在人類文明的早期,人們以為各種植物和動(dòng)物都已經(jīng)是固定不變的了,每一個(gè)物種都被創(chuàng)造成了它們現(xiàn)在的樣子。隨著人們逐漸發(fā)現(xiàn)和研究巖石的記錄,這種觀點(diǎn)被懷疑所取代。人們懷疑許多物種在漫長(zhǎng)的時(shí)間中發(fā)生了變化和發(fā)展,這一觀點(diǎn)發(fā)展成了生物進(jìn)化論。生物進(jìn)化論認(rèn)為,地球上的所有物種,無(wú)論是動(dòng)物還是植物,都是由一些非常簡(jiǎn)單的、幾乎沒(méi)有結(jié)構(gòu)的原始生命形式在沒(méi)有生命的海洋里經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)而連續(xù)的過(guò)程演變而來(lái)的。
生物進(jìn)化論的問(wèn)題和地球的年齡問(wèn)題一樣,在過(guò)去曾是一個(gè)飽受爭(zhēng)議的話題。曾有一段時(shí)期,因?yàn)槟承┠脑颍械娜苏J(rèn)為相信生物進(jìn)化論就是違背了正統(tǒng)的基督教、猶太教和伊斯蘭教義。那個(gè)時(shí)期已經(jīng)結(jié)束了,最正統(tǒng)的天主教、新教、猶太教和伊斯蘭教信徒如今也能自由地接受這一有關(guān)所有生命的共同起源的開(kāi)放的新觀點(diǎn)。似乎沒(méi)有一種生命是忽然降臨在地球上的。生命在過(guò)去和現(xiàn)在一直在進(jìn)化中。斗轉(zhuǎn)星移,在迷失想象力的時(shí)間深淵中,生命從海水的攪動(dòng)中向著自由、力量與自主意識(shí)發(fā)展。
生命是由個(gè)體組成的,這些個(gè)體是確定的事物,它們不是一堆非生命物質(zhì)的集合,甚至不是無(wú)限靜止的結(jié)晶體,它們擁有所有非生命物質(zhì)都不具有的兩個(gè)特點(diǎn):它們能夠吸收其他物質(zhì),把它們化為自身的一部分;它們可以進(jìn)行繁殖,能產(chǎn)生與自身很像,但又總是有不同之處的新個(gè)體。一個(gè)個(gè)體與它的后代之間存在著特殊的家族共性,并且每一個(gè)親本和它的后代之間都有獨(dú)特的不同之處。這些特點(diǎn)存在于每一個(gè)物種的每一個(gè)生命階段。
現(xiàn)在,科學(xué)家們無(wú)法解釋后代為何應(yīng)該與親代相似或有所不同。人們觀察到,后代并非立即表現(xiàn)出與親代的性狀相似或不同,如果一個(gè)物種的生存條件發(fā)生改變,那么這個(gè)物種將經(jīng)歷相關(guān)的變化,這與其說(shuō)是科學(xué)知識(shí),不如說(shuō)是常識(shí)。因?yàn)樵谶@個(gè)物種的任何一代里,一定會(huì)出現(xiàn)這樣的情況:部分個(gè)體的差異性令它們更加適應(yīng)新的生存環(huán)境,當(dāng)然也會(huì)有部分個(gè)體的差異性令它們更難生存下去。整體而言前者將比后者生存得更久,誕生更多后代,更有效地繁衍生息,因此經(jīng)過(guò)一代又一代之后,平均來(lái)看這一物種將向有利的方向改變。這一過(guò)程被稱作“自然選擇”,與其說(shuō)是科學(xué)理論,不如說(shuō)是由繁殖和個(gè)體差異性推理出的結(jié)論。改變、毀滅和保存物種的力量也許有很多種,這些力量或許是科學(xué)界仍然未知的或不確定的,但是否認(rèn)生命是從最初開(kāi)始就進(jìn)行著自然選擇的人,要么是缺乏生命的基本常識(shí),要么無(wú)法正常思考。
很多科學(xué)家曾推測(cè)過(guò)生命的起源,他們的推測(cè)十分有趣。然而對(duì)于生命的起源,絕對(duì)不存在確定的知識(shí),也還沒(méi)有令人信服的猜測(cè)。不過(guò),幾乎所有的專家都認(rèn)同生命很可能起源于陽(yáng)光照射下的溫暖的淺海中的泥土或沙子中,之后沿著沙灘蔓延到潮間帶并進(jìn)入外海。
早期的大海中充滿了強(qiáng)勁的潮汐潮流,生存條件惡劣。個(gè)體生命不斷經(jīng)歷著毀滅,不是被沖上岸邊干涸而死,就是被卷入海底失去空氣和陽(yáng)光而死。早期的外界環(huán)境有利于生物向著生根并自我固定或者形成外殼的方向發(fā)展,從而保護(hù)個(gè)體不至于立即遭遇毀滅。從最早期開(kāi)始,任何對(duì)味覺(jué)的敏感性的傾向會(huì)將個(gè)體引向食物,任何對(duì)光的敏感性會(huì)幫助個(gè)體沖出黑暗的深海、洞穴或者回避危險(xiǎn)的淺海中的強(qiáng)光。
早期生物形成的貝殼和外殼很可能是為了抵抗干燥而不是防御活的敵人,然而牙齒和爪子很早便在地球生物歷史中出現(xiàn)了。
我們已經(jīng)注意到了早期水蝎的尺寸。這些生物在漫長(zhǎng)的時(shí)間里曾是生命的最高主宰。很多地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為在五億年前的志留紀(jì)古生代巖石中,出現(xiàn)了一種新的生物,它擁有整體力量更為強(qiáng)大的眼睛、牙齒和游泳能力。這是人類發(fā)現(xiàn)的最早的脊椎動(dòng)物,最早的魚(yú)類。
這些魚(yú)類在下一時(shí)期的巖石——泥盆系巖石中大幅增加。它們的分布之廣泛使得這一時(shí)期的巖石記錄被稱為魚(yú)類的年代。某種模式的魚(yú)類從地球上消失了,與現(xiàn)在的鯊魚(yú)和鱘魚(yú)同屬一類的魚(yú)類在水里沖刺,躍入空中,進(jìn)食海草,相互追逐捕食,為水下世界注入了新的活力。以今天的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看,這些魚(yú)類的體型都不是很大,很少超過(guò)兩三英尺長(zhǎng),但其中也有長(zhǎng)達(dá)20英尺的例外。
關(guān)于這些魚(yú)類的祖先,地質(zhì)學(xué)一無(wú)所獲。它們似乎與之前存在的品種沒(méi)有親緣關(guān)系。通過(guò)研究這些魚(yú)類現(xiàn)存后代的魚(yú)卵以及通過(guò)其他的一些途徑,動(dòng)物學(xué)家對(duì)于它們的血統(tǒng)提出了一個(gè)有趣的觀點(diǎn)。他們認(rèn)為這些脊椎動(dòng)物的祖先是軟體動(dòng)物,并且可能是體型很小的水生動(dòng)物。首先它們開(kāi)始在嘴部發(fā)展出堅(jiān)硬的牙齒。鰩科或角鯊的牙齒覆蓋著口腔的上下兩側(cè),通過(guò)嘴唇與幾乎覆蓋全身的齒狀扁平魚(yú)鱗相連。在地質(zhì)記錄中我們發(fā)現(xiàn),隨著魚(yú)類發(fā)展出這些齒狀魚(yú)鱗,它們得以游出黑暗的藏身地,從而得見(jiàn)天日,成為有史以來(lái)最早的脊椎動(dòng)物。