億萬年前的古生物為什么還要研究它

1955年3月21日，中國第一次發(fā)現(xiàn)3億年前的古生物化石——節(jié)甲類魚化石。那么，你可知道，為什么要研究古生物？

很多人或許都曾經(jīng)好奇過：人從哪里來？人是古猿變來的嗎？恐龍真的滅絕了嗎？最大的恐龍有多重？過去真的有過海怪嗎？翼龍是天上飛的恐龍嗎？鳥類是從恐龍演化而來的嗎？猛犸象生活的時期是不是真的很冷？遠古的地球上還生活了哪些動物和植物？它們又是如何一步步演化成今天的生物的？古生物學能夠回答這樣的問題。

中國戰(zhàn)國到西漢時期的《山海經(jīng)》中，開始有了關(guān)于“龍骨”的記載。早在公元前6世紀，古希臘學者就已經(jīng)認識到，化石是由遠古生物形成的。中國唐代的顏真卿和北宋的沈括也準確地提出，化石是遠古動物和植物的遺跡。在歐洲的文藝復興時期，達·芬奇提出了根據(jù)化石可推斷地殼運動和海陸變遷的觀點。到了18世紀后期，古生物學逐漸成為現(xiàn)代科學的一個分支，最終在歐洲發(fā)展起來，并且迅速在地質(zhì)學、生物學等領(lǐng)域得到了廣泛應用。

古生物學研究的主要對象是化石。法國科學家居維葉堪稱古生物學的奠基人，這和他開展的大量動物比較解剖學的工作有關(guān)。居維葉的工作還奠定了后來發(fā)展起來的生物演化理論的基礎(chǔ)。

將古生物學知識應用到地層學和地質(zhì)學的研究，離不開英國著名地質(zhì)學家史密斯的卓越貢獻。他在1796年提出了化石層序律：地層越老，所含的生物越簡單，反之亦然;不同時代的地層，有不同的化石組合。他將這一發(fā)現(xiàn)廣泛應用到地質(zhì)填圖的工作中，從此古生物學成為地層學乃至整個地質(zhì)學研究的一門基礎(chǔ)科學?？梢哉f，地質(zhì)礦產(chǎn)，如煤、石油的發(fā)現(xiàn)和研究，離不開古生物學家的卓越貢獻。

古生物學作為生物學和地質(zhì)學的交叉學科，其研究成果無疑為達爾文的進化論提供了強有力的證據(jù)。達爾文在撰寫不朽巨著《物種起源》的時候，了解的化石數(shù)量和種類還不算豐富，但達爾文還是從中獲得了許多重要的靈感和支持其理論的證據(jù)。如今，古生物學已經(jīng)積累起豐碩的成果，研究者發(fā)現(xiàn)了許多現(xiàn)生生物的共同祖先，以及數(shù)不清的聯(lián)系不同生物類群的過渡類型的化石，從而更加完美地證實了達爾文的理論。

美國著名生物學家杰里·科因曾經(jīng)這樣寫道：“達爾文撰寫《物種起源》的時候，胚胎學的證據(jù)被用作最強有力的證據(jù)，如果換到今天，他可能會將這一榮譽交給化石。對許多人來說，化石證據(jù)在心理上比分子遺傳學數(shù)據(jù)更具說服力……如果沒有化石，我們對生物演化的了解只會是一個大致的輪廓。擁有了化石這雙‘眼睛，可憑借它眺望歷史的深處?！被蛟S可以說，達爾文的偉大演化理論大廈因為建立在“堅固的巖石”之上，才歷經(jīng)100多年而屹立不倒。

古生物化石。

如果將地球生物演化的歷史比喻為一棵從遠古開始生長到現(xiàn)在的參天大樹，那么所有現(xiàn)生的動物和植物只是它最新長出的樹葉，而化石則代表了它的樹干、樹枝和已經(jīng)凋零的樹葉。所以，研究現(xiàn)生生物各個門類的起源和演化歷史，自然還要依靠化石。

大約一個半世紀前，西方學者就已經(jīng)開始陸續(xù)到中國來考察、采集化石。然而，中國學者從事古生物學研究還不到100年的時間。盡管如此，古生物學仍是現(xiàn)代中國開展比較早的自然學科之一。中國古生物學的先驅(qū)曾經(jīng)創(chuàng)造了無數(shù)的輝煌，奠定了中國古生物學研究的基礎(chǔ)，為中國的地質(zhì)事業(yè)作出了特有的貢獻。從1929年發(fā)現(xiàn)的轟動世界的周口店北京猿人頭蓋骨，到侏羅紀的自貢恐龍動物群、寒武紀的澄江生物群、白堊紀的熱河生物群，一個個世界級的化石寶庫在中國大地被揭開了神秘的面紗。一個個被譽為科學界“奧運金牌”的地層“金釘子”在中國確立，中國的古生物學家為編寫地球演化的紀年表作出了突出的貢獻。

2001年，美國的《科學》雜志以“精美的中國化石為生命史書增添了新的篇章”為標題，專題報道了中國古生物學近年來取得的耀眼的發(fā)現(xiàn)。同年，英國《自然》雜志特別編輯出版了一部中國古生物專集《騰飛之龍》，介紹了中國古生物研究的成就：中國古生物學家從古老的寒武系地層中發(fā)現(xiàn)了地球上第一條魚，揭開了寒武紀大爆發(fā)的面紗;他們不僅發(fā)現(xiàn)了世界上最早的身披羽毛的恐龍，還提供了鳥類起源于恐龍祖先的最好的化石證據(jù);他們還發(fā)現(xiàn)了世界上最古老的龜、最早能夠滑翔和游泳的哺乳動物、最早的披毛犀、最早的樹根、最早的花朵……英國《自然》雜志一位資深生物學編輯于2009年在一篇介紹中國古生物界的文章中評價道：“對外開放產(chǎn)生了新一代的中國研究者。在21世紀初，中國既擁有最好的古生物學家，又擁有最好的化石?！?/p>

古生物學是生物演化的墓志銘。生物的演化紛繁復雜，如同一套萬卷叢書，它記載的地球生命的故事就印刻在化石中。盡管這套歷史之書已經(jīng)被大自然“撕碎揉爛”，并“散落四方”，然而古生物學家不知疲倦地尋找著巖石中生命演化的蛛絲馬跡，執(zhí)著地將這些不同“章節(jié)”中的零散“段落”“字句”拼接起來，為我們重現(xiàn)數(shù)十億年來地球生物演化的故事。

◎ 來源|科普中國