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为什么要研究古生物?

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    古生物学是生物演化的墓志铭。生物的演化纷繁复杂,如同一套万卷丛书,它记载的地球生命的故事就印刻在化石中。古生物学家不知疲倦地寻找着岩石中生命演化的蛛丝马迹,执著地将这些不同“章节”中的零散“段落”、“字句”拼接起来,为我们重现数十亿年来地球生物演化的故事。

    很多人或许都曾经好奇过:人从哪里来?人是古猿变来的吗?恐龙真的灭绝了吗?最大的恐龙有多重?过去真的有过海怪吗?翼龙是天上飞的恐龙吗?鸟类是从恐龙演化而来的吗?猛犸象生活的时期是不是真的很冷?远古的地球上还生活了哪些动物和植物?它们又是如何一步步演化成今天的生物的?古生物学能够回答这样的问题。

    中国战国到西汉时期的《山海经》中,开始有了关于“龙骨”的记载。早在公元前6世纪,古希腊学者就已经认识到,化石是由远古生物形成的。中国唐代的颜真卿和北宋的沈括也准确地提出,化石是远古动物和植物的遗迹。在欧洲的文艺复兴时期,达·芬奇提出了根据化石可推断地壳运动和海陆变迁的观点。到了18世纪后期,古生物学逐渐成为现代科学的一个分支,最终在欧洲发展起来,并且迅速在地质学、生物学等领域得到了广泛的应用。

    古生物学研究的主要对象是化石。法国科学家居维叶堪称古生物学的奠基人,这和他开展的大量动物比较解剖学的工作有关。居维叶的工作还奠定了后来发展起来的生物演化理论的基础。

    将古生物学知识应用到地层学和地质学的研究,离不开英国著名地质学家史密斯的卓越贡献。他在1796年提出了化石层序律:地层越老,所含的生物越简单,反之亦然;不同时代的地层,有不同的化石组合。他将这一发现广泛应用到地质填图的工作中,从此古生物学成为地层学乃至整个地质学研究的一门基础科学。可以说,地质矿产,如煤、石油的发现和研究,离不开古生物学家的卓越贡献。

    古生物学作为生物学和地质学的交叉学科,其研究成果无疑为达尔文的进化论提供了强有力的证据。达尔文在撰写不朽巨著《物种起源》的时候,了解的化石数量和种类还不算丰富,但达尔文还是从中获得了许多重要的灵感和支持其理论的证据。如今,古生物学已经积累起丰硕的成果,研究者发现了许多现生生物的共同祖先,以及数不清的联系不同生物类群的过渡类型的化石,从而更加完美地证实了达尔文的理论。

    美国著名生物学家杰里·科因曾经这样写道:“达尔文撰写《物种起源》的时候,胚胎学的证据被用作最强有力的证据,如果换到今天,他可能会将这一荣誉交给化石。对许多人来说,化石证据在心理上比分子遗传学数据更具说服力……如果没有化石,我们对生物演化的了解只会是一个大致的轮廓。拥有了化石这双‘眼睛’,可凭借它眺望历史的深处。”或许可以说,达尔文的伟大演化理论大厦因为建立在“坚固的岩石”之上,才历经100多年而屹立不倒。

    如果将地球生物演化的历史比喻为一棵从远古开始生长到现在的参天大树,那么所有现生的动物和植物只是它最新长出的树叶,而化石则代表了它的树干、树枝和已经凋零的树叶。所以,研究现生生物各个门类的起源和演化历史,自然还要依靠化石。

    大约一个半世纪前,西方学者就已经开始陆续到中国来考察、采集化石。然而,中国学者从事古生物学研究还不到100年的时间。尽管如此,古生物学仍是现代中国开展比较早的自然学科之一。中国古生物学的先驱曾经创造了无数的辉煌,奠定了中国古生物学研究的基础,为中国的地质事业做出了特有的贡献。从1929年发现的轰动世界的周口店北京猿人头盖骨,到侏罗纪的自贡恐龙动物群、寒武纪的澄江生物群、白垩纪的热河生物群,一个个世界级的化石宝库在中国大地被揭开了神秘的面纱。一个个被誉为科学界“奥运金牌”的地层“金钉子”在中国确立,中国的古生物学家为编写地球演化的纪年表做出了突出的贡献。

    2001年,美国的《科学》杂志以“精美的中国化石为生命史书增添了新的篇章”为标题,专题报道了中国古生物学近年来取得的耀眼的发现。同年,英国《自然》杂志特别编辑出版了一部中国古生物专集《腾飞之龙》,介绍了中国古生物研究的成就:中国古生物学家从古老的寒武系地层中发现了地球上第一条鱼,揭开了寒武纪大爆发的面纱;他们不仅发现了世界上最早的身披羽毛的恐龙,还提供了鸟类起源于恐龙祖先的最好的化石证据;他们还发现了世界上最古老的龟,最早能够滑翔和游泳的哺乳动物,最早的披毛犀,最早的树根,最早的花朵……英国《自然》杂志一位资深生物学编辑于2009年在一篇介绍中国古生物界的文章中评价道:“对外开放产生了新一代的中国研究者。在21世纪初,中国既拥有最好的古生物学家,又拥有最好的化石。”

    古生物学是生物演化的墓志铭。生物的演化纷繁复杂,如同一套万卷丛书,它记载的地球生命的故事就印刻在化石中。尽管这套历史之书已经被大自然“撕碎揉烂”,并“散落四方”,然而古生物学家不知疲倦地寻找着岩石中生命演化的蛛丝马迹,执著地将这些不同“章节”中的零散“段落”、“字句”拼接起来,为我们重现数十亿年来地球生物演化的故事。