古生物學(xué)界將陸地上出現(xiàn)生命以來的地質(zhì)史，劃分為四個(gè)階段，有時(shí)也稱為“四大王朝”。每一次王朝的更替就是一次物種大滅絕，期慘烈程度超乎你的想象。
第一階段的生物由行動(dòng)遲緩、體形笨重的原始兩棲動(dòng)物和爬行動(dòng)物組成。這一時(shí)期最著名的動(dòng)物是異齒龍，它是一種背部長著帆一樣結(jié)構(gòu)的生物，但其實(shí)并屬于恐龍。不過，人們常常搞錯(cuò)，有一些插圖就經(jīng)常會(huì)把異齒龍當(dāng)做是恐龍。異齒龍實(shí)際上屬于下孔亞綱動(dòng)物，從某種意義上說，我們?cè)?jīng)也是。早期的爬行動(dòng)物主要分為四大類：下孔亞綱、調(diào)孔亞綱、缺孔亞綱和雙孔亞綱。這些名稱是根據(jù)它們顱骨側(cè)邊上小孔的數(shù)目和位置來取的。下孔亞綱表示在它們的顳颥（nie4 ru2）處有一個(gè)孔；雙孔亞綱就是2個(gè)；調(diào)孔亞綱也是一個(gè)，但位置高一點(diǎn)。
這四個(gè)主要的類別下面又分為更多的子類，有些子類繁榮起來，有些則衰落下去。缺孔亞綱產(chǎn)生了鱉，它們?cè)?jīng)一度快要處于主宰地位，成為地球上最高級(jí)、最厲害的物種。雖然聽上去有點(diǎn)兒搞笑，但卻是真的。只是由于它們進(jìn)化得太慢了，所以生存了很久，但沒有成為統(tǒng)治者。下孔亞綱又分為四支，只有其中的一支活過了二疊紀(jì)。我們很幸運(yùn)地屬于這一分支，后來進(jìn)化為了一個(gè)原始的哺乳動(dòng)物家族，叫獸孔目爬行動(dòng)物。這類動(dòng)物形成了“第二大王朝”。
但是，獸孔目爬行動(dòng)物卻不太走運(yùn)，因?yàn)樗鼈兊谋碛H雙孔亞綱繁殖力也很強(qiáng)，其中一些進(jìn)化成了恐龍。漸漸地，獸孔目爬行動(dòng)物不再是恐龍的對(duì)手了。在面對(duì)面的競爭中，恐龍這種新型的兇猛動(dòng)物占據(jù)了絕對(duì)的上風(fēng)。獸孔目爬行動(dòng)物，大多數(shù)都從化石記錄中消失了，只有很少的一些進(jìn)化成了一種小小的、毛茸茸的穴居小動(dòng)物。作為幸存下來的小型哺乳動(dòng)物，它們?cè)陂L久地等待時(shí)機(jī)。它們之中最大的也不比現(xiàn)在的貓大，大多數(shù)比老鼠還小。但是，最后這竟成了它們幸存的原因。但是它們還得耐心地等待1.5億年，直到第三大王朝的恐龍突然迎來末日。這就為第四大王朝，也就是屬于我們的哺乳動(dòng)物時(shí)代讓開了一條道。
每一次大王朝的更替，以及期間眾多的小更替，都依賴于一種重要但又聽上去矛盾的動(dòng)力，那就是：物種滅絕。這是一件相當(dāng)有意思的事實(shí)。我是想告訴你，在地球上，物種滅絕是生命的必由之路。沒人知道自生命誕生以來，一共產(chǎn)生過多少物種，50億種是最常見的一個(gè)數(shù)字，但也有人認(rèn)為高達(dá)一萬億種。不管這個(gè)數(shù)字是多少，有一點(diǎn)可以肯定，其中的 99% 已經(jīng)不再陪伴我們了。芝加哥大學(xué)的勞普（David Raup）喜歡這么說，“近似地來說，所有的動(dòng)物都已經(jīng)滅絕了。”對(duì)于復(fù)雜生命而言，一種哺乳動(dòng)物的平均生存期只有 100萬年，這差不多是人類已存在時(shí)間的1/3 - 1/4
當(dāng)然，滅絕對(duì)于受害者來說是壞消息。但對(duì)于一顆有活力的行星來說，卻是好消息。用美國自然歷史博物館的塔特薩爾（Ian Tattersall）的話來說，“與滅絕相對(duì)的是停滯。在任何領(lǐng)域，停滯總不是一件好事。”但是這句話千萬不能被歪解，這里所指的滅絕是自然的長期過程，由于人類活動(dòng)導(dǎo)致的物種突然滅絕是另外一回事兒。
在地球的歷史上，大災(zāi)難之后總是伴隨著戲劇性的生物大躍進(jìn)。緊接著埃迪卡拉生物群的沒落，就是寒武紀(jì)創(chuàng)造性的爆發(fā)期。4.4億年前的奧陶紀(jì)大滅絕清光了海洋中大量不會(huì)移動(dòng)、而靠過濾進(jìn)食的生物。這就為游動(dòng)快速的魚類和大型水生爬行動(dòng)物創(chuàng)造了有利條件。這些動(dòng)物隨之占據(jù)了統(tǒng)治地位。但是到了泥盆紀(jì)，災(zāi)難再次降臨，水里的生物們又一次遭受重創(chuàng)，于是它們派出了殖民者登上了干燥的陸地。在生命史上，這樣的事情不時(shí)地發(fā)生。如果大多數(shù)類似的事件沒有剛好在那時(shí)那地發(fā)生，那幾乎可以肯定，現(xiàn)在不會(huì)有你我出現(xiàn)。
在地質(zhì)史上，曾經(jīng)發(fā)生過5次大的滅絕事件。它們依次是奧陶紀(jì)、泥盆紀(jì)、二疊紀(jì)、三疊紀(jì)和白堊紀(jì)大滅絕。此外，還有不少小的滅絕事件。其中4.4億年前的奧陶紀(jì)毀滅了當(dāng)時(shí)海洋中60%的物種，3.65億年前的泥盆紀(jì)則毀滅了當(dāng)時(shí)海洋中70%的物種。而2.1億年前的三疊紀(jì)滅絕了當(dāng)時(shí) 76% 的海洋和陸地物種，五分之一的生物科徹底消失。6500萬年前白堊紀(jì)則毀滅了當(dāng)時(shí)地球上 80% 的物種。但這些與2.5億年前的二疊紀(jì)大滅絕相比，又是小巫見大巫了。在那次事件中，至少有 96% 的海洋物種和 70% 的陸地物種在化石記錄中消失了，再也沒有回來。但二疊紀(jì)大滅絕卻為漫長的恐龍時(shí)代拉開了序幕。在那次大滅絕中，連昆蟲都沒能幸免，57% 的科、83% 的屬消失了，這是它們唯一損失慘重的一次。這也是我們?nèi)祟惖淖嫦确浅＝咏鼜氐讱绲囊淮巍?/span>
二疊紀(jì)大滅絕規(guī)模空前，地球之前從未遭受過如此程度的大屠殺。尤其是海洋生物慘遭蹂躪，三葉蟲完全消失。蛤蜊和海膽也幾乎滅光。實(shí)際上，所有的海洋生物都受到了沖擊。據(jù)認(rèn)為，總的來說，陸地和海洋中的生物全加起來，地球大約損失了將近 57%的海洋生物“科”和近 70%的陸地生物“科”。這在生命的大分級(jí)表中，高于“屬”，低于“目”。物種的總量要恢復(fù)需要一個(gè)極為漫長的時(shí)間，有人估計(jì)大約需要 1000萬年才行。
當(dāng)然，所有這些比例都是一種推測，古生物學(xué)能夠?qū)ふ业降淖C據(jù)往往比較少，因此古生物學(xué)的結(jié)論與其他自然科學(xué)相比，可靠性會(huì)差一些。雖然，生命慘遭屠殺，但是從絕對(duì)數(shù)量上來說，生物還是不少。根據(jù)最新的數(shù)據(jù)，地球上現(xiàn)在共有 870 萬個(gè)動(dòng)物種類，其中陸地上有 650 萬種，海洋里有 220 萬種。這 870 萬種動(dòng)物幾乎全部來自二疊紀(jì)幸存下來的物種。你可以想象一下二疊紀(jì)滅絕前地球上呈現(xiàn)的是多么豐富多彩的生命形態(tài)。注意，剛才我所說的這些數(shù)字都是指物種的數(shù)量，而不是指具體的個(gè)體數(shù)量。如果要算具體個(gè)體的死亡率，那可能還要更高。能幸存并進(jìn)入下一個(gè)階段物種就跟中了彩票差不多，它們的延續(xù)多虧了那么幾個(gè)受到驚嚇、奄奄一息的幸存者。
在每次大的滅絕事件之間，還有一些不是那么著名的小型滅絕事件。它們是亨菲利世事件、弗拉尼世事件、法門尼世事件、蘭喬拉布里世事件，和許多別的事件。它們對(duì)物種總量的破壞雖然不大，但是對(duì)某一個(gè)具體物種的種群數(shù)量卻是沉重打擊。5億年之前的亨菲利世事件，幾乎滅光了所有的食草動(dòng)物，包括馬。馬就剩下了一個(gè)單一的種類，零星出現(xiàn)在化石記錄中，表明它們一度處于滅絕的邊緣。想象一下，如果人類的歷史沒有了馬，沒有了食草動(dòng)物，會(huì)是怎么樣。
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幾乎每一次滅絕事件，不論是大的還是小的，我們對(duì)原因都不太清楚。關(guān)于這方面的理論多如牛毛，即使去掉那些明顯不靠譜的觀點(diǎn)，有關(guān)滅絕原因的理論數(shù)量也要比滅絕事件的數(shù)量還多。至少有20多個(gè)罪犯被認(rèn)為是滅絕元兇或者是主要幫兇，包括全球變暖、全球變冷、海平面變化、海水氧含量驟減、傳染病、海床甲烷氣大量泄出、小行星撞擊、超級(jí)颶風(fēng)、巨型火山噴發(fā)，以及災(zāi)難性的太陽耀斑爆發(fā)等。
太陽耀斑爆發(fā)是特別有意思的一種可能性。太陽耀斑爆發(fā)能達(dá)到多大的一個(gè)規(guī)模，這個(gè)問題尚無人能回答，因?yàn)槲覀冎挥性谶M(jìn)入了太空時(shí)代后，才開始對(duì)太陽進(jìn)行長期細(xì)致的觀測，這個(gè)時(shí)間很短。太陽就像是一臺(tái)超大規(guī)模的發(fā)動(dòng)機(jī)，它能掀起的風(fēng)暴是極為巨大的。一次典型的太陽耀斑，我們?cè)诘厍蛏仙踔炼疾煊X不到，但它釋放出來的能量卻相當(dāng)于10億顆氫彈同時(shí)爆炸，拋出1000億噸要命的高能粒子。地球幸虧有磁層和大氣層的保護(hù)，這些高能粒子通常會(huì)被彈回去，或是被引向地球的兩極，形成美麗的極光。但是，據(jù)認(rèn)為，如果發(fā)生一次不同尋常的爆發(fā)，比如說強(qiáng)度提高了100倍。那么，地球的這一層脆弱的防御根本抵擋不住。屆時(shí)，那將是一道無比絢麗的死光，大部分曝露在這道光芒之下的生命都會(huì)喪命。而且，更加讓人心驚的是，根據(jù)美國噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的楚魯塔尼（Bruce Tsurutani）的說法，“這種事件不會(huì)在歷史上留下什么痕跡。”他的意思是，我們很難判斷這種事情到底在歷史上有沒有發(fā)生過。
以上這一切留給我們的印象，就是“海量的猜測，微量的證據(jù)。”有三次大型的滅絕事件似乎與全球變冷有關(guān)，它們是奧陶紀(jì)、泥盆紀(jì)和二疊紀(jì)滅絕事件。但關(guān)于更進(jìn)一步的細(xì)節(jié)，就基本上沒有共識(shí)了，包括它們發(fā)生的是快還是慢。就拿泥盆紀(jì)大滅絕來說，這次事件的跨度是幾千年呢，還是上百萬年，甚至是僅僅是一瞬間的事，科學(xué)家們爭論不休。不過，我們唯一能確認(rèn)的是，那次滅絕事件之后，脊椎動(dòng)物登上了陸地。
關(guān)于大滅絕的原因，之所以非常難提出令人信服的解釋，其中有一個(gè)原因是，要想大規(guī)模毀滅生命其實(shí)是非常困難的。正如我們從曼森撞擊事件中所觀察到的，即便是在如此嚴(yán)重的爆炸之后，生命也可以完全恢復(fù)回來，當(dāng)然這個(gè)假定還不是十分的確鑿。因此，為什么在地球所遭受的數(shù)以千計(jì)的撞擊中，單單是那次6500萬年前的KT撞擊干掉了所有的恐龍呢？當(dāng)然，首先我們承認(rèn)那次撞擊絕對(duì)是夠猛的，撞擊力達(dá)到了空前的1億億噸。引起的爆炸威力是難以想象的，打個(gè)比方，現(xiàn)在，我們讓地球上每一個(gè)活著的人丟一顆廣島原子彈級(jí)的核彈，產(chǎn)生的能量差不多就和 KT 撞擊相當(dāng)。即便如此，依然有 20%以上的物種幸存了下來。
實(shí)際上，我們與其追問“到底是什么原因滅光了當(dāng)時(shí)地球上80%的物種？”不如思考：“剩下的20%是怎么幸存下來的？”為什么那次事件對(duì)每一只恐龍都是滅頂之災(zāi)，但是其他一些爬行動(dòng)物，比如蛇和鱷魚，卻能逃過一劫呢？我們更加無法回答的是，蟾蜍、蠑螈和其他的一些生活在北美洲的物種為什么沒有滅絕。弗蘭納里（Tim Flannery）在他那本精彩的講述史前美洲的書《永久的邊疆》（Eternal Frontier）中發(fā)出了這樣的疑問：“為什么這些纖弱的動(dòng)物能從這場空前的災(zāi)難中幸存呢？”
同樣的事情也發(fā)生在海洋中。所有的菊石都消失了，但是與它們有著差不多生活方式的鸚鵡螺目軟體動(dòng)物，卻依舊繁榮。而在浮游生物中，有些種類幾乎死光。比如，有孔蟲損失了92%的數(shù)量。但是其他一些像硅藻這樣的體形相似、又與有孔蟲一起生活的物種卻幸免于難。
這些現(xiàn)象都有著非常難以解釋的矛盾之處。正如福泰所說，“僅僅用'幸運(yùn)兒’來解釋這一切似乎太牽強(qiáng)了。”如果在事件發(fā)生后的數(shù)日之中，整個(gè)世界滿是又黑又嗆的煙霧，那么很難解釋眾多昆蟲是怎么活過來的。福泰指出，“像甲蟲這樣的昆蟲，能依賴木頭或周圍其他一些東西而生存，這還說得過去。但是那些像蜜蜂那樣的昆蟲，需要陽光和花粉，它們是怎么活下來的呢？這很難解釋。”
尤其不好解釋的是珊瑚。它們的生存離不開海藻，而海藻又離不開陽光。珊瑚和海藻又共同需要一個(gè)極為穩(wěn)定的溫度環(huán)境。過去幾年中，經(jīng)常有一些公開報(bào)道說某地方的珊瑚大量死亡，僅僅是由于海水的溫度變化了那么一兩度而已。如果它們對(duì)溫度的變化是如此的敏感，那么它們又是如何熬過撞擊之后的漫長冬季的呢？
還有很多區(qū)域性的差異難以解釋。生物滅絕的嚴(yán)重程度似乎北半球要比南半球厲害得多。尤其是新西蘭，顯然并沒有受到很大的損傷。連那里的植物都大部分幸免于難，雖然別的地方發(fā)生的大火的規(guī)模表明這場災(zāi)難是全球性的。總之，我們有太多的事情沒搞明白。
在白堊紀(jì)大滅絕后，有些動(dòng)物再次繁盛起來，包括鱉，這讓人感到有點(diǎn)吃驚。弗蘭納里認(rèn)為，恐龍滅絕之后，很快就又足以稱之為鱉時(shí)代了。光是在北美洲，就有16個(gè)品種幸存下來，并很快又出現(xiàn)了3個(gè)新品種。
很明顯，在撞擊事件中，生活在水里會(huì)好一些兒。KT撞擊事件消滅了大約90%的陸生物種，但生活在淡水中的物種卻幸存下來了90%。顯然，水能起到防火防熱的作用，并且很可能在此后的蕭條歲月中為生命提供了給養(yǎng)。而那些幸存下來的陸地生物也都有一項(xiàng)習(xí)性，就是當(dāng)危險(xiǎn)來臨的時(shí)候，它們能躲到水中或鉆入地下。地洞也能起到很好的防護(hù)作用。那些慣于四處覓食的動(dòng)物也享受到了這個(gè)習(xí)性的好處。比如蜥蜴，它們直到今天也幾乎不受腐爛動(dòng)物尸體中的細(xì)菌的侵害。實(shí)際上，它們常常還能利用這些細(xì)菌。KT事件之后，很明顯在很長的一段時(shí)期中，環(huán)境中滿是腐爛的動(dòng)物尸體。
有一個(gè)錯(cuò)誤的見解常常出現(xiàn)，那就是認(rèn)為KT事件中幸存的動(dòng)物都只是一些小型動(dòng)物。事實(shí)上，在幸存的動(dòng)物中還有鱷魚，雖然算不上很大，但當(dāng)時(shí)它們的體形是今天的三倍。不過，總體來說，幸存下來的動(dòng)物確實(shí)都是一些鬼鬼祟祟的小動(dòng)物。在那樣一個(gè)整日昏天黑地的嚴(yán)茍時(shí)期，有一群體型很小的恒溫動(dòng)物，它們天生謹(jǐn)慎膽小，慣于晝伏夜出，見什么吃什么，正是這些出眾的品質(zhì)讓它們活了下來。而它們正是我們?nèi)祟愡@支哺乳動(dòng)物的祖先。如果，當(dāng)時(shí)它們進(jìn)化得更高級(jí)一點(diǎn)，那么很可能就會(huì)被滅光，也許就不會(huì)有今天的我們了。
你已經(jīng)看到，地球生命是如此的坎坷，卻又如此的頑強(qiáng)。這又讓我想起尼采的那句名言，那些沒有消滅我們的東西，使我們變得更強(qiáng)大。科學(xué)有故事，咱們下期接著聊生命的征程。
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