我们去游览一下二叠纪的泛大陆吧。首先,到达赤道两侧的大沙漠,这里除了蝎子什么也没有。这片沙漠覆盖着今天北美中部的大部分地区,并且蔓延到欧洲。几百万年前的石炭纪遍地沼泽,湿气蒸腾,巨大的蜻蜓在迷雾间飞来飞去,现在这里是新月形的沙丘和无边无际的沙海。沙丘分解成和英格兰北部彭里斯砂岩一样的大块黄岩,砂岩上的颗粒被二叠纪持续的狂风打磨得像小米一样光滑,现在南美洲很多地方就是这样的不毛之地。不用多说,这种岩石不产化石,化石都在它下面更老的岩层里,不过你可以在很多地方找到“足迹化石”。我在阿拉伯半岛的时候,每天早上都能惊喜地在沙丘上发现小脚印,没人知道是谁在凉爽的夜晚东奔西走。其他地方的水潭和池塘在阳光的蒸烤下只剩下盐和石膏的沉积物。你可以认为现在的非洲、印度、南极洲和澳大利亚很多地区死气沉沉的荒原也是冰川造成的,高寒地区只能偶尔看见少数耐寒的植物 (圆舌羊齿)。舌羊齿林围绕在极地周围最寒冷的地方,在南半球的冈瓦纳古陆上形成绵延不绝的小树林。安加拉植物群生长在北半球,也就是现在的西伯利亚和蒙古地区,虽然同处一地,但和现在的不同种。舌羊齿树的树干致密,长着显示生长周期的年轮和柳叶 的叶片,在寒冷的时候,它一定是森林的地毯。不难想象,这种树形成了远古的主要景观,就像现在针叶树在加拿大寒温带和针叶林里的地位一样。 热带总有一些地方既不太冷也不干热。茂盛的雨林生长在中国的南部和北部,也许马来半岛和委内瑞拉也有类似的森林。有些物种传到北美。那里是石炭纪森林生生不息的地方,巨大的石松和木贼、树蕨、种子蕨留守在原地变成煤。
环绕超级大陆的浅海里有很多从石炭纪进化来的海洋生物。北岗瓦纳古陆和劳亚古陆(Laurasia,包括亚洲和欧洲)之间的热带海道被称为“特提斯海”,是伟大的地质学家爱德华·修斯以海洋之神的妻子之名命名的。修斯是维也纳大学地质系首席教授。地球物理进化史经典著作《地球的面貌》 (The Face of the Earth) )的作者。善变的特提斯海存在了数百万年,根据荷马所述。海神是万物之父,特提斯是万物之母,他们早在众神出现之前就已经存在。多么恰当啊,在特提斯海沉积下来的岩石总是蕴藏着丰富的远古生命的遗骸---虽然不是诸神的诞生地。特提斯海向东越过地中海到达克里米亚半岛,继续向东延伸到帕米尔山脉,然后进入东帝汶和中国南部;向西廷伸到现在美国的得克萨斯州。当时的水温虽然很高, 但是充满生机---成于上万种珊瑚、苔藓虫、腕足动物、海螺和菊石。在得克萨斯州、新墨西哥州、瓜德罗普山脉和格拉斯山脉,海绵、苔藓虫和腕足动物密集地聚在一起组成巨大的土丘。最后一批生活在特提斯海的三叶虫和很多棘皮动物,比如海林檎(cystoids) 都是从奥陶纪和志留纪幸存下来的。这些动物大部分在二叠纪末期灭绝。
在特提斯海的热带浅水区域生长着一些奇怪的动物,其中一种小型的长着杂乱体刺的圆锥形动物抱成团聚在一起生活。第一眼看上去它们很像珊瑚,但是和珊瑚不同的是壳体里没有隔膜,而且它们的锥形体上有一个严丝合缝的“盖子”。解剖“盖子”以后研究人员确定它们是腕足动物的变异体。它们喜欢群居生活,随遇而安地和海绵或者苔藓虫住在一起。为了纪念德国汉学家李希霍芬男爵 ( Baron von Richthofen),它们被命名为“李希霍芬贝”(richthofeniids)它们的外形像珊瑚也许不是巧合,因为它们和珊瑚一样从周围的海洋里汲取营养。而且锥形的身材适应在水里向上和向前的运动方式。同样,这些神奇的腕足动物挤在一起, 相互支撑。珊瑚专家很不希望别人把它们称作“珊瑚礁”。腕足动物以食用海水里的小颗粒为生。所以,马丁·路德维克推测它们的“盖子”可以一张一合地制造水流,以此获得营养物质。有些物种的“盖子”上有明显的“排孔”----俨然一个过滤器,如果它们生活在流动性好的水城里,完全可以等着水流把食物送上门。有专家认为,它们和其他类似珊瑚的动物一样依赖组织内的共生藻提供的基本营养。腕足动物不贪婪,它们可以在热带的阳光下安静地躺上好几年。不在乎是否应该抓住稍纵即逝的瞬间在地球上留下一些痕迹。
特提斯海有某种特质激励动物越长越大。难道是因为异常的高温?就连单细胞的有孔虫( foraminiferans )也超常变成了大虫。这些不起眼的小生物诞生在石炭纪,它们持续不断的变化引人注目。这些相对巨大的物种被称作“纺锤虫”( fusuline),它们的化石呈纺锤状,可以达到几厘米宽。如果不是因为它们是单细胞动物,也不会被称为巨大的。看外表,它们通常是灰色的,比起动物更像种子,但是它们有种子没有的石灰质骨架。看内在,它们简直是工程奇迹:大量生物聚在一起,完美地融合成一块坚硬的石灰石。经过分割和打磨。你可以进行细致的观察:纺锤虫住在不同的隔室里,隔断带孔或者呈海绵状。看起来汩汩地冒着泡,仿佛一座气泡墙。近观可以发现这些隔室不是随意排列的,而是一层一层的。纺锤虫在生长的同时把自己包裹起来,每层有一间小隔室,最终组成这样一个泡沫状的外形。它采取逐层扩张的方式,从一个渺小的单细胞长成纺锤形。正是这种复杂的工艺使得一个细胞疯狂地生长:它们搭建地基,然后建造方解石的客厅。最后扩建出一座细胞质的宫殿。
前面提到过的热带海洋繁荣喧闹,虽然我只举了两个例子,但足以证明海洋生物在不断地创新,就连血脉相承10亿多年的单细胞原生生物也宛若新生,虽然存在的时间颇为久远,它们的某些组织并没有失去变化的潜能。化石引以为傲的资本之一就是不停地带来惊喜。有些生物貌似绝迹或者消失了,其实只是改头换面。菊石曾几度濒临灭绝,但总能再次迸发出旺盛的生命力。不过,最后它们还是没有谢幕就退场了。
另一片浅海在北欧,从俄罗斯经过大半个欧洲抵达英格兰北部的达拉谟和约克郡,它就是蔡希斯坦海(Zechstein Sea)。那里的生物和特提斯海盛产的物种不同。有蛤蚌和菊石。尤为特别的是苔藓虫和腕足动物。有种腕足动物化石----耸立贝 (Horridonia horrida)是我的最爱。可怜的小东西啊,到底做了什么才得到这样 一个恐怖的名字呢?给它起名字的人一定没睡醒,脑子里想着凶猛的恐龙、可怕的鲨鱼和长着锋利长牙的哺乳动物一类的东西。有关腕足动物最骇人听闻的事情就是一对长在壳上的刺,比起暴龙的牙齿真不算什么。
蔡希斯坦海没有逃脱二叠纪干旱的命运,部分海域在炎炎烈日下蒸发干净。海水是咸的。主要成分是氯化钠。但是海水里还有其他化学物质,在适当的条件下,蒸发达到一定程度时会结晶,这些矿物质被统统称作“蒸发岩”。海水可能注入相连的干枯潟,就像不断地向大锅里加水一样。矿物质的沉积取决于它们在溶液中的相对溶解度。最先沉淀的是硫酸钙的水合物,叫作石膏。然后溶液继续浓缩到原来的十分之一. 岩盐即氯化钠才开始结晶,从此发不可收拾。在这个阶段,另一种重要的工业矿物质----无水硫酸钙, 即硬石膏也沉淀出来,在溶液差不多快*时候将出现少量钾和镁的晶体。如果蒸发岩被黏土或者泥灰封存,那么即使气候变化它们也不会再溶解。只能恢复湿度或者在很深的地方销声匿迹。所有沉淀出的矿物质都具有显著的工业价值:硫酸钙是石膏的主要原料,石膏和硬石膏是石膏板制造业和很多产业的原材料;商人在有蒸发岩的地方建造工厂,加工 盐酸、硫酸、碳酸钾和氨,加速了工业革命后期的发展。19世纪末到20世纪初,建立在蒸发基础上的化学工业遍布欧洲,著名的帝国化学工业公司就是从米德尔斯堡毫不起眼的二叠纪岩石上起家的。铁路系统应运而生,在工业时代专门向世界各个港口运输这些不同寻常的化学产品。不需要妄下结论,但可以思考一下这样的开发对于人类和世界是否有益,但是,无论如何不可否认它对工业文明的重大意义。总之,化工产业的伟大成绩全部以泛大陆这一超级大陆的存在,以及导致海水大面积蒸发的气候为前提,它不是建立在岩石上或者沙地里,而是建立在盐粒上的。
——参考书目【英】查理德·福提 《生命简史》
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