如果我们真的能够进入时光隧道,乘坐时空列车穿越地球历史,来一次时间旅行,去看看地球早期生物——寒武纪的三叶虫、泥盆纪的鱼类、侏罗纪的恐龙——那将是一次非常奇妙的经历。然而,令人遗憾的是,那只能是科幻小说中的故事。要想了解地球生命的演化历程,还是要在地层中去寻找生物化石,因为只有化石,才是解开地球生物演化历史的钥匙。
化石是在地质历史(从地球形成~一万年前)中,经过自然作用,保存在地层中的古生物遗体、遗物或遗迹。一般来说,化石多由生物的骨骼、壳体、枝叶等硬体或遗物、活动痕迹所组成,虽然经过矿物质交代,但仍保留着原来的形态、结构、甚至是一些细微的内部构造。
在保存条件比较特殊的情况下,也有少数化石其性状并未改变,如永久冻土中的猛犸象、披毛犀,琥珀中的昆虫等,这些化石不仅骨骼保存完整,而且皮肤、体毛、血肉、甚至胃里的食物都保存完好,琥珀中的昆虫栩栩如生,仿佛刚刚死去,这些化石被称为实体化石。
有时在地层中还保存着生物活动形成的足印、卵蛋、爬迹、潜穴、钻孔、粪便等,被称为遗迹化石。有些化石由于形体微小,需要用显微镜才能观察和研究,如有孔虫、硅藻、植物的孢子和花粉、牙形石等,我们将其归为微体化石。
近年来,随着海洋地质调查和石油勘探工作的发展,一些极微小化石的研究方兴未艾,其直径通常在30μm以下,这些化石包括细菌、蓝藻、颗石藻、微锥石、盘星石等,要想看清它们的真身,必须要借助电子显微镜才行。
如果说地球的演化历史是一部书,化石就是书中的图片和注解,它们生动地记录了地球的演化历程,不仅告诉我们生命本身的发展历史,而且还能生动地为我们讲述当时地球某些地区的环境、气候、灾难等形形色色的故事。
我们知道,生物的演化具有不可逆性,越早出现的生物,越是原始的、简单的、低级的。然后,遵循由低级到高级,由简单到复杂的规律演化和发展,就像猿进化成人之后,人无论怎样再演化,人也绝不会再变成猿和猴。
地质学家们根据这个规律,早在一百多年前就能够根据化石中的生物特点鉴定出其种类名称,并确定它属于哪个地质时代。当然,这个“时代”是比较相对新老的“相对年代”。当生物演化各个地质历史时期的化石资料不断完善之后,便成为建立“地质年代表”的重要依据之一,而“地质年代表”对于地质研究和找矿工作来说,就像人类生活中的“公元纪年表”一样重要。
化石,让我们通过时光隧道,回到远古之中,在那个世界,我们可以尽情沟通,虽然它们的生命早已固化冰冷,但却热情洋溢地诉说着它所经历的一生。毫无疑问,在地球上,我们与它们生命相通。