第5章 煤沼时期

在鱼类时代，陆地上显然没有生命。裸露的岩石躺在峭壁与高地之上，遭受着烈日与暴雨的侵袭。陆地上还没有出现真正的土壤——因为还没有出现可以将岩石分解成土壤的蚯蚓，也没有出现苔藓和地衣的痕迹。生命依然局限于海洋中。

那个世界里遍地都是裸露的岩石，气候发生了巨大的变化。导致气候变化的原因错综复杂，至今依然需要推测。地球运行轨迹的变化，地球自转两极的偏移，大陆地形的改变，或许还因为太阳温度的变化，使得地球进入了漫长的冰河期，然后又进入持续几百万年的温暖期。在世界历史上，地球内部出现过几次剧烈的活动，几百万年积聚而成的上冲力，使得火山喷发、地壳隆起、大陆与山脉的轮廓发生改变，以至于海底加深、山峰变高、气候变化加剧。随后，地球进入了一段漫长而稳定的平静期，山峰因风霜雨雪的侵蚀和河流的冲刷而变低，海底因大量泥土被卷进海洋而变浅，海面不断扩张，甚至更浅、更宽，很多陆地变成了浅海。这分别就是世界历史上的“山高水深”时代和“山低水浅”时代。事实上，在经过了漫长的降温期之后，地壳的内部温度不再影响地表温度了。即便在无生代时期，也随处可见“冰河时代”的冰雪痕迹。

直到“鱼类时代”后期，才出现了大片的浅海和泻湖，各种生物才以各种方式从水里转移到陆地上。毋庸置疑，这些曾经大量涌现的早期生物，曾经进化了几千万年。然而，它们终于等来了自己的时代。

毫无疑问，植物占据陆地的时间要比动物早，不过动物也紧随其后。植物要解决的第一个问题，是当潮水退去后，它们必须长出坚硬的茎，来支撑叶子接收阳光的照耀；第二个问题，是必须有从湿地中摄取水分的组织，这有一定的难度，因为水源并不是近在咫尺。木质纤维的演化解决了这两个难题，它既可以支撑植物本身，又可以充当输送水分的管子。这一时期的地质纪录中突然增加了各种各样的木质沼泽植物，它们大多体积巨大，比如木质苔藓、木质蕨类、大型马尾草等。植物上岸之后，许多水里的动物也开始登陆，其中有百脚纲和倍足纲动物，有原始昆虫，有古代蜘蛛蟹和海蝎的祖先，它们后来演化成了最早的蜘蛛和陆地蝎。随即，脊椎动物出现了。

早期的原始昆虫体积庞大，比如出现过一种长达29英寸的带翅膀的蜻蜓。

这些新型生物以各种各样的方式呼吸着空气，得以生存下来。在此之前，所有的动物都呼吸着溶于水中的空气，这是动物生存的必要功能。如今，动物要想尽一切方法让自己获得汲取水分的能力。如果一个人的肺部处于绝对干燥状态，他就会立刻窒息而死。他的肺部表面必须保持湿润，空气才能通过肺部进入血液。为适应陆地呼吸，动物以各种方式进化，以保证呼吸系统湿润，比如鱼鳃上长出覆盖物，以防止水分蒸发；或者进化出管状器官；或者长出深入体内的呼吸器官，并受到分泌液的滋润。在远古时期，鱼类祖先无法在陆地上用鳃呼吸，后来它们在不断的进化中形成了藏在体内的新型器官——肺。这种鱼类称为两栖动物，如今天的青蛙和蝾螈。起初它们生活在水中，用鳃呼吸，后来它们像很多鱼类—样，鱼鳔演变成咽喉上的一个袋状肺，担任了呼吸的工作，从此它们来到了陆地上。然后，鱼鳃开始退化，鳃裂也逐渐消失（最后只剩下一个鳃孔，即耳朵与鼓膜之间的通道）。这些动物如今只能在陆地上生活，只是需要回到水里去产卵和繁衍。

在沼泽时期，所有呼吸空气的脊椎动物和植物都属于两栖类。那些两栖动物的形态与今天的蝾螈极为相似，只是有的身长可观。它们虽然称得上是真正的陆地动物，可是依然要生活在潮湿地区和沼泽地带，那时所有的大树也同样具备两栖的习性。它们还不能够长出只靠雨水滋养就能生根发芽的种子和果实。如果想要繁殖，它们就得将孢子洒在水中。

动物在空气中的适应能力既复杂又神奇，对这种能力的研究是比较解剖学中最吸引人的地方。所有的生物，无论是植物还是动物，最初都生活在水中。例如，包括人类在内的所有比鱼类高级的脊椎动物，在出生之前的胚胎发育过程中，都要经历—个鳃孔消失的阶段。鱼类在水中裸露着眼睛，为的是保持湿润，更高级的动物为了避免眼睛干燥，长出了眼睑和分泌液体的腺体。耳膜要感知空气中微弱的声音震动，因此也不可或缺。我们可以发现，动物身上几乎所有的器官都经历着相似的进化过程，以适应陆地的生存条件。

在石炭纪时代，也即两栖类时期，生物生活在沼泽和泻湖中以及这些水域的浅滩上。由此，生命的范围大大扩展了，但山峰与高地依然一片荒芜。生物虽然学会了呼吸空气，但必须扎根于水中，因为它们依旧要回到水中繁衍后代。