真相不明寒武纪

作者:三联生活周刊

(文 / 何西风)

不够热还是应该继续缄默?

今年8月,正当北京举行第30届国际地质大会之际,中央电视台播发了一条不同寻常的消息:我国古生物学家在云南澄江发现了大量寒武纪时代古生物化石群,这个发现对达尔文进化论提出了前所未有的“挑战”!

“石破天惊逗秋雨”!这则伴随着连绵秋雨到来的简短报道着实让新闻界激动了一番。国内一些有影响的报纸相继对此做了大同小异的介绍。虽然这项科学发现具有很强的专业性质,但新闻毕竟是新闻,许多报纸都使用了足以使每个具有科普常识的读者耸然动容的广告语言。8月9日,《工人日报》刊出大号黑体标题:“破解‘寒武纪生命大爆炸’之谜”,9月6日的《南方周末》则用更大更黑的字体标出“人类始祖云南现形”这样惊世骇俗的说法。

国内新闻界之所以不吝笔墨地对澄江化石群发现进行大胆包装,除了出于“语不惊人死不休”的职业习惯外,好像也为了对自己以前的失误进行补救。《南方周末》的编者按反省说:西方国家在1991年就报道了这项“本世纪最拨动人心的发现”,而“中国的新闻媒体却奇怪地缄默,直到今年8月第30届国际地质大会在北京召开,澄江化石群才成为国人关注的‘热点’。又比西方人晚了5年。”扼腕惋惜之情,跃然纸上。

然而有趣的是,虽然记者们希望让澄江化石群以及5.3亿年前的“生命大爆炸”成为国人关注的“热点”,但许多科学家们却奇怪地要继续“缄默”下去。几天前,当笔者拨通中科院生命科学研究院周院长的电话进行采访时,他婉言谢绝说,他本人以及一些在京的专家们不愿意向新闻界过多地谈论此事,因为这是一个学术性很强的科学工作,并非三言两语可以说清楚。此外,对这项科学发现的整理工作还刚刚开始,现在谈论它的学术价值和意义尚为时过早。

接着,我在对一位研究古生物学的张研究员的采访中又碰了钉子。他不客气地说,关于科学研究的报道不应该像“三级管”那样对给定的信号进行放大。科学讲究一是一,二是二。当我问这句话究竟何所指时,他指着《工人日报》报道的篇头说:这上面说中国科学家们“经过不断的研究、探索,终于破解了‘寒武纪生命大爆炸’之谜”。一篇报道怎么有权力为一顶科学发现下这样的判词?澄江化石群发现规模庞大,光是各种化石标本就有数万件之多,这么大个题目怎么会在几年内就做完?此外,与此相关的“寒武纪生命大爆炸”量个更大的题日,世界各国地质古生物学家进行了几代人的研究,现在单凭几篇报告就说我们破解了这个谜,太不严肃了嘛!

在几次看起来毫无收获的采访之后,笔者又造访了地矿部新闻办公室参与筹办国际地质大会的毛先生,向他核实澄江化石群的发现是否像传闻所说的那样,在这次国际学术盛会中引起了强烈的反响。他回答得很干脆:这次会议没有把这一发现列入议程。

一系列的采访使我得出一个印象:许多专业科学家对新闻报道存在着一种不信任、不合作的情绪。究竟是这些科学家过于矜持,还是由于一些记者过于浮躁?这好像不能一概而论。问题的复杂性在于,许多科学报道并非空穴来风,它们采用的资料本来就是由某些科学家提供的。前不久关于中国青年科学家破译恐龙蛋DNA密码的报道是这样,目前关于云南澄江化石群发现的若干报道也似乎并不例外:从这些报道所使用的背景材料以及对这一发现的评价口径来看,它们似乎都出自同一消息来源。因此,如果说目前一些报道有虚饰浮夸之嫌,这恐怕不能单纯地归咎于报刊记者,那些提供消息的学者们大概更难辞其咎。还是那位快人快语的张研究员说得好:如果公布一项科学成就仅仅为了获得轰动效应或成为社会热点,我不知道应该授予它“诺贝尔奖”还是“百花奖”!

是“善本”而决不是“孤本”

对科学成就的报道必定会使某些科学家成为新闻人物。在关于澄江化石群发现的报道中,公众比较熟悉的是中科院南京地质生物研究所的侯先光研究员。据报载,1984年7月1日,这位年仅34岁的青年学者在云南澄江县帽天山采集标本时,“一只古老节肢动物的化石让他眼睛一亮,他认出那是一种生长在寒武纪的动物”,于是兴奋地向世人做了报道。结果,地质学家和古生物学家者们蜂拥而至。

然而,一些科学家在谈到这次发现时不约而同地指出,澄江化石群的发现并不像美国西部游侠片那样富于传奇性。这一发现的实际过程要漫长和平淡得多。1942年,地质学家何东荪先生在帽天山进行考察时,首次确定这些岩层是寒武纪早期沉积而成的,并且发现了三叶虫。以后几十年,许多考察者在这里都有所发现。1972年,南京地质古生物所张文堂先生在实测澄江帽天山剖面的考察中,发现了节脚动物的软体化石。1978年,云南地质科学研究所的罗惠麟先生又发现了属于节肢动物的三叶虫、金臂虫、叶虾类、蠕虫以及软壳腕足类化石,其中一些成果分别在1982年、1984年和1986年发表。显然,正是几代地质学者和古生物学者的工作,为澄江化石群的大量发现和深入研究打下了良好的基础。

当然,在所有这些学者中,侯先光研究员无疑具有大手笔的气魄。1984年,他在考察时发现了大量软体的节肢动物化石和水母、蠕虫、海绵标本。1985年,他与导师张文堂先生合作在《古生物学报》上发表了《纳罗虫在亚洲大陆的发现》,并首次将其命名为“澄江动物群”。

尤其值得一提的是,从1992年到1995年,我国地矿部门和古生物学家在云南晋宁、宜良和马龙等地又发现了澄江化石群的新产地,并大大丰富了发现品种。显然,这项发现工作正未有穷期。

此外,在眼下的报道中,澄江化石群似乎是一件海内仅见的孤本。好像只有这一发现才为探讨5亿多年以前的“寒武纪生命大爆炸”提供了唯一重要的证据。许多科学家说,这是一种十分错误的印象。

有关寒武纪生命爆炸的科学发现,在这一个世纪中并非绝无仅有。1947年,澳大利亚弗林德斯山脉的埃迪卡拉地区发现了著名的埃迪卡拉动物群。这是一个多门类软躯体的无脊椎动物化石群,其中腔肠动物(如水母类、水螅类和海鳃类)约占67%,此外伴生有环节动物和节肢动物。这些早期动物生活在距今约5.9亿年前的前寒武纪晚期。后来在俄罗斯和我国三峡地区也发现了与之大体相当的生物群。这是人们迄今为止为寒武纪生命大爆炸寻找到的最早证据。

此后,我国科学家发现了梅树村小壳动物化石群,据推测它们代表着5.7亿年前的生物。由于那时海水中磷质成分增多,一些生物可能生成坚实的硬壳。因此,有学者认为这是地球上生命发展的又一非常活跃的时期。

1995年12月,美国《时代周刊》杂志封面文章介绍了美国古生物学家道格拉斯·埃尔文等人在西南非洲的纳米比亚沙漠发现的前寒武纪末期动物群。其生存年代大约在5.5亿年前。

澄江动物化石群使科学家的眼光集中在距今5.3亿年前的寒武纪早期。这个化石群除了保存有更为精致的软躯体生物标本外,尤以节肢动物门(如三叶虫、叶虾类、鳃足类等)生物最为令人瞩目。因此,有些科学家称这是“地球生命史上的第三次生命大爆炸”。

从动物群的组成来看,澄江动物群与本世纪初在加拿大发现的寒武纪中期(约5.1亿年前)的布尔吉斯页岩动物群十分相似。不过,从化石保存的完善程度以及层位之多、分布之广、年代之早等各种指标来看,澄江化石群的发现的确是布尔吉斯页岩化石群所不可以拟的。此外,由于中科院南京地质古生物所研究员陈均远在澄江化石群云南虫标本上发现了脊索构造,因此使包括人在内的脊索动物的出现年代从布尔吉斯页岩化石群所代表的寒武纪中期向前推进了1500万年。

在这个背景下,云南地质科学研究所的有关专家指出:澄江化石群的重大意义在于,它填补了从埃迪卡拉动物群到布尔吉斯页岩动物群之间大约8000万年的古生物资料空白。而陈均远先生关于“云南虫属于脊索动物祖先”的论断无疑是这个发现中最具震撼力的一笔。

根据这个论断,我们不妨说,澄江化石群无疑是地质古生物界一系列重大发现中的“善本”,但它决不是“孤本”。离开了世界多少代地质古生物学者的共同努力来侈谈“破解寒武纪生命大爆炸之谜”,不是无知就是狭隘。

“假说”模式与“绝对真理”

正如其它古生物化石群的发现一样,澄江化石群的发现为探讨寒武纪生命大爆炸现象提供了更多的实物证据。哈佛大学古生物学家古尔德教授在1989年出版的《奇妙的生命》一书中评价说,“生命大爆炸”是个奇迹,但一系列科学发现正在抹去它的神秘色彩。换句话说,5亿年前那段生命史上最离奇的历史现象正在成为实证科学的研究对象。

然而,对各种证据的发现还不等于对它们的合理解释,更不等于“最终破译了寒武纪生命大爆炸之谜”。相反,令人且不暇接的发现已经使许多有关科学家感到惴惴不安。哈佛大学另一位古生物学家安德鲁·诺尔说:“新的材料迅速膨胀,我们几乎无暇研究和消化它们。”

许多科学家根据这些材料提出了各种科学假说。耶鲁大学科学家阿道夫·塞雷舍尔指出,前寒武纪晚期的生物与寒武纪时出现的生物没有传承关系。面对这一说法,加利福尼亚大学古生物学家布鲁斯·兰内伽尔反驳说:“寒武纪爆炸并不是像晴天霹雳那样凭空产生的。它不过是很久以前开始的生命进程的延续。”诺尔等人根据新的地质年龄测定方法断定,寒武纪产生的精确年代应当是5.43亿年前,让人感到惊异的是,地球上的主要动物门类竟然是在这一时期最初的500万年到1千万年之间一下子出现的!显然,这里包含着生命渐进演化和突变演化这两种假说的对立。

在国内有关澄江化石群的报道中,人们几乎众口一辞地提到陈均远先生的理论解释。《工人日报》称:“陈均远教授最先明确提出了达尔文进化论不能穷尽真理的观点。”这个说法虽然具有催眠读者的效力,但却显得似是而非。笔者相信,作出这些断言的人既没有认真读过达尔文的《物种起源》一书,也缺乏必要的生物科学史知识。

达尔文《物种起源》考虑的核心问题是生物的“遗传”与“变异”。“自然选择”理论是他为解释物种进化、退化或灭绝所选择的解释角度,至于“渐变”理论则是其理论假说的一个结果。在思想史上,似乎并没有太多的人把他的进化论假说模式视为不可动摇的经典。19世纪下半叶的思想家魏斯曼曾幽默地说,即使你割断若干代老鼠的尾巴,老鼠的后代生下来时仍旧会长着尾巴。他用这个理想实验来证明,生物在环境的影响下所获得的性状并不会遗传给后代。这显然是对达尔文自然选择理论的嘲讽。

当然,即使人们对“自然选择”理论表示怀疑,达尔文所探讨的“遗传”和“变异”问题依然是人们关注的焦点。正因为这样,当本世纪初以摩尔根、缪勒和布里奇斯所代表的美国遗传学派用染色体排列来解释基因突变现象时,他们仍然宣称这是在一个十分具体而细致的层次上来探讨生物“变异”问题。戈尔德施密特在1944年提出了“微进化”和“大进化”的理论,这是对生物的渐进性变异和物种的突变所作的新型假说。

所有这些事实说明,在“假说”观念已经深入人心的科学界中,所谓“绝对真理”的说法是十分幼稚可笑的,这样,关于“达尔文进化论不能穷尽真理”的说法实在有对风车作战的嫌疑。同样根据上述看法,我觉得陈均远先生的如下结论多少有些无的放矢:“古生物学在过去一个世纪之内,始终试图寻找达尔文所预言的渐进线性进化的历史事实,而对大量非线性进化史实却视而不见或加以曲解,实际上已造成了科学研究的损失。”

不过,作为读者,我最感兴趣的还是陈先生对其广义进化论观念所作的概括:“广义进化论认为:从分子、细胞、个体、社群、群落以至到整个生物圈各个层次,都有相应的进化驱动机制存在。进化驱动机制对信息和系统的涨落起‘感知’和放大作用,自发地创造出模式选择,导致系统突变。”我是不怕读晦涩词句的,因此自信可以从这段话中猜出那个“进化驱动机制”有什么用,但却无从想象这种“机制”到底是什么东西。相信陈先生在其有关著述中一定会有详细的解释。否则的话,这种神秘的“进化驱动机制”就不免像17世纪化学界内流行的“燃素”概念那样:当时人们都说,火之所以燃烧是因为“燃素”在起作用,但“燃素”究竟是什么呢?那就不得而知了。 动物化石古生物不明生物生物科学寒武纪

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