世界史纲——岩石的记载

1　最初的生物

我们并不确切知道地球上的生命是怎样开始的。生物学家曾有许多猜测和意见，看来普遍同意的是生命开始于温暖阳光下的浅水里，可能是在最初形成的沿海的池沼和湖里。它起初也许是一些黏液，只是一种近似有生命的东西，慢慢地、不知不觉地产生了明显的生命的性质。现在的世界上任何地方都已不存在那种可以想象的生命从中开始的化学的和物理的条件。现在当然没有新的正在开始形成中的生命。但是有可能用无机物制造黏液和薄膜，在结构上甚至在蔓延上和生长上略似生物的模拟品。如果生命的开始是一种自然的并不奇妙的过程，那么总有一天科学家们有可能模仿和重复这个过程的。在能这样做到以前，这个问题必然在一定程度上还属于猜测的性质。如果有许多生物学家认为生命在一定条件之下的出现，有如水在通常的气压下冷却到冰点以下就会结冰一般，是自然的和不可避免的，那么也就会有许多其他具有同样才智的人抱着相反的意见。在这里不能希望我们为这个问题作出裁决了。

认为地球上出现生命是一种自然的和必然的化学和物理过程，而并无任何奇妙因素干预的观念，看来对许多有宗教信仰的人来说是很讨厌的。但是这种抵触恐怕是出于这些人思想上的混乱，而不是出于这种概念本身在本质上的非宗教性。他们认为“生命”在某种意义上已经是“灵魂”，他们把一切道德品质都归属于它；他们站在它的一边跟“死东西”相对立。但是这不容易说明，为什么应当把一只蛞蝓或一枚毒蕈、一个虱子或树皮上长的一个毒瘿和它存在的过程，看得比一切结晶体、一切宝石、一片有花纹的大理石里精美安排的要素，或在阳光下的涟漪的水纹、大风吹皱的沙面波浪，在某种神秘意义上“高出一等”。为什么宇宙的创造者要在几乎没有生命的和完全没有生命的东西之间有所偏袒呢？

在生命开始的日子里，大气浓密得多；时常浓云遮日，风暴蔽天。那时的大地被剧烈的火山爆发所颠簸，濯濯荒原既无寸草，又无寸土。暴雨几乎不断地倾泻其上，河流急湍，挟着大量沉积物，奔流入海，变成泥沙，后来泥凝结为板岩和页岩，沙则成为砂岩。

地质学家曾研究过保留至今的这些沉积物的整个堆积，从最早的时期直到最近。当然远古的沉积大多已经歪曲、变形和销蚀了，其中现在已找不到什么生命的遗迹。大概最早的生命形式是微小的和柔软的，因而没有遗留下来它们存在的证据。只有在这些有生命的东西里有些长了骨骼和石灰质的外壳以及诸如此类的硬体时，它们才能在死后留下化石残余，因而使自己登上供人考察的记载。

地质学的文献很大一部分是叙述在岩石里的化石和一层层岩石先后覆盖的形成次序。最古的岩石必然是在还没有海的时候形成的，那时大地热得使海不能存在；现在成为海的水那时还是和空气混在一起的水蒸气。大气的高层浓云密布，云又化为高温的雨，向下面的岩石降落，在落到炽热的岩石以前早已化成了蒸汽。在这蒸腾的大气下，溶解了的地球原材料凝固成最初的岩石。最初的岩石一定是灼热的溶液上面的一层硬壳，很像冷却中的熔岩那样。它们最初必然像面包的外皮和熔炉里的渣块。在它们变成相当厚的永久性的固体之前，一定会不断地一再熔化，一再结晶。在那些日子里，世界的景色没有比现今地球上可以见到的电炉内部的情形更为相似的了。

经过很长久的时代，大气中的蒸汽也开始凝结，直降到地面上来，最后倾泻在这些温暖的初生的岩石上，高温的水流成河渠，汇集在低处，形成沼泽、湖泊和最初的海。这些冲刷着岩石的河水挟带尘埃和沙砾，奔流入海以形成沉积。沉积又积累成层，地质学家称它们为地层，并形成最初的沉积岩。最早的沉积岩下沉成为低地，被其上的岩石所覆盖；它们受到巨大的火山扰动和地球岩壳的潮汐应力的牵扯，它们被弯曲、被倾侧和被折裂了。我们可以在某些地方看到这些最早的沉积岩露出地面，有些没有被后来的地层所覆盖，有些被埋藏了很久，后来覆盖的岩石销蚀了，所以重又暴露在外——特别是在加拿大有很广大的面积是这样的；它们是折裂了的和变曲了的，部分是再度熔解、再度结晶、硬化了和压缩过的，但是它们还是可以被认出来。其中有些是超过30亿年的东西了。

它们经常被称为无生代（没有生物）的岩石。但是由于有些最早的沉积岩中含有一种称作石墨（黑铅）的物质，还有红色的和黑色的氧化铁，又由于这些物质据说是需要生物的活动才能产生，不论这种说法是否可靠，有些地质学家喜欢把这些最早的沉积岩称作太古代（原始生命）岩石。他们猜想最初的生命是软体的生物，它没有硬壳、骨骼或任何可以在死后成为可以辨认的化石的结构，但它的化学影响引起了石墨和氧化铁的沉积。在非洲石灰岩里显然可以找到细菌或极简单的植物的痕迹，这些石灰岩几乎和已知的最古的沉积岩一样古老。

同无生代或太古代岩石覆压或相互重叠在一起的还有其他的岩石，它们显然也是很古老和销蚀过的，但是清楚地表现出生物的痕迹。这些最初的遗物极为简单，它们是称作藻类的简单植物遗痕，或是一些有如虫子在海滩泥土上爬过的印迹。还有些是称作放射虫的那种微型生物的骨骼。这第二系列的岩石称作元生代（生命的开始）岩石，在世界的历史上标志着一个悠久的时代。

覆盖在元生代岩石之上的第三系列岩石中含有相当丰富的多种多样的有生命的东西的遗迹。首先看到的是各种不同的贝壳类、螃蟹和诸如此类的爬行的东西、蠕虫、海草等等的形迹；然后是大量鱼类和陆生植物、陆生动物开始形迹。这些岩石称作古生代（古代生物）岩石。它们标出一段漫长的时代，在这时代里，生物在我们世界的海里慢慢地扩张、增殖和发展。经过漫长的时代，经过古生代的最初期，除了繁生在水里的这些游泳的和爬行的东西之外，别无其他生物。这时已有称作三叶虫的东西，它们是爬行的，有如大的海土鳖，它们也许和现今美洲的鲎有些联系。还有海蝎，它是早期世界的霸王，它们的某些种目体长达9英尺，它们是当时最高级的生物。称作酸浆介的甲壳类的一目有许多种类。有各种形似植物的动物，盘根错节；还有在水里摇荡的松散的蔓草。

生命的这种表现并不足以激发我们的想象。那时还没有能够迅速、灵敏地奔跑、飞翔甚至游泳的东西。这些东西同现今学生们在夏天从水沟里捞来供显微镜观察的那些生物，除了形体大小有所不同之外，没有多大区别，甚至更少有变化。

古生代早期的几亿年中，在浅海里的生命就是这个样子。这时的陆地上显然完全是不毛之地。我们找不到任何陆地生命的痕迹或暗示。凡是生活在这些日子里的东西，它的一生全部或大部分是生活在水里的。长时期以来使人难以想象的是，这时全部有生命的东西就是这些，在这之前地球已在高温下毫无生命地旋转了几亿年了。

在海蝎和三叶虫横行一时的古生代下纪的岩石形成时和我们这时之间插入了几乎无法计量的时期，由一层层、一堆堆的沉积岩表示了出来。首先是古生代上纪岩石，在它的上面地质学家分辨出两大部分。紧接古生代岩石之上是中生代（中期生物）岩石，即含有化石岩石的第二大系，代表着迅疾的1.5亿年，它包含着奇妙的整列化石遗留，巨大的爬行动物的骨骼和这一类的东西，下面我们就要讲到；再上面一层是新生代（新近的生物）岩石，只有7 000万年之久，但这是生物史的第三巨卷，这一卷尚未完成，昨天才被世界上的河流带进海里去的泥沙，正在掩埋着骨骼、鳞甲、躯体和足迹，最后将变成今天这些东西的化石，成为已写出的这部历史的最后一页。

岩石中的痕迹和化石以及岩石本身是最早的历史证件。人们从这些证件中已经推敲解决了的和至今还在推敲解决中的这部有关生命的历史叫作“岩石的记载”。但是当我们称这些岩石和化石是记载和历史时，一定不要以为这是一部条理井然的记录。只是最近我们才学会用岩石形成后所起放射作用的变化来准确地测定岩石形成的日期。世界上的岩石很少是一层层整整齐齐地重叠着留待人们很方便地去阅读的。它们不像图书馆里的书本和册页。它们是被撕毁、被散乱、被夹杂、被弃掷、被涂抹过的，有如历经轰炸、敌军占领、抢劫、地震、骚乱和火灾的一间杂乱无章的办公室。就是这个样子，这部岩石的记载无数世代以来埋没在人们脚下而未经理会。公元前6世纪，爱奥尼亚的希腊人已经知道化石。公元前3世纪，埃腊托斯特讷和其他人曾在亚历山大城讨论过化石，这次讨论被总结在斯特拉本所著的《地理学》（？公元前20～前10年）一书里。拉丁诗人奥维德也知道化石，但是他不明白它的性质。他认为这些是造物者最初试制的粗糙成品。阿拉伯作家在10世纪也注意到化石。列奥纳多·达·芬奇，活到16世纪初期（1452～1519年），是最先领会化石真实意义的欧洲人之一。如我们已说过的，只在前一个半世纪内人们才开始对这长期被忽视的世界历史的最初几页作出严肃和持续的辨认。

2　大陆漂移

最近几年来从岩石里又探索出另一个戏剧性的故事——关于地球面上大陆漂移的故事。我们必须很简单地记下这个运动是怎么能够发生的。

在海底和露出海面的大块大块陆地的底下，地球还被一层厚重的结晶岩石的“地幔”包裹着。

这个地幔的2/3是被海洋掩盖着的。大块大块的陆地是由较轻的岩石形成的，它们在地幔上漂浮着，像冰山在海上漂浮着那样，只有很小一部分露在外面。

上句中“漂浮”这个词是用得恰当的，因为地幔的物质虽然是结晶体，事实上在它受到的巨大压力下很缓慢地移动着，正像冰川的冰块，虽然是固体，也会不断地向下坡流动一样。

这层地幔含有放射性的矿物，一直在发散热力。由于这种内在的加热作用，这地幔在一个巨大的竖立的旋涡里翻动，有点像热锅里的水那样翻动，虽则岩石动得当然很慢——事实上，速度是每年一英寸或两英寸。地幔在翻动的时候，漂浮的大陆就在它的面上打转，就像锅里的气泡和浮渣在水面上打转一样。

大陆过去的运动可以用苦干不同的方法探索出来。最有用的方法之一就是新近发展的岩石磁性研究。许多沉积中包含着磁性微粒，当沉积形成而尚未凝成岩石之前，这些微粒有朝着南北方位排列的倾向。所以嵌在岩石里的磁性微粒能告诉我们岩石原来的方位。根据这种和其他的证据，我们可以算出大陆是怎样曾在地球表面上漂移和仍在继续漂移之中。

按照这个证据，两亿年前，大陆是聚集在一块的，很像本书导言第12页上的下图。图上的安排在许多细节上权威们还没有决定，虽则大体上的布局现在看来是可以肯定的了。地幔岩石在千百万年中极其缓慢地蠕动，把浮渣般的大陆扫拢在一起成为一个整块。但是大约就在这时，巨大的爬行动物已开始在其上爬行的这块超级大陆，被出自地壳深处的新发展的涡流作用所撕裂。高温的岩石流开始从直达这块大陆中心呈波浪形由南向北一线涌出，以后这里产生了南北大西洋。上升的岩石流向东西扩展，把漂浮中的大陆的距离拉开，使南北美洲跟欧洲和非洲相距越来越远。

这个运动还在继续。在南北大西洋的中部有一道一英里或两英里高、一百多英里宽的平伏的山脉，就在这里涌出了高温的地幔岩石，向两旁扩展。沿着南北美洲的太平洋海岸有一窄条，正是地幔重又下沉的地方。这窄条靠海洋这一面的深沟表明这里是岩石被吸下去的地方。在靠大陆这一面的巨大山脉——洛基山脉和安第斯山脉——就堆高了起来，因为从东面过来的大陆浮渣是太轻松了，不足以被拉入地幔的深处。在这样的地区常常会有火山爆发，那是由于岩石在当地因摩擦而熔化，被挤出地面，当然还有强烈的地震。

同时，另外一些地幔的流动在撕裂和推动这些一块块的大陆。将导言第12页上的两幅图比较一下就会看出较为重要的移动。给人印象特别深的是印度这块陆地的旅程，向北移动了有4 000英里，以几乎每年两英寸的平均速度去和亚洲大陆的其余部分接连起来。它靠上亚洲大陆时的缓慢冲撞，加上非洲的反时针方向的转动，堆起了阿尔卑斯、阿特拉斯、高加索和喜马拉雅等山脉。

澳洲是从南极洲撕开来的，它向东和向北移动。南极洲漂向南方，带着泥炭、煤和爬行动物的化石，这些在今天可以用来证明它过去曾有过温暖的气候。现今，较新的向上的陆流正在加宽红海和波斯湾，大约每年半英寸。地壳下沉而形成的非洲的地堑裂谷看来是将要分裂这个大陆的一个深潜的陆流体系的最初信号。

3　自然选择和物种变迁

生物的每一种类都是不断在死亡又不断在更生的一群崭新的个体。不仅现今的人类是这样，即使在太古代和元生代海里游动、繁殖和死亡的一切微小的生物也是这样。

生物的生长、死亡和繁殖导致一些极为奇妙的后果。有生命的东西所产生的幼体从来不会和它们的母体完全一样，幼体相互间也不会完全一样，总是有些微小的差别，这就是我们所说的个性。

于是可以考虑一下，任何一种生物新生的一代一定会遇到些什么。有些个体比其他个体在某些方面较强，或较壮，或较适于继续生活，许多个体将会较弱和较为不适于继续生活。就个别事例来说，固然可以有某种幸运或意外事故发生，但总的来说天赋较高的将得到生活、生长和生殖，而较弱的一般说来就要没落。它们将较难得到食物、战胜敌人和渡过难关。因此在每一代，每一种生物都要，不妨说，经过一番选择，淘汰掉那些大半弱的或不适宜的，选拔那些强的和适宜的。这个过程就称作自然选择，或最适者生存，虽则较适者生存看来表达得更确切些。

于是，随着生物的生长、繁殖和死亡，每一个种类只要它的生活条件保持不变，它会一代比一代更能充分适应于这些条件。

但是条件是不会保持不变的，每个种类在变动的条件下生活就会发生些困难。适应总是不充分的，有时很不充分。帮助生物在紧要关头去适应它的环境的是常常一再见到的那种称作突变的事实，就是在结构上突然出现明显差别的新事物，这种差别比普通的个体间的差别大得多。这些突变对生存竞争可以有妨碍，可以有帮助，也可以毫不影响一个动物的命运。在前一种情形下，它们就被自然选择所淘汰了，在第二种情形下，它们就受到欢迎和鼓励，在第三种情形下，它们可以扩展到整个种类，不受挑战，无益也无害的特征，一种自发的变化。我们还不明白发生突变的原因，我们只知道生命是不断地用这个方法在进行试验，就是用自然选择的筛子来予以支持、不加可否，或加以排除。突变本身似乎完全是一种偶然的过程。一个突变可以刚好打中当时的急需，它可以毫不相干，它也可以是个荒唐的变更。最后一种情形就是产生了“怪物”，随着就死亡了。在前两种情形下，它在整个种类里扩展开了。

让我们在这里举一个简单的例子。这是某种生活在终年积雪的严寒地方长着淡褐色厚毛的小动物。这种动物的毛长得最厚最白也就最能御寒，最不易被敌人发现，觅食时最能不被注意。每一个顺着这个方向的突变都是有利的。这个种类的动物的毛皮会一代比一代更厚更白，直到毛皮太厚太白对它无利时为止。

现在可以设想气候变了，这地方变得暖和了，积雪消融了，这些就使得这种雪白的动物在一年里的大部分时间变得十分惹眼了。厚重的毛皮也成了累赘。于是凡是带些褐色的和毛皮薄些的就处于有利的地位，极白和厚毛变成不利了。在困难时期，每一个有利的突变都会被自然选择抓住而受到欢迎。每一代都会淘汰纯白的而留下褐色的。如果这种气候变化来得太快，而又无有利的突变产生，这个种类可能就消亡了，但是如果产生了有利的突变，又有足够时间扩展开来，这个种类虽则也许要经过一个困难时期，也还是能改变自己，一代一代地使自己适应下来。这种变化和适应叫作物种变更。

也许气候的变化并不遍及这个种类所居住的地方，可以只发生在海湾的一边或大山脉分界的一面等等，而不在另一边或另一面。像墨西哥的湾流那样的海洋暖流可以被阻转向，使得有屏障的一边变得温暖，而另一边依然寒冷。于是在寒冷的一边这个种类将继续尽可能地长出厚重的白毛，而另一边却向褐色薄毛变更。

同时还可以发生其他的变化，不同的脚爪可能在一地得到促进，而在另一地却受到妨碍，因为这个种类有一半经常要从雪地里抓寻食物，而另一半却要在黄土上跳跃追逐。而且，不同气候可能意味着能得到的食物的种类也不同，因而对牙齿和消化器官的要求也有差异。由于毛皮的变化可能引起皮下汗腺和脂腺的变化，这些又影响到排泄器官和体内的化学作用，从而影响到生物全身的结构。到了一个时候，从原来的一个种类所分出的两支，由于个体的和突变的差异的累积，它们相互间的区别可以如此之大，竟至成为可以辨别出不同的种类。一个种类经过一代代的分裂成为两个或更多的种类的过程称作物种分化。

读者应当明白，已经知道了这些关于生命的基本事实，已经知道了生长、死亡和繁殖在变动的世界中产生个体变异和突变，就可以推论而知生命一定会按照这个方式变迁，一定会发生变更和分化，旧的种类一定会消亡，新的一定会出现。我们在这里挑选了一种熟悉的动物做例子，但在冰雪中长毛的兽类所发生的情况，也适用于一切生命；同样适用于元生代海边浅滩温水中，在潮汐起伏线内，浮游和爬行了几亿年的软体胶状物和最早的简单生物。它们全都不断地发生变异和突变，生活在一个鼓励其中某些变异和突变的永变不息的世界中。

自然选择对人类比起对其他生物是个较为缓慢的过程，一个普通的西欧人要有20年或更长的时间才长成和能生育。大部分动物一年或更短的时间就有新的一代接受考验。至于那些简单的和低等的生物，有如在太古的海里最初出现的那些东西，生长和繁殖可能只是几小时甚至几分钟的事。物种的变更和分化一定因而极快。在岩石中开始留下痕迹之前，生物发展的种类已经很多，形式上已有很大的差别。

因此，岩石的记载并不是开始于哪一群彼此有密切关系的生物，从而后来出现的和现存的一切生物都是那一群生物的后裔；岩石的记载开始于海，其中动物界的主要类别几乎全已有了代表。植物已经是植物，动物已经是动物。

酸浆介已经在它们的贝壳里，吃着现在那些牡蛎、贻贝所吃的东西；巨大的海蝎在海草中间爬行，三叶虫蜷缩成球，伸缩蠕动。在古代的沼泽里纤毛虫之类所过的丰富生活可能和现在在一滴沟水里所见到的景象一个模样，在海洋里有极多微小、半透明、时常发出闪闪磷光的东西。

但是在涨潮所浸不到的陆地上，就我们猜想所及，依然是岩石般的荒凉，没有丝毫生命的痕迹。