前言
一年多以前,清華大學生命科學系的李家維教授與中國科學院南京地質古生物研究所的陳均遠教授,在大陸的貴州、雲南等地,發現了現今世界上最古老的動物化石。這個重大的發現,讓全世界的科學家們都睜大了眼睛,感到非常興奮!詳細情形如何呢?
化石的形成
遠古時代的生物都已經死了那麼久了,我們怎麼知道牠們曾經生活在地球上呢? 這是因為動物死亡的時候,如果恰好被一層一層的泥沙或岩漿所覆蓋,牠們身上柔軟的部份雖然會腐爛消失,但是堅硬的部份像牙齒、骨骼或是外殼等卻能夠保存下來。而陷入樹汁的小動物,最後形成了琥珀化石,因為樹汁隔絕了空氣,因此能夠保持得更完整。 這次李教授發現的化石,是位於富含磷礦的地層中,因而化石完整的程度,就像保存在琥珀中一樣呢!
如何知道化石中生物生存的年代?
就像小朋友堆積木一樣,較晚堆上去的積木,會在較早堆上去的積木上面,因此,地層上層的化石會比地層下層的化石來得年輕,距離現代較近。
古生物學家可以依照挖掘到化石的地層順序,來排列動物化石的時間先後,稱為「相對」的地質年代。例如我們知道最早的哺乳類,是出現在爬蟲類和鳥類之間,但是它的「絕對」地質年代,就必須利用同位素定年法,例如碳十四定年法等,才能知道最早的哺乳類,大約生活在一億五千萬年前左右。
『寒武紀大爆發』的謎題
一九○九年,美國科學家在加拿大發現了吉伯斯化石層,其中大部分只是簡單的小殼類動物,大概生存在五億三千四百萬年以前的寒武紀時代。而在一九八四年,科學家又在大陸雲南的澄江地區,發現了種類繁多、結構複雜的動物化石群,牠們大約生存在五億三千萬年前。比較這兩次的發現,動物似乎在四、五百萬年之間,就快速地從簡單的形態演化成複雜又多采多姿的種類。但是事情是這麼發生的嗎?或者只是因為有很多的化石還埋在地底下,還沒有被我們發現呢?
這次他們兩位發現了五億八千萬年以前的動物胚胎化石,提供了這個問題的答案:這表示動物的演化過程在『寒武紀大爆發』之前,就已經進行了四、五千萬年了,而不是奇蹟似地在四、五百萬年間一下子出現在地球上面;也許還有更多的化石等待我們去發現呢!
這個重要的發現,不但可能解開『寒武紀大爆發』的謎團,也使得動物起源的時間可以推到更早更早以前。他們的研究成果,受到了全世界科學家的重視與尊敬,也值得我們感到光榮與自豪!