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与同学们聊:人类进化简史

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第三十八章 化石
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聊起“化石”,同学们都不会感觉陌生吧。 各大城市的历史博物馆里,各种各样的化石陈列其中。 与这些化石近距离的接触,会有一种空间的穿越感。 远古洪荒,万千物种。 这些与地球相遇又分离的动物们,在以自己特有的方式诉说着,物换星移,海枯石烂,白云苍狗,变幻无常。 …… 化石,顾名思义,变化成石头。 说明人家之前并非石头,而是在自然的魔力下,变化成了石头。 聊到把事物变成石头的能力,同学们有没有想起古希腊神话中的蛇发女妖,美杜莎,传说中它仅用眼睛就能瞬间完成石化。 关于瞬间变成石头这一点,大自然表示强烈抗议。 这种骗小孩的故事不能相信啊,要完成石化,条件之苛刻,工序之繁琐,时间之漫长……唉,一言难尽。 唉,看来大自然老人家虽然知道石化的大概过程,但要完整表述出来,就有些犯难了。 所以还是有请科学家,来捋一捋石化的过程。 根据科学研究: 首先,开启一系列变化的钥匙,说起来有些残忍。 众变化之首,是由生到死的变化。 石化是鲜活生命,以死亡为代价,换取永恒的过程。 即使这种永恒的概率低至可怕,好似你一时好奇买了张彩票,中了头奖。 等等,还没完啊!!!又买了张彩票,又中了头奖,这样概率如果不是出自梦里,就大概等同于生物形成化石的概率了。 …… 说了首要条件,再来了解必要条件:自然状态下,把它埋起来。 有同学可能要问了,如果不埋起来会怎么样呢? 那,当然就成不了化石呗,遗体会随着时间变迁,成为微生物的乐园,腐臭溃烂,成为大地上的春泥,滋养万物。 被掩埋是变为化石的必要条件。 相对而言,水生环境更容易形成化石,因为水底遍布着泥沙,本就是一个容易沉积,被埋起来的环境嘛! 陆地生物则要么死在湖泊,沼泽,沙漠,冰川等等的沉积环境中,要么死后随着地壳运动或靠其他外力搬运到沉积环境里。 这种情况少之又少,所以陆地化石较为少见。 总之,被埋起来不一定形成化石,但不埋起来,一定成不了化石。 …… 地球表面的岩石大致分为三类,沉积岩,火成岩和变质岩。 如上所述,掩埋的陆地生物,只有遇到沉积,才有可能形成化石。 经常有人问考古学家,你们怎么知道哪里有化石呢? 最简明的回答,找化石,去沉积。 当然,化石形成的环境并不局限于岩石。 某些稀有的情况也能形成,比如琥珀包裹形成的化石,冰冻化石,沥青湖化石等等的情况。 前期两个条件聊完了,现在,看一下变成化石的过程。 常见的形成方式有四类。 第一类,碳化。 众所周知,地球所有生命都是碳基生命,碳原子具有极强的稳定性。 生物在岩石里受温度和压力的影响,经过分解和蒸馏作用,那些意志力不强的氢,氧,氮等等成员纷纷挥发逃逸。 生物体内富含碳元素的地方,经过碳化,形成化石。 这种化石以植物,昆虫化石为主,煤矿就是远古植物的碳化化石。 第二类,完全矿化作用。 骨骼,贝壳这些比较坚硬的实体,实体内部的有机质逐渐腐烂分解,消失殆尽。 消失之后,空出来的位置怎么办呢? 地下的二氧化硅,碳酸钙,黄铁矿等等的矿物质开始进行填充,最终形成化石,博物馆大部分动物化石的形成过程,都与这类作用有关。 第三类,置换作用。 在化石形成的过程中,原来生物体的组成物质被溶解,并逐渐被外来的矿物质所填充。 不同于前者的溶解殆尽,然后填充。 置换作用是溶解的同时便开始了填充。 溶一点补一点,又溶一点又补一点,当两者速度相当时,生物的结构便完整保存下来了。 第四类,重结晶作用,主要见于贝壳类生物。 它们的硬体矿物在晶体结构上,受到热力学因素影响,形成的一种更稳定的结构形式。 …… 能把这四类方式看完的同学们,不容易啊,口头表扬一次吧! 之所以把四种方式一一介绍。 因为不同化石的形成方式虽然有所偏重,但四种方式一般都齐心协力,共同参与化石的形成,统称为石化作用。 自然界的石化工序如此的繁杂,要求的条件又如此的苛刻。 这就导致曾经来过地球,天文数字般的各类物种,却只有极少数形成了化石。 况且,屋漏偏逢连夜雨,就是这极少数的化石,同样命运多舛。 因为地质变化,因为自然风化,因为水的分解等等各种各样的破坏因素,能被我们发现的化石,又只占极少的一部分。 不过,我们也不要过分贪心。 即使只有这很小的一部分,对人类而言,已是大自然给予的最为珍贵的礼物了。 最后来了解一下,化石给人类进化带来的惊喜与局限。 惊喜自然是它们给人类进化带来了实质性证据,看吧,这种与人类骨骼相似,还有石器证据的化石,就是曾经的人类。 局限,便与化石的命运多舛有关了。 存世的化石数量严重不足,仅凭已知的化石证据,尚不足以构建完整的进化链条。 这就对科学的严谨性,提出了挑战。 所以,无需神话化石在人类进化过程中的作用。 通过化石,也仅能推测出人类进化之路的大概走向,想要做到全方位的分析了解,是不可能的。 但是呢? 如果不通过化石,还有其他方法可以证明吗? 不能说没有,但它们的可靠性还不如化石。 化石证据即使存在这样那样的缺陷,不过,它依旧是我们能依靠的最重要的证据之一。 挑毛病很简单,证明存在缺陷也容易。 但是,如果仅仅是为了挑毛病而挑毛病,提不出更好的改进方法,不如选择闭嘴。
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