拓展视野：向进化论挑战的澄江化石群

PAGE5向进化论挑战的澄江化石群

二十世纪最惊人的发现之一“动物大爆炸”一词又称“生命大爆炸”、“寒武纪大爆炸”等。1909年华克（Walcott）在加拿大的伯基斯页岩中，发现多种海洋动物的化石在寒武纪时代突然大量出现。到了九十年代初，中国科学院南京古生物研究所及专家陈均远等将他们研究云南省澄江县化石的成果，用英文介绍到西方。“动物大爆炸”开始震动世界。美国《纽约时报》称之为二十世纪最惊人的发现之一。澄江现有“化石圣地”之称，已被联合国教科文组织列为国际重点保护区。澄江化石群澄江化石群的年代比加拿大伯基斯页岩更早，是世界最古老的动物化石。除了种类繁多之外，保存特别精美。除了动物的肢体、触毛等微细分枝清楚可见之外，软组织的标本如水母类，连口部、肠脏、神经、水管等都保存了下来。全球各地化石罕能媲美，任何古生物学家看见都叹为观止。所以，这些最古老的动物化石蕴藏了动物出现过程的重要信息。最近国际学者考察了澄江石层，用最新方法鉴定地质学上寒武纪与“前寒武纪”的界线，并且确认在寒武纪之前，地球上还没有任何复杂的动物出现。但是到了寒武纪的初叶，五亿三千万年以前，突然在澄江帽天山的黄色石层中，出现了许多类不同体型的动物化石。从海绵、水母、触手类、虫类、天鹅绒虫、腕足类、各种节肢类，到最高的脊索或半脊索动物（云南虫），另外还包括了很多现今已经灭绝、形状“古怪”的动物，共有三十五门至三十八门。综合全世界发现的寒武纪的化石，共有五十多门。那么多不同的动物门突然同时出现，并且完全没有留下任何进化或演变的痕迹，故名“动物大爆炸”。根据百年来流行的达尔文进化论学说，生物应经过长期缓慢的演变，累积极微小的变异，再加上自然环境的选择，才能由一个生物“种”逐渐进化成两个、四个……然后才有新的“属”、新的“科”，最后才产生新的“门”。澄江化石显示的生物演化过程却是：在同一环境中，比现在更多样化的动物，有五十多门突然同时出现。达尔文渐进学说，非但不能解释这突发性的现象，更不能解释为什么这些不同动物门一次同时出现之后，又有减无增。进化论大师顾特首先承认这些矛盾，并用“神秘中的神秘”来描述这个现象。幸而科学界并未盲目接受。以诡辩捍卫达尔文及渐进主义而著名的道金斯说：“这批化石好像是有人故意放进石层中一样。”《人民日报》海外版95年5月25日报导澄江化石受世界著名古生物学家注目，并说：“寒武纪‘生命大爆炸’是全球生命演化史上突发性重大事件，现代生命的多样性起源于此……对其深入研究，可能对传统的达尔文进化论是一个动摇。”该项报导十分中肯，令人敬佩。坚持唯物、无神思想的《人民日报》刊登进化论“动摇”的文章，令人寻味。期待新生物学到底现今科学界对寒武纪生命大爆炸的原因、机制有何解释梁伟贤教授在南京主持了一个座谈会，让中外专家进行了两小时的交流。加州大学的Valentine教授重申他比较维护达尔文的看法。他认为从这些动物的组织来看，几十门的差异并不太大，故可认为寒武纪为小爆炸。而且最新分子遗传学，特别是对控制生物胚胎发育基因的研究，可能找出爆炸的新线索；孙卫国博士附从较早流行的寒武纪初期氧气大量增加的学说（Valentine认为氧气学说缺乏证据）；陈均远教授认为，达尔文的渐进及自然选择的模式显然与事实不符，但是澄江生命大爆炸可以从进化的突发性和自发性去理解。陈并采取艾佐基及顾特提倡的“点断平衡”（）的部份观点，认为进化不但是突变和渐变互相交替的过程，也是偶然性和必然性互为镶嵌的过程。动物不同体型的出现，完全是偶然性的支配；一旦某一门动物的基本造型，如节肢动物，确立后，立即可以开始必然性、辐射性的演化。他认为：在澄江就可见大量节肢类的代表，这就是一种明证了。这些创造动物不同体型的新基因演化过程本身的推动力何，基本上是有问无答。大部份的讨论集中在现有不同理论是否合理，其可能性有多大，尚未涉及爆炸真正的基本原因和动力。从以上简单的记录可见，目前的讨论仍在相当哲学化的理论设想阶段。这也是意料中事，因为以前大部份学者采取逃避的态度，至今科学界才开始真正面对爆炸。一时措手不及，何来答案动物大爆炸这个奇迹可能是二十一世纪科研主要的课题，需要更大量的观察及实验证据才可以树立全新、较可靠的科学答案。从科学发展历史的过程来看澄江化石的贡献，我认为过去百年来，生物学在达尔文学说下，已有了相当的成就。特别是在微进化范围内，现代生物学在农业、渔业、工业、医药各方面已踏上了一个高峰。但在环境生态方面、社会科学的应用上，如生物到底是彼此竞争还是合作是弱肉强食，还是互助共存尚待进一步讨论。所以，我们发现固有的理论模式不足应用之际，正是科学向前