四十亿年:我记录生命演化
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第57章 称霸第一步

回到4.9亿年前的寒武纪,徐远再次来到了熟悉的澄江地区,徐远继续打算完成之前未完成的任务。

仔细寻找了一番后,徐远终于找到了目标,此时人类祖先以昆明鱼为代表早期脊椎动物还不过是一群微小的虫豸,最原始的闭管式循环系统直接造成了脊椎动物无爪牙之利亦无筋骨之强。基本只能靠把自己半埋在沙子里苟全性命。而同期的节肢动物靠着三大法宝早已占据了整个寒武纪的大量生态位。

而脊椎动物别说是成为霸主,能够活下来就已经是拼尽全力了,然而正所谓只要活着就保不准会有好事发生。就在昆明鱼惴惴不安挣扎求生之时。随着徐远开启加速,时间向前稳步前进,而在海面之上正发生着一件惊天动地的大事。

为了探求奥陶纪前期陆地具体的变化,徐远少有的来到了陆地上的淡水,毕竟如果有生命登陆一定会以淡水为媒介。就在此时徐远发现有些绿藻和真菌在竞争中开始不断扎根于更上游的淡水之中,而淡水和海水最大区别在于淡水会干涸,于是就有一些真菌和绿藻“被动”登上了陆地。

徐远知道它们中的绝大多数都没能活下来,但在千江万河之中总有那么一些幸运儿及时发生了足够的基因突变,让它们可以短暂忍受干旱的环境,这些少数幸运儿们就这样幸存了下来。

徐远知道这些幸存下来真菌和绿藻也就成了今天陆地真菌与植物的祖先,虽然其中的演化极其的复杂和曲折。这是植物的一小步却是整个动物乃至生态圈的一大步,只要有少量的生命登上陆地,世界就大不一样了。

为了抵御烈日的曝晒,徐远观测到一部分绿藻和真菌开始分泌酸性物质,在岩石中腐蚀出了无数孔穴,从而不断扎“根”到更深的岩石缝隙中,而这些疏松多孔的岩石又会变得极易风化破碎进入水体冲进海洋。

这就相当于是在极其漫长的时光中不断为海洋里的藻类细腻地施肥,而藻类的生长又滋养起了无数浮游生物,为海洋带来了取之不尽的食物。同时这些登陆的生命先锋在死亡之后它们的尸体会经常直接晒干在陆地上,而不像海洋里的近亲那样腐烂吸收氧气。于是又让地球的含氧量开始缓缓提升,这一切经过漫长的历史积累终于带来了奇迹般的繁荣时代。

时间来到了距今4.8亿年前,世界正式进入了奥陶纪,轰轰烈烈的“奥陶纪大辐射”就这样开始了。海洋的物种多样性迎来一轮极其迅猛的暴增,当时几乎所有的动物类群都出现了一波猛烈的辐射演化。

在这个人均奔小康的流金岁月,像早起脊椎动物这种小杂鱼基本入不了大多数狠角色的法眼了,更巧的是,由于海洋里巨量的浮游生物实在太对咱们祖先这种游泳滤食者的胃口。

徐远都感叹这种风口还不起飞,那都对不起别的飞起来的猪呀,但在起飞之路上还有个天大的难题,血液循环。

徐远知道没有循环系统注定是无法突破厘米级的限制的,之前徐远就发现早起脊椎动物是无法走节肢动物那种开管式循环的。

开管式循环有一个必要前提那就是体腔压力要低,而脊椎动物没有节肢动物或软体动物的外骨骼,为了维持身体形态必然伴有较高的体腔压力,贸然打通血管的话不仅血液进不了体腔,体腔液反而会倒灌进血管。

柔弱的心脏和缺乏毛细血管的早期的闭管式循环系统直接造成了循环系统升级的死结,当初在观测后口动物缩小咽腔时就发现的这个缺点,脊椎动物也是一直无法解决,虽然找补了一些方法将身体长到了几厘米,但是没有高效循环系统的根本问题还是没有解决。

这一切看似唯一的解法似乎就是像节肢动物那样先演化出外骨骼,取代掉流体静力骨骼后再演化出开管式循环。

但徐远知道其实这看似唯一的路也是一条绝路,这样做的前提是自己得有一块非常坚实的基本盘才能满足构建与维护外骨骼的营养需求,像节肢动物依靠早起积累的基本盘,软体动物在礁石的藻类,这些都是其他生物不具备的。

所以绝大多数动物就一直卡死在这个阶段,数亿年来循环系统改革都几近停滞,比如徐远刚刚观测的环节动物,就是这样。其中唯一能够突破体形的也是靠着海底伏击掠食的基本盘才积累到足够的能量,演化出节肢动物中的佼佼者的阿姆斯特朗韦伯斯特虫。

而现在的脊椎动物徐远可以毫不客气的说在一开始的处境甚至连环节动物都不如,但亿万年演化脑子的路都走通了,小小的一个循环系统还能难倒脊椎动物吗?徐远看到随着时间的演化,脊椎动物们毅然走上了一条更加崎岖的自主创新之路。

首先脊椎动物对血管结构做了一项关键改革,演化出一个全新结构——血管内皮。观测了大量动物的徐远知道此时大部分动物的血管内壁都是一层不含细胞结构的薄膜,好处是可以最大程度减少血液和外界的阻隔,提高物质传输效率。但坏处就让血管变得非常柔软很容易变形。

其中最为有代表性的就是奇虾,它们的血管就是一层薄膜,如果不是外骨骼提供的足够的支持能力,徐远估计这些薄膜血管十有八九会被压扁,但是也是靠着这些薄膜血管,奇虾的物质交换能力才能独步于寒武纪,能够补给游泳掠食的消耗。

而回溯仪显示血管内皮是一层细胞结构的上皮组织,可以让血管壁变得更强韧一些,从而让高压体腔中的毛细血管成为可能,但坏处也一目了然就是物质传输会受到一些阻碍。

不过没事,徐远观测到脊椎动物在演化的过程中就同步在解决这个问题了,或者说一些没有意识到这些问题或是没有突变出相关演化的脊椎动物就极快的淘汰了。