世界史纲——爬行动物时代



1　低地生物时代

我们知道，几百万个潮湿温暖的年头，浅水湖的条件，使得大量植物的沉积成为可能，而这种沉积经过高压和干缩成为现今广布世界的煤。其间确是断续地有寒冷时期，但这些时期没有持续多久，不足以毁灭植物的生长。然后这长久的低级植物茂盛时期告终了，曾有一时地球上的生命度过了一个遍及世界的荒凉期。这结束了我们可称之为这个行星上生物中的第一编——最长的一编。

当这个故事在古生代之末停止之后重新开始时，我们看到生物进入了一个新的繁荣扩展阶段。植物在离水生活的本领上大有进步。形成煤系的古生代植物大概生长在浅水浸根的沼泽里，而中生代植物群一开始就包括棕榈状的苏铁和低地的松柏，这些都是明显的陆生植物，生长在水平面以上的土壤里的。

中生代较低的陆地无疑已长遍庞大的羊齿丛、灌木林和一种在丛林地带生长的树木。但是那时还没有草，没有草皮或草坪，没有任何大大小小开花的植物。也许中生代不是一个五彩缤纷的植物的时代。潮湿之季，一片青绿；干旱之季，一片紫褐。也许不会有今天这样的林木美景。没有鲜艳的花卉，没有叶落前明朗的秋色，因为还没有会枯落的树叶。这个世界的低地以外，依然寸草不生，依然童山濯濯，依然对风侵雨袭毫无荫蔽。

当人们说起中生代的松柏时，读者绝不要以为就是我们现今覆盖在高山坡上的青松翠柏。他必须想到当时的低地的常绿树木。山上依然一片荒凉没有生意。山间唯一的色彩是光秃秃的岩石的颜色，这正是使今天科罗拉多的风景如此的美妙动人。

在这植物蔓生的低平原上，爬行动物正在旺盛地增殖，为数日多，种类日繁。它们现在已有许多完全是陆生动物了。爬行动物和两栖动物之间有无数解剖学上的区别，这些区别在古生代的石炭纪普遍繁殖的爬行动物和两栖动物之间已经存在。但和这段历史有关的两者之间的根本区别是，两栖动物必须回到水里去产卵，幼年必须在水里和水底生活；另一方面，爬行动物在它的生命周期中抛弃了整个蝌蚪阶段，更正确地说，它的蝌蚪阶段是幼体在卵壳中度过的。爬行动物已经完全离水而生。有些重又回到水里去，正如哺乳动物中的河马和水獭那样重返水中；这是这段故事的衍文，是细节和复杂化，在这部《史纲》里不能多讲了。

在古生代，如以上所述，生物的分布没有超出低湿的河谷和濒海湖的边缘等一类的地方；但是在中生代，生物已日益习惯于空气这种较稀薄的中介体，大胆地拥上平原，走上小丘边。这是值得研究人类历史和人类未来的人们注意的。如果有一个昧于未来的幽灵降临地球来研究古生代前期的生物，他也许会很有理由地作出结论，说生命绝不能离开水，也永远不会传布到陆地上来。但是生命却找到了办法。到了古生代后期，这位来客同样会相信生命不能离开沼泽的边缘。到了中生代，他还是会把生命限制在比现今远为狭小的范围里。所以到了今天，虽则我们依然把生命和人划在上自五英里高空、下至海底约一英里深的限度内，可是我们决不应从现在生命的限度里得出结论，认为生命，通过人类，不会一下就把生存领域上下扩展到还难以想象的地步。

最早可考的爬行动物是腹大肢弱的兽类，很像它们的近属两栖动物，像现今的鳄鱼那样在泥沼中打滚；但是在中生代，它们很快开始站立了起来，勇敢地用四条腿爬行，大部分开始用尾巴和后腿来保持平衡，有如现今的袋鼠，以便用前肢取食。爬行动物中有著名的一支，它的骨骼表明它保持了四肢行动的习惯，其中一部分留下许多遗骨在南非和俄罗斯的中生代早期的沉积里，表现着接近于哺乳动物骨骼的若干特点。由于它和哺乳动物相似，这一部分被称作兽形（Theriomorpha）。另一部分是鳄鱼支，还有一支向龟和海鳖发展。蛇颈龙（Plesiosaurs）和鱼龙（Ichthyosaurs）这两类现已绝嗣；它们是庞大的爬行动物，像鲸那样返回海中生活。节齿龙（Pliosaurus）是蛇颈龙中最大的一种，从鼻尖到尾端长达30英尺——颈部占了一半。沧龙（Mosasaurs）是第三类巨大的像海豚的海生蜥蜴。但是中生代爬行动物中躯体最大、种类最多的是被称作恐龙（Dinosaurs）的那个复杂的种类，其中有许多长得非常之大。在躯体的巨大上，恐龙是从来没有被超过的，虽然在海中还有鲸差堪比拟。有些恐龙，其中最大的是草食兽，它们在沼泽丛林、羊齿和灌木间随地啃啮，或是站立起来，用前肢攀树，仰食其叶。啃牧动物中例如梁龙（Diplodocus carnegii）身长84英尺。更大的有腕足龙（Brachiosaurus）——活着时体重约50吨！比这更大的骨骼还在发现中。这些庞然大物已经有腿，它们又常被描绘为用腿站立，但是它们是否能在水外支持住这样的体重还是很值得怀疑的。

骨端是软骨组织，关节又不甚坚强。在水里或烂泥上浮着，这些怪物尚能活动自如。一般的大恐龙下体和后肢长得笨重，可能几乎是经常泡在水里或者浮动着的。颈项、头部和前肢在结构上比较轻便些，这些部分可能露在水面上。

另一种值得特别提到的恐龙是三犄龙（Triceratops），和河马平行的爬行动物，但有个犀牛似的角。还有许多大的肉食兽，以那些草食兽充饥。其中暴主龙（Tyrannosaurus）几乎是有生之物中“震吓”一词的极致。这一类的有些目，自鼻至尾长达40英尺。显然，它以袋鼠的方式用尾和后腿来支持庞大的躯体。可能它是用尾撑立起来的。有些权威甚至设想它在空中跳跃。果真如此的话，它所长的肌肉当具有不可思议的素质。相比之下，你如果说大象会跳跃，也远不如这令人更吃惊了。更近情理一些的是，它半浮半伏，拖泥带水地追逐那些草食的沼泽蜥蜴。它也许在像英国诺福克郡沼泽或美国佛罗里达州南部大沼泽地那样的河床和水泊里捕杀它们的猎物。

2　龙

恐龙型的爬行动物中有一支具有独特的发展，它是一种身轻能跳跃和攀缘的动物，它们在小拇指和躯侧间长着像蝙蝠的蹼，用来像飞行松鼠那样在树木间飞翔。这些蝙蝠—蜥蜴是翼手龙。它们常被称作飞行的爬行动物，在中生代画景里可以见到它们到处飞翔扑击。但是它们的胸骨不像鸟类胸前的龙骨那样联系着使它能作有力飞翔的健壮肌肉。它们一定像今天的秃鹫那样腾空滑翔。它们一定像龙类的先驱者那样奇形怪状，它们在中生代的天空里取有现今飞鸟的地位。但是它们尽管很像鸟类，却并不是鸟类，也不是鸟类的原型。它们翅膀的结构和鸟翼完全不同。它们的翅膀是一只具有一个长指和蹼的手掌，而鸟类的翼是像一只从后部边侧长出羽毛的臂膀。这些翼手龙是没有羽毛的。羽毛是皮肤的特殊结构，在生物进化中只发生过一次。有些化石表明翼手龙长有一种简单的毛皮。

3　最早的鸟

另一种的确和鸟类相似的动物在当时是不那么盛行的，这种动物初期的种类也是跳跃和攀缘的，而后期的种类才能掠翔和飞行。它们开始时——从分类的一切标准说——是爬行动物。它们发展成真正的鸟类，因为它们的爬虫鳞甲变长了，成为复杂的叶状体，最后又蔓生分裂成为羽毛。羽毛是鸟类所特有的蔽体物，在抗热和抗寒上，或许除了最厚的毛皮之外，较优于任何其他蔽体的外皮。在最初的阶段，这种不平常的蔽体的羽毛，生物偶然获致的这种新的御寒装置，使得许多种鸟类能侵入到翼手龙由于装备不足而未能进入的领域。它们开始下海捕鱼——即使它们开始时并不真是这样——扩向南北两极，越过了给真正的爬行动物所设下的气温上的限制。

已知的最早的鸟（始祖鸟，Archaeopteryx）是没有喙的，它和爬行动物一样颚上有一排牙齿。它的翼的前角有三只爪。它的尾也很奇特。一切现代的鸟，尾羽毛都长在一个短小结实有骨的臀上，而始祖鸟却有一条有似蜥蜴的长长的骨尾，而尾的两侧又各有一行羽毛。

最早鸟类的大部分很可能根本并不飞行，鸟类在飞行之前就有。它们也许是跑的，很像母鸡，张开两翼用以平衡和取向。但是一旦羽毛发展了，既轻又强，易于展开，开始振翼高飞就只是个时间问题了。

到了中生代之末，鸟类已有许多种——有健飞的、滑翔的，有双翼变小而奔跑的和潜水的。这些早期鸟类中有一两种看来还保持着它们爬行动物祖先的简单牙齿。

4　艰苦和死亡的时代

中生代生物这个大时期，生物志的第二卷，真是一回爬行动物繁殖和发展的惊人故事。但是整个故事中最惊人的却尚待后述。直到中生代最后的岩石中，我们见到上述的各种爬行动物还是繁荣昌盛、所向无敌。我们从遗物中还看不到在它们的世界里有任何敌人或竞争者的苗头。此后，记载中断了。我们并不知道中断了多久，这里可能有许多缺页，缺页上也许记着地球上的某些重大剧变。当我们重又见到地球上的陆生植物和陆生动物的大量遗迹时，种类众多的爬行动物已孑然无遗。大多地方它们没有留下后代。它们已经被“扫灭”了。翼手龙已经绝迹，蛇颈龙和鱼龙已没有活着的了，沧龙也不见了；蜥蜴还留下一些，荷属东印度群岛的巨蜥，是其中最大的；大量的和各种各样的恐龙全都灭绝了。只有鳄鱼、甲鱼、乌龟还保留了一些下来。所有这一切类型在世界舞台上所占的地位，如新生代的化石即将为我们所展示的，都已被其他同中生代爬行动物并无密切关系的动物所取代了。这些动物绝不是任何居于统治地位的爬行动物的后裔。一种新的生物占有了这个世界。

爬行动物明显地突然灭绝，毫无疑问，是人类出现之前整个地球历史中最惊人的革命。这可能和一个长久的平静温暖时期的结束和一个新的严酷时代的开始有关。在这个时代里，冬季严寒，夏季短促而酷热。中生代的生物，适应于温暖的条件，不能耐寒。新的生物，恰恰不同，首要的是在于具有抵抗气温巨大变化的能力。

爬行动物不仅无毛皮又无羽毛去调节体温，而且它的心脏结构也不适宜于在寒冷气候的包围下维持高温。

不论导致中生代爬行动物灭绝的是什么原因，很可能是影响极其深远的变动，因为海里的生命也就在这时发生了同样的翻天覆地的变动。陆地上爬行动物的盛衰和海里菊石类动物的盛衰是平行的，像有螺壳的乌贼那样的菊石类动物麇集在古代的海里。它们巨大的螺壳有时直径达两英尺或两英尺以上，这是众所熟知的。中生代整个年代的岩石记载中菊石极为丰富，而且种类繁杂，有几百种之多；到了中生代之末，种类更多，出现了极为夸大的类型。当记载重新开始时，菊石也不见了。它们根本没有留下余种。就爬行动物而言，人们也许可以辩解说，它们的绝灭是因为被哺乳动物所取代了，它们竞争不过，不及哺乳动物那样更适于生存；但是这种说法毫不适用于菊石，因为直至今日还没有什么取代了它们的地位。它们干脆地消亡了。一些未知的条件使它们能生存在中生代的海里，随后发生了某些未知的变化，日换星移、有条不紊的顺序发生了某种颠簸，使得它们无法生存下去了。整个种类繁多的菊石现已无一幸存，只有和菊石很近的一目，珍珠鹦鹉螺，孤零零地传到今天。应该注意的是，它是在印度洋和太平洋的温水中被发现的。

至于哺乳动物跟爬行动物竞争并把比较不适应的爬行动物淘汰的事，时常为人们所乐道，但是并没有丝毫根据足以证实这种直接的竞争。以我们今天所知的岩石记载来作判断，较为可信的是，爬行动物先是由于某些尚未能解释的原因而消灭了，其后经过了一段对地球上一切生物都很艰苦的时期，当环境再变得较温暖时，哺乳动物就发展和繁殖了起来，填满了这个空白的世界。

地球环境的这次革命的原因现尚一无所知。

值得注意的有一件事实，这事实的真相在最近几年才明确起来：地球的磁场有时会自己完全颠倒过来，以致罗盘的指针会转过来指着相反的方向。

磁场产生于地心熔铁的涡旋作用。比方说，这磁场围绕着一根粗大的磁棒转动，这磁棒大体上是顺着地球转动的轴安放的。但是这根磁棒却是摆动的。北磁极稍偏于正北，磁力还有相当大的波动。有时似乎这种摆动增强到足以推翻某种平衡，磁场就消失了，接着又从另一个方向重新出现。这种情况出现的间隔是漫长而不规则的。磁场可以向一方摆动到1万至1 000万年上下，然后翻转过来再摆动下去。

它的历史能用测定不同年代的玄武岩以及其他岩石中的磁粒方向予以追溯。最后一次的逆转是在11万年以前，因此我们可能又快碰到下一回转动了。

很多生物学家相信，磁性逆转能起促使进化的作用。我们知道，宇宙射线会刺激突变。原来会射到地球上的宇宙辐射有部分被磁场所挡住。磁场在逆转时会消失一下——这“一下”在地质时间尺度上就是几千年。这就是增强辐射的暴露时间，也许就是加速进化的时间。新的细菌或病毒可以出现，毁灭了整个动物的种群。但是现在还没有可靠的证明说，进化的一系列前进步伐是和磁性逆转相对应的。

5　毛和羽的最早出现

中生代有没有哺乳动物？

无疑是有的，但它们是微小、不明显和稀少的，古生物学很少提到它们。地质学家耐心地和逐步地搜集新的证据，推敲出较为完整的结论。不时从新的沉积中指示出足以阐明这个问题的化石。可以肯定，哺乳动物或哺乳动物的祖先一定生活在整个中生代。在这部记载里，中生代这一卷的第一章已经有了我们所提到过的兽形爬行动物，并且在中生代后期也找到了完全具有哺乳类特征的许多小的牙床骨。

但是还没有一块碎片，没有一块骨骼，足以暗示曾有某种中生代的哺乳动物敢于当面和恐龙对峙过。中生代的哺乳动物，或类似哺乳类的爬行动物——因为我们尚未确知它们究竟属于哪一类——看来都是跟老鼠一般大的无名小卒，与其说是另属一纲还不如说是属于被践踏的爬行动物的一目；它们可能依然是卵生的，只是慢慢地在身上长出了它们所特有的用来蔽体的毛发。它们离开大水而生，也许住在荒凉的高地上，有如现今的土拨鼠；它们住在这种地方可能是为了躲避肉食的恐龙的追逐。有些也许是四肢并行的，有些主要用后肢行动，用前肢攀缘。它们成为化石的机会如此之少，以至在整个中生代漫长的岩石记载里至今还没有发现过一个完整的骨骼可以用来校正这些猜测。

这些小小的兽形爬行动物，哺乳动物的祖先，已经长了毛发。毛发像羽毛一样是长长的和精致的专门化了的鳞甲。毛发也许是理解早期哺乳动物得以生存的线索。它们在生存边缘上挣扎，离开了沼泽和温暖，外面长出了一层蔽体物，在保暖（或抗热）上仅次于北冰洋海鸟的绒毛和羽毛。因此，哺乳动物和鸟类一样在中生代和新生代之间的那段艰苦时期里支持了下来，而真正的爬行动物大多就死亡了。

中生代末期消亡了的植物和陆海动物的一切主要特点就是那些适应于温和气候和浅水潮湿地区的特征。但是对取代它们的新生代继承者来说，毛发和羽毛给它们以爬行动物所不具备的抗拒气温变化的能力，与此同时，也给它们以过去任何动物所从未有过的广阔天地。

古生代初期生物生存范围只限于温水。

古生代后期生物生存的范围主要只限于温水或温暖的沼泽和潮湿的地面。

中生代生物的生存范围，就我们已知的来说，大多限于条件变化不大的水中和相当低的河谷地区。

但在上述每一个时期里总是有一些种类不知不觉地扩张它的生存范围到这些普通的界限之外，当严峻的条件普遍扩大的时候，正是这些边缘上的类型幸存了下来，去继承那生物减少了的世界。

这也许是我们能为这地质记载的故事作出的最概括的叙述。这是一个生存领域日益扩张的故事。动物的纲、属、种此生彼灭，但是生存的领域却在扩张。一直在扩张。生物从来没有过像今天这样广阔的天地。有生之物在今天，以人的形状出现，达到了比过去任何种类所达到过的更为无限遥远的地方。人在地面上的范围是南北两极之间，他潜水深至冷冽黑暗的海底。他用火箭把自己送到月球和更远的太空。在思想上和知识上，他穿透了地心，伸到了最远的星球。而在所有中生代的遗物中却找不到他的祖先的明确的纪念物。他的祖先有如一切同属的哺乳类的祖先，一定是些那么稀少、那么无名、那么渺小的动物，以至它们在中生代湖的蒸雾里和葱郁的丛林中浮游自在，或者在当时广阔河床平原上爬跃飞行的巨大怪物的大量遗骸中间，竟然没有留下丝毫痕迹。