为什么我们对火星上是否存在生命的蛛丝马迹心驰神往,却很少追问,我们自己这颗星球上的复杂生命,究竟是如何迈出那关键一步的?英国牛津大学的古生物学家罗斯·安德森(Ross Anderson)在他堆满岩石样本的办公室里,对我说了一句话,大意是:寻找地球第一批复杂生命的踪迹,其重要性丝毫不亚于在遥远的星球上发现外星生命。因为在我们这颗星球超过三十五亿年的生命史里,有百分之九十的时间,都只有肉眼看不见的微生物在唱独角戏。
这听起来可能有点反直觉。我们总觉得地球是生命的乐园,向来生机勃勃。但安德森随手在纸上画下的时间轴,会让你瞬间清醒。他说,生命起源大约发生在三十五亿年前;能够进行光合作用、产生氧气的蓝藻,至少在二十三亿年前登场;而被我们称为“真核生物”的复杂生命,至少可以追溯到十七亿年前。紧随其后的是藻类,至少十亿年前就已存在,甚至更早。而我们熟悉的动物王国呢?它们最早在五亿七千万年前才姗姗来迟。如果你想追溯到植物和动物在演化之树上分道扬镳的那个共同祖先,抱歉,你得把时间拨回到大约十六亿年前。
所以你看,从单细胞到复杂多细胞的这一步,中间隔着的是一段漫长得令人心慌的空白。安德森对此绝不模棱两可,他斩钉截铁地认为,地球上最古老的“冠群真核生物”,就是复杂生命的基石,是地球生命史上第一批真正的“高端玩家”。
那么,到底什么是真核生物?你、我家窗台上那盆蔫掉的绿萝、昨晚没吃完放进冰箱的蘑菇,都属于这个听起来有点学术的类别。说人话就是,它们的细胞里有个精致的“小房间”——细胞核,用来包装珍贵的DNA。更关键的是,它们细胞内部还有一套高效的能量工厂,比如线粒体,这让它们有条件过上一种“高能耗”的复杂生活方式。安德森解释说,正是真核生物,发展出了复杂的多细胞形态,乃至肉眼可见的宏观躯体。你在世界上看到的所有动物、植物、真菌,归根结底,都是真核生物。
但问题来了。要从化石记录里找到它们的祖宗,难于登天。五亿年前的生物还没有进化出硬邦邦的贝壳或骨骼,身体柔软得像一团微尘。古生物学家们只能依赖极其特殊的埋藏环境,那里才有可能让细胞遗迹和软组织被奇迹般地保存下来。这就导致我们对生命演化的理解,有一个跨越几十亿年、占据地球历史九成时长的巨大盲区。
安德森的研究,就是试图在这个盲区里凿出一道光。他坦言自己痴迷于一个终极问题:地球究竟是怎么从一个只有细菌的荒凉星球,变成了一个拥有复杂多细胞生物的喧闹世界?那些关键的多细胞化石太难找了。于是,他另辟蹊径,一头扎进岩石化学成分的分析里,试图倒推出什么样的古环境,才可能温柔地包裹并保存下这些珍贵的生命痕迹。
这其中有个让人头疼的难题。即使真有真核微体化石幸存下来,几十亿年严重的地质降解,也足以把它们折磨得面目全非,像一本被水泡烂后又晒干的古籍,字迹难辨。
不过,研究也指向了一些令人振奋的方向。安德森提到,我们已经知道,从单细胞迈向多细胞的跃迁,在地球不同的角落,独立地反复发生过多轮。他们的团队真正好奇的是,是什么力量,让今天的动物拥有了如此惊人的多样性?答案很可能就锁死在埃迪卡拉纪到寒武纪的那个关键转折期。那是大约五亿四千万年前的史诗时刻,生命形态从软绵绵的躯体,到寒武纪生命大爆发中突然涌现的拥有移动能力、外壳与骨骼的复杂动物,完成了一次决定性的演化跨越。
那么,究竟该去哪里寻找这些安静沉睡了十几亿年的真核微体化石呢?安德森和他的同事们,把目光锁定在了一个特定的区域,一片绵延上百平方公里、由古老页岩构成的荒野。那里的岩石仿佛是一封来自遥远太古的未拆封的信,里面或许正静静封存着关于我们最古老祖先的真相。只是这封信,还要等科学家用最细致的耐心去逐字逐句地解读。
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