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生命进化的跃升:40亿年生命史上10个决定性突变_(英)尼克·莱恩(第八章 热血——冲破能量的藩篱2) 第(2/5)页

这些火山喷出大量的二氧化碳、甲烷以及其他的有毒气体进入大气中的平流层,破坏了臭氧层,最终导致地球又热又干。干燥的气候横跨整片原始大陆,此前石炭纪和二叠纪所留下来的煤炭沼泽也开始干涸,煤炭被风吹入大气中。这些碳原子被氧气消耗掉,降低了大气里的生机。往后的1000万年间,大气中的氧气浓度就像慢动作坠机般一点一点降低,从原本的30%跌到15%以下。暖化的海水(会降低氧气溶解度)、低迷的大气含氧量以及高浓度的二氧化碳三者共同作用,让海里面的生物慢慢窒息。只有细菌越活越兴盛,就是那些在动植物出现的年代之前,曾经主宰地球的有毒菌种,它们现在在海中大量释放出有毒的硫化氢,让海水变成黑色,了无生机。渐渐死亡的海中所冒出的气体又让大气更加腐败,让存活在海边的生物也接着窒息。然而直到此时,一直要等到此刻,命运之槌才真的敲响了丧钟,就是那造成西伯利亚暗色岩的火山开始喷发。这次喷发再次给所有生物致命的一击,让地球近乎死亡,持续了足足有500万年。在这500万年或更久的时间中,海中和陆上几乎都毫无动静,之后生命才透露出一点点恢复的迹象。

谁存活下来了?在陆上和海里答案都一样,活下来的都是最会呼吸的动物,是最会对付低氧气、高二氧化碳以及混合有毒气体的生物。活下来的动物是那些尽管气喘吁吁,但是还可以活动的;是那些可以躲在洞穴中的;是那些住在烂泥沼泽中,或躲在沉积物下面的;也有那些在不毛之地,靠腐食捡破烂儿维生的。有成千上万条滑腻的蠕虫活下来(语出《苦舟子咏》),我们也是其中之一。因此,水龙兽成为第一群从大灭绝后的死寂之地复活的动物,这件事具有重要的意义,因为它们是挖洞穴居者,具有宽阔的胸膛、肌肉做的横膈膜、硬骨的上颚、宽阔的气道以及鼻甲。它们上气不接下气地从充满恶臭的洞穴中出现,渐渐移居四处,最后像松鼠一样填满这片空寂的大陆。

这个了不起的故事以化学的形式记载在岩层之中,前后持续了约数百万年。这就是三叠纪的标志。后来尽管毒气慢慢消失,二氧化碳却一直上升,最后浓度大约比现在高出10倍。氧气浓度则持续低迷,维持在15%的程度,气候则是无止境的干燥。那时即使是在接近海平面的低处,动物也必须挣扎着喘气,每一口气里氧气都稀薄得像今天的高山地区一样。这就是第一只恐龙诞生时世界的样貌。它用两只后脚站立托着身体,这样可以让肺有较大的空间呼吸,而且不像四足爬行蜥蜴一样无法一边行走一边呼吸。再加上呼吸气囊和呼吸泵的帮助,恐龙的兴起就变得势不可挡。美国西雅图华盛顿大学的古生物学家彼得·沃德曾写过一本书《走出稀薄空气》,非常详细地描述了恐龙兴起的故事。沃德说(而且我相信他):主龙类的动物取代了犬齿兽,主要是因为它们有被膈膜隔开的肺,蕴含了未来成功的秘密,因为它将来可以被转变为鸟类那种了不起的直流式肺。兽脚类的恐龙是当时唯一不需要气喘吁吁过活的动物,它们不怎么需要鼻甲帮助。

现在我们知道耐力不只是一种附加价值,它是当时的保命仙丹,是在那个可怕年代标有存活号码的彩票。不过在这里我只同意沃德的部分观点。我承认,在那时高有氧能力必定影响动物存活,但是这一定会同时拉高静息代谢速率吗?沃德似乎认为会拉高静息代谢速率(他曾引述过有氧能力假说)。然而看看现在住在高海拔地区的动物,却不是这么一回事。事实上,它们的肌肉分量会降低,使身材苗条的动物更容易胜出。它们的有氧能力或许会提高,但是静息代谢速率却未必会一同提高,甚至还有可能降低。通常在困苦的环境中,生理机制会非常吝啬,不可能挥霍度日。


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传送门: 6.2亿年前的生命 生命进化中的十个大事件