生物征服陆地
藻类植物对地球上生物的伟大贡献就是它所进行的奇妙无比的光合作用。它吸收二氧化碳和水,放出氧气,使空中有了臭氧层,从而减弱了太阳强烈的紫外光,使生物在陆地上生活成为可能。
自从藻类中的一支,在荒山秃岭一片死寂的大陆上站住脚、成为裸蕨以来,它的家族向四周扩散,逐渐形成了蕨类森林。当时地球表面的大气层中,游离氧比现在还多,气候温暖潮湿,地表有了肥沃的土壤,比较高级的蕨类开始有了叶子,根也越扎越深,可称得上根深叶茂了。
由裸蕨演化而来的石松类、节蕨类、真蕨类等等,大大地繁荣起来。地球上普遍出现了大区域的沼泽森林,古木参天,林阴蔽日。有的高30~40米,直径达到2米。节蕨是一种分节植物,也有30多米高,现在的草本植物木贼就是它的后代。
苏铁类也开始出现了。
我们日常生活中不可缺少的燃料——煤,就是当年被地壳运动埋入地下的这些沼泽森林的遗体。地质学家给这一历史时期命名为“石炭纪”。
在距今4亿年前属志留纪晚期的地层中,科学家发现了鲎的近亲——蝎子的化石。这十分耐人寻味。蝎子很可能是第一批冒险登上陆地呼吸空气的动物。
昆虫在地球上几乎无处不在,数量占现生动物的80%。对于它们的祖先是什么样子,以及它们究竟什么时候登上陆地等问题,还没有找到多少证据。但人们却在石炭纪的化石中,看到了许多带翅膀的昆虫,其中有几千种蟑螂,有一种古蜻蜒,双翅展开有一米长。不论它们和蝎子登陆之间存在什么联系,在古代沼泽丛林中,货真价实的昆虫的的确确已经出现了。
苏 铁
据科学家分析,与植物和节肢动物登陆同期,其他动物也曾进行过无数次“登陆尝试”,当然,它们不可能是“愿意”这样做的。
因为,那时候,地壳运动十分剧烈,陆地上升,原来的海底,大面积升成平原和高山,滨海与丘陵地带出现了许多大大小小的洼地。蕨类植物给大气中充实了氧,却把自己的枝枝杈杈填进水坑,成了腐生物,造成水中严重缺氧。这种剧烈变动的环境,加大了动物中遗传物质——基因的突变率,于是出现了五花八门的类型;而大部分却由于适应不了当时多变的环境而被大自然淘汰了。但是毕竟还有少数在被迫登陆的条件下适应了环境,被自然选择保存了下来。这“少数”是谁呢?就是当时最先进的脊椎动物——鱼!可又是哪一种鱼呢?(www.xing528.com)
在3亿年前的地层化石中,科学家发现了一种奇怪的鱼化石——总鳍鱼。它有两大特点:它的胸鳍和腹鳍的骨骼排列方式和青蛙的四肢骨骼基本相同。这种挺有劲的鳍能勉强在水底支撑和移动身体。它体内有鳔,可以直接呼吸空气。因此,总鳍鱼被认为是登陆的先驱。
总鳍鱼上陆
长期以来,人们认为总鳍鱼早已灭绝了。可是40年前,在南非东海岸竟捕捞到一条活着的总鳍鱼,引起了轰动。这条总鳍鱼长得并不难看,全身钢青色,眼睛是深蓝的。显然,这是总鳍鱼转移到海洋的一支后裔。为了纪念把这个珍贵动物保留下来的一位欧洲妇女拉蒂曼,科学家把这个总鳍鱼叫做拉蒂曼鱼。最近,据统计,这类鱼已捕捞到92条了。
第一批登陆成功的先驱鱼,除总鳍外还有另一位候选者,那就是和总鳍鱼同属于肌鳍类的肺鱼。肺鱼在身体结构上和以后的陆生脊椎动物有许多相近之处,而且现在它的不少后代还活着。它们有肉质偶鳍,可以在地上爬行;有肺,可以直接呼吸空气。泥盆纪的地层中,肺鱼的生活痕迹也不少。所以人们认为肺鱼和总鳍鱼在登陆竞争中,究竟谁是冠军,还有待进一步考证。
我们不妨设想一下当时的情况:陆地上升,水中缺氧,干旱,逼迫着总鳍鱼或肺鱼从这个水塘爬到另一个水塘。它们在找水的路上无意中在大片沼泽丛林中呆了下来。当然,要完全适应这个陌生的陆地世界,还得经过漫长痛苦的过程。不能适应的死去了,比较能适应的留下了后代。这样一代一代传下去,胸鳍和腹鳍转变成了四肢,鳃退化了,肺又代替了鳔,最后形成了新的类群——两栖类。
在距今3.5亿年左右的地层中,科学家发现了最古老的两栖类动物化石——鱼石螈。它是真正在陆地上定居下来的脊椎动物的元老。它比肌鳍鱼类出色的地方是偶鳍上长出了五趾,头骨可以活动,显然眼界要比鱼开阔得多。
两栖类动物在距今3.5亿~2.5亿年间的石炭纪、二叠纪时期非常繁盛,但后来大部分灭绝了。世界上现存的个头最大的一种是我国特有的大鲵,又叫娃娃鱼。1983年6月,我国古生物学工作者,在新疆乌鲁木齐市六道湾,发现了生活在2.4亿年前的两栖类动物化石,给它定名为乌鲁木齐鲵,它与古鳕鱼生活在一起。
青蛙和蟾蜍,是两栖类中现存最多的一个类群,并且一直生活得很成功。
从石炭纪晚期以来的植物化石分布以及化石本身的形态特征上发现了年轮,这些都说明地球表面不但有了气候冷暖不同的区域分带,而且还有了季节变化。
到了二叠纪晚期,原先在陆地上的沼泽森林中占优势的鳞木、芦木、种子蕨等都走了下坡路,耐寒的松柏等裸子植物类群,则逐渐扩展地盘,展示了中生代植物的另一种新面貌。
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