沸腾文学

第39章 论坛消息39（第1页）

还真不行，因为这和人类对地球的认识有关。其实在这支探险队出发之前，人类已经大概知道了地球的大小。在17世纪的时候，就有一位英国数学家花了两年的时间，从伦敦一路向北走到约克，用尺子和链子对地球进行了测量，然后得出结论，说一度经线的长度是110。72公里，这个数据跟我们现在的测量结果误差不到550米，可以说是相当精准了。又过了一段时间，法国天文学家皮卡尔用天文望远镜、摆钟等一系列复杂的工具，做了更精确的测量，说地球一度经线的长度是110。46公里，误差更小了，这个数据，一直是法国人的骄傲。

那为什么现在法国人又要跑去秘鲁测量地球呢？这个责任，要归到牛顿头上。17世纪末的时候，牛顿出版了《自然哲学的数学原理》这本书，提出了至今还印在教科书上的万有引力定律。这个定律一出来，地球上的很多现象一下子就得到了解释，但同时也推翻了人们的很多认知，其中一条就是，根据牛顿定律，地球不应该是滚圆的，而应该有点扁，因为地球自转会产生离心力，所以地球南北两极会有点扁平，赤道附近又会鼓起来一点，那靠近两极和靠近赤道的一度经线就不是一样长的。

这么一来，我们之前对一度经线的测量结果就作废了啊。所以为了验证地球到底是不是有点扁，探险队不能在家门口测量，必须跑得远远的。而且他们心里还想证明牛顿是错的，以此来维护法国人在经线测量上的荣誉。

这支探险队跋山涉水，克服了种种困难，在一片荒凉原始的地方，呆了9年半的时间。就在他们的测量任务快完成的时候，外面传来消息，说另一支只在靠近北极的斯堪的纳维亚半岛的考察队已经完成了测量，发现两极附近的一度经线果然要更长一点，说明牛顿是对的，地球的南北两极的确有点扁。所以到头来，这支最倒霉的考察队，花了近10年时间，获得了一个自己不想接受的结果，而且这个结果还被别人率先发表了，的确是倒霉到家了。

测量地球大小虽然很艰苦，但是用到的知识还相对简单。但是测量地球的年龄，可就没这么简单了，年龄看不见摸不着，科学家们是怎么测量的呢？

在一开始的时候，测量地球年龄基本靠猜。其中最著名的尝试是在1650年，有一位叫詹姆斯·厄舍的大主教对《圣经》还有一些其他资料进行了研究，然后得出结论说，地球是在公元前4004年10月23号中午诞生的。这个日期精确到吓人，但当然是错的，后来也一直被大家当成笑料。但在很长一段时间里，厄舍的这个观点都在科学界占据了主导地位，当时大家普遍认为，地球是很年轻的。

在厄舍之后，有一位叫埃德蒙·哈雷的科学家，提出了一个比较科学的办法。哈雷说，海洋中的盐是逐渐增加的，我们可以拿整个地球海洋中盐的总量，来除以盐每年增加的数量，就可以得出地球的年龄。虽然这个方案中有很多不确定因素，但还是有人试了一下，算出来说地球的年龄是8900万年。

也有人提出了其他方法，比如利用热量的耗散来计算地球年龄。当时人们已经知道地球一直在释放热量，所以就有人想，我们如果知道这个热量的损耗速度的话，就能知道地球花了多长时间，才降到现在这个温度。有一位法国科学家，叫布丰爵士，就这么算了一次，他先是把铁球加热得特别烫，然后居然自己去用手触摸，来估算热量的损耗率。最后得出结论说，地球的年龄是在7万5千年到16。8万年之间。

这几种测量方法你也能感觉到，虽然脑洞很大，但并不靠谱。到19世纪末的时候，不同科学家对地球年龄的估算差异已经非常大了，从几百万年到几十亿年都有，但谁都没有确切把握。直到20世纪的时候，科学家才终于找到了一种方法来测量地球的年龄，而这种方法，既不是地质学方法，也不是古生物学方法，而是一种物理学方法，就是通过元素衰变现象来进行测量。

1903年的时候，居里夫人因为发现了放射性元素而获得了诺贝尔奖。之后另一位著名的物理学家卢瑟福发现，所有的放射性物质都有一种性质，就是每过一段时间，这块放射性物质里的一些原子，就会衰变成另一种原子，而且这个变化速度非常稳定，刚好可以用来测算物质的年龄。卢瑟福当时测了一块矿石的年龄，就发现它有7亿年历史，这大大超出了当时大部分人认为的地球的年龄。

在这个发现的基础之上，到了20世纪中期，人类才终于获得了地球的准确年龄。有科学家孜孜不倦地寻找最古老的岩石样本，然后放到无菌实验室里进行测算，最终得出结论，说地球的年龄是45。5亿年，前后误差7000万年左右。到这个时候，经过几百年的努力，人类才终于解决了地球年龄的问题。

好，讲到这里，科学家们测量地球大小和年龄的方法，你就了解了。测量地球大小是一项很艰苦的工作，有许多考察队在世界各地测量，才最终测得了地球的大小。在此过程中，还出现了地球到底是滚圆形还是扁圆形的争论。地球年龄的测量更加困难，初期的测量方法脑洞很大，但结论都不可靠，直到人们发现了放射性元素的衰变现象，才比较准确地测出了地球的年龄，大概是46亿年。

我们经常听说，生物学家又在哪里哪里发现了化石，把某个问题的研究向前推进了一大步。的确，目前人类对古生物的了解，主要还得靠化石。而这些化石的发现过程，往往也充满了戏剧性。

1909年的时候，有一位叫查尔斯·沃尔科特的古生物学家跟他的妻子一起，在加拿大的一条山路上骑马。结果一不小心，沃尔科特的妻子从马上摔了下来，沃尔科特赶紧跳下来扶她，结果意外地发现，地上恰好有一种特别罕见的动物化石。第二年，沃尔科特又回到了这个地方，结果发现，在山顶附近的整整一座城市大小的范围内，居然蕴藏着巨量的化石，年代都接近5亿年前的寒武纪。这个地方，就是著名的布尔吉斯页岩，被称为古生物学的圣杯。

为什么这么说呢？按照著名生物学家古尔德的说法，布尔吉斯页岩是唯一向人类展示了现代生命起源的地方。因为5亿年前的寒武纪虽然有不少动物，但绝大多数都是软体动物，所以很难形成化石。但布尔吉斯这个地方很特别，它恰好是在一片悬崖下方的浅海里，悬崖一崩塌，让这些软体生物直接被泥石流埋葬，就像一朵花被夹在书里那样，恰好能保留所有的特征，运气太好了。

在很长一段时间内，沃尔科特差不是一个人独占了这些化石，按理说，光靠这些独一无二的化石他就能功成名就，但很可惜，沃尔科特对这些化石的分析完全错了：他用现代的方法来对这些化石进行分类，说这个化石是蠕虫的祖先，那个化石是水母的祖先，其实这都只是一厢情愿的想法而已。因为我们现在知道了，生命进化的本质就是基因的随机突变，所以根本不是像沃尔科特想的那样，好像有个固定的方向似的，从低级往高级发展。

在沃尔科特死后，这批化石逐渐就被遗忘了。直到快50年之后，才有其他学者开始重新研究这批化石。这下可不得了，他们发现，这批化石里的各种生物结构简直太神奇了，很多是前无古人后无来者的，完全没有见过。神奇到了什么程度呢？我们现在对生物进行分类，会按照“界门纲目科属种”的层级进行分类，比如人类，就属于动物界、脊索动物门、哺乳纲、灵长目、人科、人属。你可以感觉到，“门”这个层级是很高的，动物界下面就是不同门的物种了啊。而这批化石中，有15-20种生物，根本就不属于目前我们已经确认的任何一门生物，堪称是一个奇迹。

根据这些化石证据，就有学者提出，距今大概5亿年的寒武纪，是一个生物大爆发的时代，也就是著名的“寒武纪大爆发”。也就是说，在差不多40多亿年的时间里，各种生命一直是缓慢进化的，结果在寒武纪的这1000万年左右的时间里，一下子爆发出了大量的复杂生物。生物学家古尔德就说，寒武纪是一个充满了各种进化实验、进化试错的时期，目前的进化都只是修修补补，寒武纪才是各种奇形怪状生物层出不穷的年代。

古尔德的说法听起来好像很有道理，但包括《自私的基因》作者理查德·道金斯在内的很多学者，都不支持。比如说，在沃尔科特发现布尔吉斯页岩之后的几十年，又有一位幸运儿在寻找矿井的过程中，偶然在加拿大的一个地方，发现了一堆更古老、而且也同样令人赞叹的化石。这一新的发现意味着，复杂生命至少在寒武纪之前1亿年就已经出现了。这么一来，寒武纪大爆发就显得没那么特别了。

之后人们开始对布尔吉斯页岩的化石进行重新评估，结果发现，它们好像又没有一开始想象的那么特别。比如说，其中有一种叫“怪诞虫”的生物，我们本来以为它有像高跷一样的腿，结果发现，其实是在修复的过程中弄错了，那根本就不应该是腿，而应该是它背上的刺。还有一种长得像菠萝一样的动物，最后被发现，它压根就不是一个独立的动物，而是某种动物身体上的一个组成部分而已。

现在看来，在布尔吉斯页岩里的化石其实并没有一开始看上去的那么神奇，整个寒武纪里只有几种生物构造是全新的，它们虽然很特别，但也并不是无法解释的神迹。所谓的“寒武纪大爆发”，很可能只是以前比较小的生物变大了，更容易形成化石，所以看起来像是全新的物种。

比尔·布莱森在讲完布尔吉斯页岩和寒武纪大爆发的这串研究历史之后就感叹说，要想靠着那么一丁点变形的、支离破碎的化石证据来解释古代生物的形态和关系，的确是太难了。那你可能会想，远古生物是很难研究，但现代生物我们总算是了解的差不多了吧？很遗憾，绝大部分的地球生命，我们甚至压根都没去了解过。

我们用比尔·布莱森列举的几个数字来感受一下：《经济学人》杂志在一篇报道中说，世界上97%的动植物，我们人类压根都还没发现，而在所有已知的物种中，超过99%的生物，都只有一个简单的描述，比如它叫什么名字，除此之外我们对它一无所知。甚至连地球上一共有多少物种，我们都还没弄清楚，而且估算的数字相差特别大，有人说是300万种，也有人说是2亿种。

这主要是因为，地球生命的丰富程度其实远超我们的想象。举个例子，1982年，有一位科学家在亚马逊雨林里面，拿着杀虫剂喷了19棵树，然后把树上掉下来的生物统统都统计了一遍，结果发现，光这19棵树上，就有大概1200种甲虫，这么一推测，整个地球上光昆虫大概就有3000万种。而这还是用眼睛能看的到的生物，像细菌这样肉眼看不到的微生物的数量就更多了。

在20世纪80年代，有两位科学家在自己实验室附近的树林里随意采集了1克泥土，就在其中发现了4000-5000种不同的细菌，比当时最全面的细菌手册里的种类还要多。那你想想，整个地球上要有多少种不同的细菌？

不光如此，我们关于地球生命的知识还很混乱。比尔·布莱森举了个例子，说有些种类的草，至少被发现和命名了20多次，因为不同的发现者都以为自己发现了新物种，结果后来才发现，其实这些名字不同的草居然是同一个物种。有一本书叫《美国草志》，就是专门记录不同种类的草的，它用了整整200多页来整理所有的同义词，而且这还只是美国一个国家的草类。

目前全世界只有一万多名活跃的分类学家，对地球物种进行分类的工作，都得依靠他们，这人数明显不够。所以有一位生物学家幽默地说，人类目前面临的其实不是生物多样性危机，而是分类学家危机，因为分类学家实在太少了。