新疆域
                          FRONTIERS

[美]艾萨克·阿西莫夫  著
上海科技教育出版社 1999.12

扫描，校对：异调


地球科学新疆域（FRONTIERS OF EARTH），孟庆任  译

                          征服陆地

    数十年来，科学家们认为地球陆地上的生命开始于4亿年前。然而，
最近的发现表明，第一个陆地生灵也许在此5000万年之前就已出现。
它们是钻洞生物，也许是现代千足虫的祖先。

    地球在46亿年前就已存在，因此在地球历史十分之九的时间内，
陆地荒瘠，没有任何生命。

    然而，这并不意味着整个地球上没有生命。简单的生命形式在地
球形成10亿年后就已开始存在，它们非常像现今繁盛的微小细菌细胞，
但它们生活在海洋里。在此之后的30亿年里，生命继续只存在于地球
的水体中，如河流、水塘、湖泊以及海洋。陆地上仍然没有被生命触
及。

    其实这并不令人惊奇，因为与海洋和淡水相比，干燥的陆地对生
命来说是极不适宜的。

    海洋中的温度是恒定的，昼夜和冬夏温度只有微小的变化。陆地
上的温度则变化很大，有时它比海水的温度要高得多，而另一些时候
它又低得多。

    水对所有形式的生命都是绝对必需的。水在海洋中肯定存在，所
以海洋生命不会受到干涸的威胁。在陆地上水并非到处都有，生命一
直受到干涸的威胁（人类有时甚至会被渴死）。

    水的浮力抵消了重力的大部分影响，所以鱼可以在水中自由自在
地来回游动，并且无论动物多么庞大都无关紧要，上百吨重的鲸鱼也
可以毫无问题地游荡。陆地上由于没有浮力，生命完全受到重力的影
响。一些小的生物发育出翅膀，并且能在空中自由飞翔（以消耗大量
的能量为代价），但大多数陆地生命只能在二维的地表活动。如果陆
地动物要运动得快一些，它们必须进化出强壮的腿来支撑它们。即使
这样，大型陆地动物总体来讲要比大型海洋动物小。

    最后一点，海洋的最上层可以过滤掉有害的辐射，而在陆地上，
太阳直射的光线含有一些可穿过臭氧层的有害紫外线。

    一些形式的海洋生命花了很长时间才进化出能使它们在陆地上生
存下来的特性，如具有肉鳍的某种鱼可以跌跌绊绊地前进。它们需要
经过一片陆地，从一个不断盐碱化的池塘迁居到另一个大池塘中去。
它们具有原始的肺，从而使它们可以吞咽空气。后来腿也慢慢发育起
来，这些鱼便成为第一种两栖类动物（这种两栖类动物的后代就是今
天的青蛙和蟾蜍）。

    大约在3.5亿年前，脊椎动物从这种早期的两栖动物演化而来（最
终包括人类）。两栖动物发育有骨骼，并且由此构成强壮的骨架。两
栖动物可能很大，它是陆地上出现的第一种大型动物，其中一些与现
代鳄鱼大小一样。

    两栖动物残留下来的遗骸使科学家们可以对其进行研究。然而，
它们可能不是第一个征服陆地的动物。在它们之前出现了比较小的没
有骨骼的动物，如蜘蛛、蜗牛、昆虫等等，但现在很难发现它们当时
的足迹。

    在动物征服陆地之前，陆地上必须有供养它们的食物。因此简单
的植物在动物之前就已在陆地安家。人们曾认为植物是在4亿年前登陆
的，但直到最近才改变了这种看法。

    1987年初，俄勒冈大学两位地质学家发掘出比人们曾经想象的更
古老和更简单的陆地生物的证据。他们在宾夕法尼亚州中部挖掘地层，
而这些地层在很早以前，也许在4.5亿年前，就已变为土壤。这一点可
由地层中所含有的某些微小特征得到证明。

    在这些土壤中含有似乎不属于土壤本身所具有的洞穴。洞穴的数
量向顶部增加，周壁被结壳化并含有某些化学物质。这些情况显示它
们是由掘穴动物形成的。

    我们可以根据掘穴的性质推断掘穴动物本身的一些特性。它们应
该是在陆地上生活了很久的动物，有向地下挖掘的特性，具有某种形
状，并具有某种生长形式等等。它们非常可能是一种已经绝灭的生命
形式，但已有的证据显示它们与现代的千足虫有关（虽称“千足”，
但实际足数要少于1000）。

    因为千足虫没有食物无法生存，所以在它们登上陆地之前，非常
简单的青苔类植物肯定已经存在。这就是说我们必须把征服陆地的时
间向前推延5000万年左右。到我们的祖先，即两栖动物登陆时，千足
虫肯定已在那里生存了1亿年之久。

    即使时间已向前推延，但陆地生命在地球上存在的时间也仅占这
颗行星历史的后10%。