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科学家预测:如今分崩离析的地球陆地,在2亿年后,又会像距今2亿年前一样,重新漂聚到一起,形成一块新的“泛大陆”。
这个剧烈的变化虽然使生命已适应的生存环境几乎完全被颠覆,但地球生命依然生生不息。
它们会是谁?都长得什么样子?都有哪些生存高招呢?
在地球生命演进史上,像距今1亿年前那样导致大量的生物在短时间内消失灭亡的“大灭绝”事件已经发生过很多次:每当“大灭绝”发生时,大部分生物群体都遭遇了灭顶之灾;“大灭绝”过后,只有非常少的物种最后能够存活。这种情况在2亿年后亦然。尽管巨大的陆块将会被广大的海洋所围绕,但靠近海岸的山脉阻隔了潮湿空气进入大陆腹地,使得大陆腹地气候十分干燥,最终形成一块绵延超过9000公里的前所未有的巨大沙漠(图1),其间零星有一些与地下水源相通并靠其维持而没有干涸的小池塘。严峻的环境对于生物的生存是相当大的挑战,能够在这样环境下存活的生物是十分幸运的。
(1)图组:2亿年后的世界陆地是一望无际的沙漠,偶能见到的是泰拉虫庞大家居工程的地上土堆部分
但是只要有水的地方就有生命,有些坚韧的生物甚至在这一次的灭绝事件发生之前,就已通过前几次大灭绝的考验而存活了下来,并成功地克服了生存上的困难。就如昆虫,长久以来面对环境的改变它们已具有丰富的经验:在4亿年前,昆虫随着第一批登陆的植物一起来到了陆地上;在2.5亿年前那次最严重的大灭绝中,它们幸存下来;在恐龙灭亡的那次大灭绝事件中,它们不仅成功地活了下来,而且它们的种数甚至还在增加……总之,不管未来发生什么事,如果有任何生物能够存活,昆虫一定是其中之一。但是,它们原本的生命模式却为2亿年后的剧变所改变,这也正是“适者生存”理论的真谛。
地上——攻伐杀掠、一如既往
在酷热和干旱笼罩的沙漠中,泰拉虫像它们的祖先白蚁一样建造了2米高的土堆,那是它们的“城市”。数以百万计的“虫民”靠着这个“城市”躲避沙漠中炽热的阳光。但是泰拉虫不能整天都躲在这些“城市”中,它们同样要为填饱肚子而奔波。虽然泰拉虫像它们的祖先白蚁一样是吃植物的,但无奈它们的获取目标——一种沙漠中池塘边的植物是会跑的。其实,这是一种叫绿色大虫的动物,只不过为了应对严酷的生存环境,像那时的许多动物一样掌握了与藻类共生的法门。绿色大虫看起来比较像植物。它们的叶子是肉质的,从虫的身体中长出来。不过它们不只是长得像叶子而已,它们的功能也和真正的叶子一样,因为叶子内部充满着绿色单细胞植物——藻类。藻类能够进行光合作用,绿色大虫就是靠着藻类通过光合作用制造的物质过活,而不需要嘴巴或是肠胃(图2)。
绿色大虫体内美味的藻类虽然就在眼前,无奈这些家伙不仅跑得快,而且水性极佳,只要它们一进入池塘,气势汹汹尾随而至的泰拉虫群便只能望“洋”兴叹了(图3)。为了迟滞逃跑的绿色大虫,社会分工极为明确的泰拉虫派出了享受极高待遇的奇兵吐胶蚁(通常由搬运蚁背负而行),负责向猎物喷强力黏胶的工作,这样可以使猎物的行动变得缓慢(图4)。但是道高一尺、魔高一丈,绿色大虫也不甘示弱地使用自己的化学武器来应对:它们能从体节间分泌出一种化学溶胶物质,就像现在蝎蛉会分泌一种特殊的物质溶解蛛丝以免落网被俘一样,在敌人大队人马赶来之前从容逃走。
(2)绿色大虫体内这些共生的藻类,虽是自带的取之不竭的粮仓,但也是众多敌人觊觎的目标,常常招致杀身之祸
(3)图组:对于气势汹汹、蜂拥而来的泰拉虫群,绿色大虫只能“望‘水’而逃”
(4)图组:吐胶蚁出击,绿色大虫暂时受困
就这样,已出现了1个世纪的化学战,在2亿年后的地球上仍在被广为使用。
地下——食物工厂、有备无患
绿色大虫虽然跑了,可泰拉虫家族还不至于挨饿。因为绿色大虫体内的藻类对于泰拉虫们来说只是打打牙祭,它们主要的食物来源是靠在自己家园特殊耕地上培养的藻类,所得的收获足以养活整个族群。
别看泰拉虫“城市”露出地面的部分只有约2米高,但它位于地下的主体却可深达20米,而且四通八达、绵延不绝,有专门的通道与地下水水源地相通。在与水相交的地方,有一种像奇怪的小肉块一样的另外一种型态的泰拉虫——载水蚁。载水蚁一生中最重要的任务除了喝水还是喝水,使得它们的身体能随着水的摄入一直膨胀变大。搬运蚁在洞穴中来回运送着一个个装满水的载水蚁回到自己“城市”的食物生产基地,那里的“庄稼”需要这些水来灌溉(图5)。可是,地下是坚硬的石灰岩层,泰拉虫家族这条生命之水的运送通道又是如何贯通的呢?原来,泰拉虫族群中另有一批深谙化学战的成员,它们像吐胶蚁一样善于制造和利用化学物质,叫溶石蚁。它们能分泌一种类似浓盐酸的物质可以溶解石灰岩,与有强壮大颚的咬蚁并肩合作,就可以挖穿岩石到达地下的水源(图6)。
(5)被搬运蚁“扛”到食物生产基地的吸满水的载水蚁正在浇灌“庄稼”
(6)溶石蚁正在吐酸溶石。俗话说“水滴石穿”,何况是酸呢?只要锲而不舍,总能打通“住宅”与水源间的路
泰拉虫的食物生产基地位于地面上土堆的底部,由于蚁巢顶端是用透明而坚固的黏胶建造的,因此能够让阳光进到蚁巢内。有了光、有了载水蚁的灌溉,再加上巢中蚁群不断产出的二氧化碳,这里就像温室一样,食物工厂中的藻类有了快速生长的物质保证。
不断进步的庞大“都市”、复杂的阶级制度、细化的分工……其实这只是现在昆虫农业的进化版,因为这种形式的农业在现代昆虫世界中是很普遍的。现代白蚁中的切叶蚁会把叶子切下带回巢内,这些叶子会被另一种真菌分解成蚂蚁可以利用的养分。而这一模式经不断进化,那时白蚁的后代泰拉虫们已不再像它们的祖先那样靠真菌,而是掌握了自己培养藻类碎屑的“复杂工艺”,然后直接取食。
水中——暗涛汹涌、杀机四伏
泰拉虫们有备无患,靠自产食品解决了果腹问题,可那些侥幸逃进水中的绿色大虫们呢?要知道,它们上来晒太阳的初衷也是为了填饱肚子。其实,它们上来晒太阳是要冒很大风险的,因为水位高时,鱼同样会对它们虎视眈眈,它们必须钻入沙里以防不测,只有在池塘水位较低时,晒日光浴才安全。但在黑暗的地下水系中呢?那里不仅没有绿色大虫所需要的阳光,甚至看来不利于生命生存,而且那里也不安全,同样是杀机四伏。
洞穴环境很适合某些特化的细菌生存,就像如今深海中的一些洋脊地带,常有热水和硫一起从地球内部排出。这似乎不利于生命的存在,但嗜硫菌却非常喜欢这种环境,其家族在这种特殊的环境中欣欣向荣。事实上,作为一种在地球上存活已超过30亿年的古老生物,细菌已充斥世界的各个角落,包括被认为根本不可能有生物可以生存的地方。2亿年后的地下深处,某些细菌只可以靠从石头溶解出来的矿物质过活,并在水下岩石上形成一层日间能发光的绿色草皮(图7)。当然,这里并不只有细菌,而只是一个靠细菌支撑的特别世界,细菌位于食物链的最底层,半米长的幽暗大虫以发光细菌为食,而更大的生物如身长可达1米的长黏结虫则以幽暗大虫和偶尔光顾的绿色大虫为食。但长黏结虫并不是次次都能得手,尤其对于绿色大虫,这些“动植物的杂合体”有着自己的防身绝招,它们能射出一股恶心的液体挡住长黏结虫的路,为自己赢得逃跑的时间(图8)。
(7)在绿色发光细菌形成的草皮吸引下,饥肠辘辘的幽暗大虫从四面八方纷纷聚来
(8)图组:长黏结虫凶猛出击,绿色大虫喷“雾”逃命
其实,2亿年后由这些虫所构成的生态系,都是从现在海洋中的海虫这同一个祖先演化出来的。海虫身体的两侧各有一排复杂的构造,可以用来挖洞或游泳(图9)。在现代的海里,这种构造非常成功,所以海虫的种数达到上千。但是它们大多随着“大灭绝”而消亡,仅有一种海虫逃进了地下的洞穴,独自生存在这个黑暗的世界,然后从同一种演化成好几个不同的物种,这种情形称为适应辐射。这样的例子还有很多,就如现在羽色不同、模样各异、生活方式也各具特色但却有一个统称的夏威夷吸蜜鸟,不知道它们的祖先在多久以前随风飞行到那里,然后演化出不同的嘴喙形状来取食并以不同的方式利用栖息地,形成如今不同的物种(图10)。
(9)如今的海虫。这些不起眼的小家伙有着“愚公移山”的顽强精神,即便在2亿年后,也还是“子子孙孙无穷尽也!”
(10)图组:不同样子的夏威夷吸蜜鸟,它们“本是同根生”,但却因地制宜,各成一体
……
在2亿年后寒冷的洞穴世界以及地球有史以来出现过最大的沙漠上,奇怪的沙漠昆虫、会移动的植物、黑暗世界的水中杀手……这些“大灭绝”的幸存者,在奇怪的新世界仍顽强地生存着,继续鸣奏着已持续了7.9亿年的生命演进乐章。
(《动物演化之谜》系列完)
这个剧烈的变化虽然使生命已适应的生存环境几乎完全被颠覆,但地球生命依然生生不息。
它们会是谁?都长得什么样子?都有哪些生存高招呢?
在地球生命演进史上,像距今1亿年前那样导致大量的生物在短时间内消失灭亡的“大灭绝”事件已经发生过很多次:每当“大灭绝”发生时,大部分生物群体都遭遇了灭顶之灾;“大灭绝”过后,只有非常少的物种最后能够存活。这种情况在2亿年后亦然。尽管巨大的陆块将会被广大的海洋所围绕,但靠近海岸的山脉阻隔了潮湿空气进入大陆腹地,使得大陆腹地气候十分干燥,最终形成一块绵延超过9000公里的前所未有的巨大沙漠(图1),其间零星有一些与地下水源相通并靠其维持而没有干涸的小池塘。严峻的环境对于生物的生存是相当大的挑战,能够在这样环境下存活的生物是十分幸运的。
(1)图组:2亿年后的世界陆地是一望无际的沙漠,偶能见到的是泰拉虫庞大家居工程的地上土堆部分
但是只要有水的地方就有生命,有些坚韧的生物甚至在这一次的灭绝事件发生之前,就已通过前几次大灭绝的考验而存活了下来,并成功地克服了生存上的困难。就如昆虫,长久以来面对环境的改变它们已具有丰富的经验:在4亿年前,昆虫随着第一批登陆的植物一起来到了陆地上;在2.5亿年前那次最严重的大灭绝中,它们幸存下来;在恐龙灭亡的那次大灭绝事件中,它们不仅成功地活了下来,而且它们的种数甚至还在增加……总之,不管未来发生什么事,如果有任何生物能够存活,昆虫一定是其中之一。但是,它们原本的生命模式却为2亿年后的剧变所改变,这也正是“适者生存”理论的真谛。
地上——攻伐杀掠、一如既往
在酷热和干旱笼罩的沙漠中,泰拉虫像它们的祖先白蚁一样建造了2米高的土堆,那是它们的“城市”。数以百万计的“虫民”靠着这个“城市”躲避沙漠中炽热的阳光。但是泰拉虫不能整天都躲在这些“城市”中,它们同样要为填饱肚子而奔波。虽然泰拉虫像它们的祖先白蚁一样是吃植物的,但无奈它们的获取目标——一种沙漠中池塘边的植物是会跑的。其实,这是一种叫绿色大虫的动物,只不过为了应对严酷的生存环境,像那时的许多动物一样掌握了与藻类共生的法门。绿色大虫看起来比较像植物。它们的叶子是肉质的,从虫的身体中长出来。不过它们不只是长得像叶子而已,它们的功能也和真正的叶子一样,因为叶子内部充满着绿色单细胞植物——藻类。藻类能够进行光合作用,绿色大虫就是靠着藻类通过光合作用制造的物质过活,而不需要嘴巴或是肠胃(图2)。
绿色大虫体内美味的藻类虽然就在眼前,无奈这些家伙不仅跑得快,而且水性极佳,只要它们一进入池塘,气势汹汹尾随而至的泰拉虫群便只能望“洋”兴叹了(图3)。为了迟滞逃跑的绿色大虫,社会分工极为明确的泰拉虫派出了享受极高待遇的奇兵吐胶蚁(通常由搬运蚁背负而行),负责向猎物喷强力黏胶的工作,这样可以使猎物的行动变得缓慢(图4)。但是道高一尺、魔高一丈,绿色大虫也不甘示弱地使用自己的化学武器来应对:它们能从体节间分泌出一种化学溶胶物质,就像现在蝎蛉会分泌一种特殊的物质溶解蛛丝以免落网被俘一样,在敌人大队人马赶来之前从容逃走。
(2)绿色大虫体内这些共生的藻类,虽是自带的取之不竭的粮仓,但也是众多敌人觊觎的目标,常常招致杀身之祸
(3)图组:对于气势汹汹、蜂拥而来的泰拉虫群,绿色大虫只能“望‘水’而逃”
(4)图组:吐胶蚁出击,绿色大虫暂时受困
就这样,已出现了1个世纪的化学战,在2亿年后的地球上仍在被广为使用。
地下——食物工厂、有备无患
绿色大虫虽然跑了,可泰拉虫家族还不至于挨饿。因为绿色大虫体内的藻类对于泰拉虫们来说只是打打牙祭,它们主要的食物来源是靠在自己家园特殊耕地上培养的藻类,所得的收获足以养活整个族群。
别看泰拉虫“城市”露出地面的部分只有约2米高,但它位于地下的主体却可深达20米,而且四通八达、绵延不绝,有专门的通道与地下水水源地相通。在与水相交的地方,有一种像奇怪的小肉块一样的另外一种型态的泰拉虫——载水蚁。载水蚁一生中最重要的任务除了喝水还是喝水,使得它们的身体能随着水的摄入一直膨胀变大。搬运蚁在洞穴中来回运送着一个个装满水的载水蚁回到自己“城市”的食物生产基地,那里的“庄稼”需要这些水来灌溉(图5)。可是,地下是坚硬的石灰岩层,泰拉虫家族这条生命之水的运送通道又是如何贯通的呢?原来,泰拉虫族群中另有一批深谙化学战的成员,它们像吐胶蚁一样善于制造和利用化学物质,叫溶石蚁。它们能分泌一种类似浓盐酸的物质可以溶解石灰岩,与有强壮大颚的咬蚁并肩合作,就可以挖穿岩石到达地下的水源(图6)。
(5)被搬运蚁“扛”到食物生产基地的吸满水的载水蚁正在浇灌“庄稼”
(6)溶石蚁正在吐酸溶石。俗话说“水滴石穿”,何况是酸呢?只要锲而不舍,总能打通“住宅”与水源间的路
泰拉虫的食物生产基地位于地面上土堆的底部,由于蚁巢顶端是用透明而坚固的黏胶建造的,因此能够让阳光进到蚁巢内。有了光、有了载水蚁的灌溉,再加上巢中蚁群不断产出的二氧化碳,这里就像温室一样,食物工厂中的藻类有了快速生长的物质保证。
不断进步的庞大“都市”、复杂的阶级制度、细化的分工……其实这只是现在昆虫农业的进化版,因为这种形式的农业在现代昆虫世界中是很普遍的。现代白蚁中的切叶蚁会把叶子切下带回巢内,这些叶子会被另一种真菌分解成蚂蚁可以利用的养分。而这一模式经不断进化,那时白蚁的后代泰拉虫们已不再像它们的祖先那样靠真菌,而是掌握了自己培养藻类碎屑的“复杂工艺”,然后直接取食。
水中——暗涛汹涌、杀机四伏
泰拉虫们有备无患,靠自产食品解决了果腹问题,可那些侥幸逃进水中的绿色大虫们呢?要知道,它们上来晒太阳的初衷也是为了填饱肚子。其实,它们上来晒太阳是要冒很大风险的,因为水位高时,鱼同样会对它们虎视眈眈,它们必须钻入沙里以防不测,只有在池塘水位较低时,晒日光浴才安全。但在黑暗的地下水系中呢?那里不仅没有绿色大虫所需要的阳光,甚至看来不利于生命生存,而且那里也不安全,同样是杀机四伏。
洞穴环境很适合某些特化的细菌生存,就像如今深海中的一些洋脊地带,常有热水和硫一起从地球内部排出。这似乎不利于生命的存在,但嗜硫菌却非常喜欢这种环境,其家族在这种特殊的环境中欣欣向荣。事实上,作为一种在地球上存活已超过30亿年的古老生物,细菌已充斥世界的各个角落,包括被认为根本不可能有生物可以生存的地方。2亿年后的地下深处,某些细菌只可以靠从石头溶解出来的矿物质过活,并在水下岩石上形成一层日间能发光的绿色草皮(图7)。当然,这里并不只有细菌,而只是一个靠细菌支撑的特别世界,细菌位于食物链的最底层,半米长的幽暗大虫以发光细菌为食,而更大的生物如身长可达1米的长黏结虫则以幽暗大虫和偶尔光顾的绿色大虫为食。但长黏结虫并不是次次都能得手,尤其对于绿色大虫,这些“动植物的杂合体”有着自己的防身绝招,它们能射出一股恶心的液体挡住长黏结虫的路,为自己赢得逃跑的时间(图8)。
(7)在绿色发光细菌形成的草皮吸引下,饥肠辘辘的幽暗大虫从四面八方纷纷聚来
(8)图组:长黏结虫凶猛出击,绿色大虫喷“雾”逃命
其实,2亿年后由这些虫所构成的生态系,都是从现在海洋中的海虫这同一个祖先演化出来的。海虫身体的两侧各有一排复杂的构造,可以用来挖洞或游泳(图9)。在现代的海里,这种构造非常成功,所以海虫的种数达到上千。但是它们大多随着“大灭绝”而消亡,仅有一种海虫逃进了地下的洞穴,独自生存在这个黑暗的世界,然后从同一种演化成好几个不同的物种,这种情形称为适应辐射。这样的例子还有很多,就如现在羽色不同、模样各异、生活方式也各具特色但却有一个统称的夏威夷吸蜜鸟,不知道它们的祖先在多久以前随风飞行到那里,然后演化出不同的嘴喙形状来取食并以不同的方式利用栖息地,形成如今不同的物种(图10)。
(9)如今的海虫。这些不起眼的小家伙有着“愚公移山”的顽强精神,即便在2亿年后,也还是“子子孙孙无穷尽也!”
(10)图组:不同样子的夏威夷吸蜜鸟,它们“本是同根生”,但却因地制宜,各成一体
……
在2亿年后寒冷的洞穴世界以及地球有史以来出现过最大的沙漠上,奇怪的沙漠昆虫、会移动的植物、黑暗世界的水中杀手……这些“大灭绝”的幸存者,在奇怪的新世界仍顽强地生存着,继续鸣奏着已持续了7.9亿年的生命演进乐章。
(《动物演化之谜》系列完)