第1章 科学(1)

生命的异端——演化史上的奇葩

文/张雨晨

导言：

在演化论还被大多数人片面理解为“进化论”的时代，人们总是想当然地以为，物种的演化是一条有着明确目标的河流，随着时间奔涌向前。然而，更多的科学研究却表明，这条大河根本没有明确的方向，生命总是会在基因突变和环境选择所容许的范围内，穷尽一切可能。其中有些生物，就像拐进了演化长河的地下暗流，变得极度怪异，甚至让我们不敢肯定还能否将它们看作与我们同宗共祖的兄弟。

今天，就让我们点亮科学的提灯，照亮这些深藏在时间渊薮裂隙之中的、比科幻怪兽还要天马行空的生命“异端”。

一、旧日支配者

美国著名小说家H.P.洛夫克拉夫特（国内绰号“爱手艺”）曾在《克苏鲁神话》中杜撰过一批在太古时期统治地球的恐怖生物，唤作“旧日支配者”。而在现实中，也真有这么一群打几十亿年前就在地球上生活的家伙，而它们的怪异程度也丝毫不亚于“爱手艺”笔下那些“不可名状”的旧日邪神。

这些太古代的统治者就是“古菌”。虽然它们的名字里有个“菌”字，但和细菌、真菌这些后辈相比，除了都是单细胞生物外，就没太多瓜葛了。为了适应早期地球相对现在而言极为苛刻的恶劣环境，古菌演化出了极其独特的生化代谢系统。

而到了今天，随着地球环境被细菌和真核细胞生物大幅改造，古菌已经被后辈们侵占了大片领地。但在某些类似早期地球的隐秘角落里，我们仍然可以一睹“旧日支配者”们的尊荣。各种极端嗜热、嗜盐、嗜酸、嗜碱的古菌，从容自若地躺在足以直接杀死其他生物的环境中，安心颐养天年。

当然，也有一些大隐于市的古菌，悄然融入了纷繁复杂的现代生物圈。

在牛、羊等反刍动物以及白蚁的消化道内，共生着一些可以分解植物中坚韧纤维素的微生物，使宿主能够从中获得能量。但这个分解过程中会产生大量的氢，扰乱肠道内环境。这时，潜藏在肠道里的产甲烷古菌就可以把这些多余的氢收集起来，固定成甲烷，维持肠道的正常工作。因此，古菌离我们倒也不那么遥远，每一碗羊杂汤里，都有它们的身影。

至于那些彻底归隐、深藏于地层深处的古菌，则很有可能会成为地球上坚持到最后消失的生物。这些“旧日支配者”，同样也是地球生命兴衰史诗的见证人。

而作为另一批“老资格”的生命，藻类在演化中同样不乏各种奇葩。

近年的海洋生物学研究发现，有一些单细胞藻类，不仅有着能够自由游动的鞭毛，甚至还在亚细胞的微观尺度上，形成了极为类似“眼睛”的构造。这些单眼藻科的成员，虽然只有一个细胞，却在其中形成了既有折光晶体，也有感光底板的“胞内之眼”——与人类由无数细胞构成的大型眼球并无根本上的结构差异。正是凭着这样一颗简直开挂的“胞内之眼”，这些藻类才能在海洋中准确地游向光照最强的区域，提升光合作用的产能。而它们那些看似正统的近亲，就只能靠天吃饭了。

随着时间的流逝，舍弃单体细胞独立生存能力，靠着集群分化来获得更高效率的多细胞生物开始登上历史舞台。最早是长得一团糟、完全不知对称为何物的海绵，然后是辐射对称、随波逐流的水母，之后两侧对称的斯普里格蠕虫出现了。

经过了埃迪卡拉纪的演化铺垫，5亿年前的寒武纪，多细胞生物迎来了一次演化上的大爆发。这场演化的盛大狂欢中，现生动物的祖先类群全数登场，但这其中，也有很多造型颇为古怪的家伙，似乎和我们根本就不是一路的。

在当时空前繁荣的海生节肢动物中，最特别的，大概就是寒武纪的顶级捕食者——奇虾。这个名字里都带这个“奇”的怪物，造型自然不俗：头部长着一对大眼，还有一对长满棘刺的捕捉足，修长的身体两侧布满了划水的桨叶，可以高速游动。在大部分动物都只有几厘米或者十几厘米长的寒武纪时代，全长一米多的奇虾绝对是战列舰级别的巨无霸，甚至于它那张直径足有20厘米的大嘴，在单独发现时竟被认为是某种水母。

如果说奇虾多少还有那么点儿“古代超大号皮皮虾”的熟悉感，那接下来看到的家伙们就彻底往“外星生物”的方向“放飞自我”了。

欧巴宾海蝎虽然个头不大，但在头上长了五只复眼，脸上还有一条抓取猎物的细长腕足。它那滑稽的尊容，第一次出现在古生物学会议上时，就引来了哄堂大笑。马尔三叶形虫则在小小的身体上长着夸张的后掠突刺，活脱脱一副外星活体飞船的架势。而“怪诞虫”更是完全对得起自己的名字，作为一种身体柔软细长的蠕虫，却长着七对末端带有钩爪的长腿，背上长着七对尖刺，接近头部的地方还长着几对触须。怪诞虫所属的叶足动物类群，更是让古生物学家为它们的分类地位争吵不休。

同时，在海怪横行的寒武纪海洋中，最早的脊椎动物——鱼类——也诞生了，之后的时代中，它们不断演化，形成了庞大的海洋家族。但这些早期的鱼类，同样和现在餐桌上的后辈们有着极大的差异。不管是缺少颌骨的原始甲胄鱼类，还是更进步一些的盾皮鱼，它们都在身体前端长有厚重的骨甲，乍一看甚至有点儿像甲壳类的虾兵蟹将。其中最常见的沟鳞鱼，长有一对包裹铠甲的尖锐胸鳍，可能作为固定桩，用于在激流中稳住身体。而作为当时海洋里的霸主，邓氏鱼不但有着完备的头部骨甲防护，并且上下颌的骨甲还特化成了锋利的大铡刀，让这种体长足有6米多的大鱼有着惊人破坏力。至于原始的软骨鱼——鲨鱼，也出现了长有螺旋形齿列的旋齿鲨，古生物学家直到现在都还无法完全确定它的造型。

而随着鱼鳍上长胳臂的总鳍鱼类出现，脊椎动物登上陆地的计划也被提上了演化日程表。告别了光怪陆离的远古海洋后，征服大地的故事开始了，而这个故事，会比你想象得更加曲折离奇。

二、命不该绝

3亿年前，石炭纪。

当时的地球和现在大不一样。巨大的蕨类植物长成参天大树，湿润的沼泽里，各种体型巨大、造型各异的迷齿类两栖动物扭来扭去。空中飞着的不是鸟，而是有乌鸦那么大的巨脉蜻蜓。草丛里钻过的，则是有两米多长的远古巨马陆。

在这个充满怪物的世界里，一个小小的身影悄悄地爬过，这就是“林蜥”。虽然它看起来和现在的蜥蜴差不太多。但其貌不扬的它，在当时却属于绝对的“少数派”——全因为它能产下一种叫作“羊膜卵”的古怪东西。这些羊膜卵，除了最外面有一层用来保护自己的蛋壳，里面还有更关键的两层薄膜——绒毛膜和羊膜，正是靠着这两层薄膜，羊膜卵里的水分才不会蒸发，外部细菌也很难入侵，让羊膜卵的内部形成了一个天然的“小池塘”，能够让胚胎舒舒服服地发育成形。我们在剥白煮鸡蛋时，如果仔细观察，就会发现在蛋壳和蛋白之间，实际上有两层膜，贴着蛋壳的，是绒毛膜，贴着蛋白的，则是羊膜。尤其是在鸡蛋尾部的气室里，两层膜会明显分开，很容易分辨。