第五章 炭沼时代

鱼类时代的陆地上显然还没有生命的存在。裸露岩石的砂质岩层和高地经受着日晒雨淋的侵蚀。那时还谈不上有真正的土壤，因为有助于土壤生成的蚯蚓还没有出现，把岩石分解成松软沃土的植物也没有出现，大地上也不见苔藓和地衣的踪迹。当时地球上的生命还仅仅局限在海洋中。

在这个遍地裸岩的世界中，气候发生了急剧的变化。引起气候变化的原因错综复杂，至今还只能做出某种推测。地球运行轨道的改变，地球自转两极的缓慢偏移，大陆地形的变化，甚至很可能太阳温度的上下浮动……所有这些因素综合起来导致地球大部分地区进入冰冻期。而后，又经过了数百万年的演变，稳定温暖的气候又降临地球。地球内部也经历了几次剧烈活动期。数百万年积聚的上冲力导致火山喷发，引发地壳隆起、山脉和大陆轮廓剧烈变化：海洋加深，山势上升，气候两极分化加剧。此后，便是一段较为稳定的漫长岁月。在此期间，风霜雨雪的侵蚀，再加上河流的冲刷，使得山的高度不断降低，冲刷分化下来的大量泥沙被水流挟带进海里，从而抬高了海底，海水变浅，海平面不断扩张，越来越多的近海陆地变成了广阔的浅海，这就是世界历史上所谓的“高而深”时代和“低而平”时代。读者千万别以为地球的外壳凝结之后，地表温度就会渐渐降下去。实际上，那是经过相当漫长的降温期后，地壳内部的温度才不至于影响到地表的温度。即使在无生代时期，也到处可见千里冰封、万里雪飘的冰川时代的痕迹。

一直到了鱼类时代末期，地球上出现了辽阔的浅海和潟湖水域的时代，生物才各显神通，从水域扩展到陆地上。毋庸置疑的是，那些至此大量涌现的早期生物，早已默默无闻地进化了千百万年。如今，终于迎来了它们的时代。

毫无疑问，植物先于动物登上陆地，动物不久后也随之登陆。植物登陆首先要解决的问题是，当上涨的潮水退潮后，要有坚硬的支撑物支撑叶子使其接受光照，其次是如何从湿地里汲取水分供养植物组织，因为水已不再是唾手可得的了。只有当植物长出木质纤维才能解决这两个问题：既可充当支撑物，又可当作运送水分的管子。这一时期的岩石记录上，骤然出现了品种繁多的木质沼泽植物，其中大多体积肥大，如木质苔藓、木质蕨类、巨型杉叶藻等。随着植物的落地生根，慢慢地，种类繁多的动物也从水中爬上了陆地，其中包括倍足纲动物、原生昆虫，远古蜘蛛蟹和海蝎的亲代，这两种动物后来进化成了最早的蜘蛛和陆地蝎。不久，脊椎动物也在陆地上出现了。

一些早期昆虫个头硕大。当时有一种蜻蜓，双翅展开竟达29英寸长。

这些新物种以各自不同的方式呼吸着陆地上的空气。在此之前，所有动物都呼吸着溶于水的空气，呼吸是动物不可或缺的功能。不过登陆后的动物就要想方设法获得为自己攫取水分的能力。即使今天，倘若一个人的肺处于绝对干燥状态，也会窒息而死。人的肺部表面只有保持湿润，空气才能通过它进入血液。动物要想适应陆地上的呼吸，要么通过某一器官的进化，使其遮盖原有的鳃，防止水分的蒸发，要么进化出深藏在体内、能得到分泌液滋润的管状器官或新的呼吸器官。远古脊椎鱼类的鳃无法适应陆地上的呼吸，因此在动物界的分裂中进化成了藏于体内的新的辅助呼吸器官——鱼鳔。水陆两栖类动物，如今天的青蛙和蝾螈，诞生在水中，靠鳃呼吸，后来它们的呼吸器官像许多鱼类的鱼鳔一样进化成了一个附着在咽喉上的袋状肺，接替呼吸功能，它们从此走上了陆地。随后，鳃慢慢退化，鳃裂也随之消失（除了一个鳃裂进化为耳与鼓膜的通道外）。如今，这种动物只能栖身在陆地上，只有当它们产卵繁殖后代时，才回到水中。

沼泽时期，所有呼吸空气的脊椎动物和植物都属于两栖类。前者的形状和今天的蝾螈相近，不过也有些体积硕大。尽管它们已成为真正的陆上动物，但它们还必须栖身在靠近沼泽的潮湿地带。同样，这一时期的大树的习性也是两栖的。大树的果实和种子还未能进化到只靠雨露滋养就能生根发芽，它们只有将孢子撒入水中才能发芽繁殖。

比较解剖学是一门美妙的学科，而其中最为美妙、最引人入胜的就是探究大千世界生物为了生存而必备的那些复杂而神奇的适应能力。一切生物，无论是动物还是植物，最初都是水生的。例如，比鱼类高级的一切脊椎动物，包括人在内，在胚胎发育过程或胎儿出生前都有鳃裂消失的一个阶段。鱼类浸在水中的裸眼，到了高级动物中就有眼睑和能分泌水分的泪腺来预防其干燥；为了感知空气中声音的微弱震动，耳膜也就成了必不可少的器官。我们可以发现动物身上几乎所有的器官都有类似的改变和进化，以便能更好地适应陆地环境。

石炭纪两栖类时期，是生物生活在沼泽、潟湖以及这些水域的低岸时代。此时生物的生活区域得到了大幅度的扩展。但山脉和高地依然是一片荒芜，了无生机。那时的生物固然学会了呼吸空气，但是它们的根仍在水中，仍要返回水域去繁衍后代。