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地球的自白给我们的启示

作品ID:32907
作者姓名:沈胤弘
作者学校:南京市江北新区玉带实验学校
作者区域:江北新区

去年金秋,值此生物进化理论创立者查尔斯·达尔文诞辰(1809年2月12日)210周年、进化论巨著《物种起源》发表(1859年11月24日)160周年之际。我们玉带实验学校全体师生利用社会实践活动机会,参观游览了南京古生物博物馆。在那里我看到了系统陈列的反映地球上整个生命世界演变历程的各类化石标本,包括20多亿年前地球原始生命记录、6亿年前微小动物及其胚胎化石保存状况、5.2亿年前“寒武纪大爆发”时期保存精美的澄江生物群化石、丰富多彩的古生代(距今5.42亿年—2.51亿年)动植物及生态系统演变的实证、著名的中生代“热河生物群”、恐龙时代的植物和动物、新生代草原的 诞生、人类活动的遗迹等,其科学性、系统性、趣味性和展示特色堪称国际罕见。
然而,正当我如痴如醉地观看各类展板时,一个浑重的“老人”声音打破了寂静、打断了我的思绪:大家好,欢迎走进地质年代,我是这里的管家,我的名字叫地球,今年已经46亿多岁了。在这46亿年的历史长河中,我像春蚕一样经历了无数次蜕变,先后走过五代十二纪。即早期的太古代和元古代(元古代在中国含有1个震旦纪),以后的古生代、中生代和新生代。古生代分为寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪,共6个纪;中生代分为三叠纪、侏罗纪和白垩纪,共3个纪;新生代分为古近纪、新近纪、第四纪。古近纪又分古新世、始新世、渐新世;新近世可分中新世和上新世;第四纪可分更新世和全新世(距今1.1万年—今天)。
记得我刚诞生时,身体温度很高,所以身上没有生命的存在,当我表面温度冷却时,我的身上出现了几乎是淡水的原始海洋,水中也溶入了氨基酸等有机物。大约在38亿年前开始,在我的家园里生命才渐渐拉开序幕。按照星云假说法来推算,我的“父亲”应该是太阳,我还有七个兄弟,他们是水星、金星、火星、木星、土星、海王星和天王星。由于我和水星、金星、火星离“家”比较近,交往频繁,所以被称之为类地行星;而木星、土星、海王星和天王星离“家”比较远,几乎常年不走动,故被称之为类木行星。
根据我体内的物质成分,可分为内核、外核、地幔和地壳。内核由刚性很强、在极高温和高压下呈结晶的固态铁和铁镍合金组成。外核由液态铁和一些较轻的元素如硫、硅、氧、钾、氢等组成。地幔层的厚度大约在2800多千米,温度在1200—1500摄氏度,密度为3.3—5.7克∕立方厘米,这部分通常被称之为软流层。软流层之上则是地壳,其厚度不均,大陆区厚度大约为30千米,密度平均约为2.7∕立方厘米,地壳最深温度在500—700摄氏度。总之,从我的表面往下深入,密度越来越大,温度也越来越高。
自从生命出现的几十亿年来,我的家园曾容纳过亿万种生物,然而这其中的99.9%的生命物种都已经灭绝了,在可考证的生命进化史上发生过至少五次生物大灭绝,第一次是4.39亿年前奥陶纪末生物大灭绝;第二次是3.67亿年前晚泥盆纪生物大灭绝;第三次是2.5亿年前二叠纪末生物大灭绝,这次灭绝事件是我生命中规模最大的一次,生物几乎全部绝灭,其规模是空前绝后的,此次灭绝事件的重灾区是海洋,超过95%的海洋生物消失了,陆地上的生物灭绝率也达到70%;第四次是2.08亿年前三叠纪末生物大灭绝;第五次是65000万年前白垩纪末生物大灭绝,这次灭绝事件一方面导致曾盛极一时的恐龙家族完全灭绝,另一方面则成为我一生中最难解的一个谜。但欣慰的是哺乳动物是这次灭绝事件的最大受益者,它们不但度过了这场危机,并在随后的新生代占领了由恐龙等爬行动物退出的生态环境,迅速进化发展为新的统治者。
五次大绝灭事件的发生,并非偶然,究其原因是多方面的,有外来因素如小行星或其他天外物体撞击了我,或是海平面下降、近海浅滩消失,或是大陆气候的变化等;也有自身原因如我体内的岩浆喷发,也就是人类所说的火山喷发、地震等;还有人类的“不孝顺”。如乱砍滥伐、肆意捕捞、乱扔垃圾、肆意破坏生态环境等行为。如此种种压得我喘不过气来,于是,2020年初春,我打了个喷嚏、咳了一声嗽,立刻引起了全人类的关注,各种自我保护措施和各种维护生态平衡、保护野生动物的法令、法规相继出台。
其实话又说回来,小范围的生物灭绝的事情每天都在发生着,生物学家们认为如今的每天也都会有几十种生物灭绝,然而即便如此,在我的家园里仍然存在着千千万万个生命物种,据可靠资料显示:植物约有150多万种,动物约有30多万种。这是为什么呢?
生命物种自从在我的家园出现以来,就一直处于不断的演变进化中,而这演变进化的过程中,当然会出现新的物种,要不然家园里也不会出现数以万计这么多的生命物种,因此其实家园里的生命物种实际上一直处于旧物种淘汰和新物种诞生的状态中,即便在当今生物界也是一样,虽然每天都有几十种生物灭绝,但是新生命物种诞生的速度并不比灭绝的速度慢,而是比物种灭绝的速度要快一些,要不然在生物大灭绝之后为什么生命物种的丰富程度很快就会超过以前呢?所以你们人类也不必因为每天都有几十种生命物种灭绝而难过,这本身就是生物进化的一种状态,及时观察物种的新生会觉得更加喜人。
自从人类文明出现以来,人类就成了我的家园生命物种的统治者,因此人类也自觉不自觉地成为了生命物种进化的一种干扰因素,影响了部分物种的生存和发展进化,其中人类通过采集和捕猎活动以及开发利用自然资源的行为有意无意地使得一些动物灭绝掉了,但是另一方面,人类也催生了很多的新生物种。
最典型的就是人类的物种培育行为了,人类很早时候就知道通过人工选择的方式改变一些物种的生长特性,从而通过人工选育和杂交的手段培养出了新的物种,现如今人类更可以从基因的层面去培育和“克隆”新的物种,所以我们能看到很多以前看不到的动植物,我们甚至可以说今天的生物界在人类的干预下,新物种出现的速度比以前都大大加快了。
比如你们家养的狗,科学家们认为狗大概从5万年前才从狼里面分离出来,大概从15000年前开始被人类驯化,早期狗的种类不过数种,但是后来人工培育出来1400种以上,现存犬类约500种。
再如你们常吃的苹果,其颜色有黄苹果,红苹果,青苹果,口感不同可分为面苹果和脆苹果,还有餐桌上的辣椒。如此种种,几乎每一种常见的动植物都可以分成好多种类,这其中既有自然进化的作用,也有人工选择性培育的结果。
正当我们听得出神入化、如痴如醉的时候,不知是谁说了句“快,老师叫集合了”。于是,地球老爷爷说:“孩子们,再见了,希望你们好好学习,苦练本领,为将来探索我的家园里的生态系统到微生物及生物分子中的无数奥秘尽一份力,做促进了人类健康和动植物品种改良,造福人类,走可持续发展道路的践行者。”
回到家里,躺在床上,地球老人的话时刻萦绕在我们脑海里,我和我同学们都有一个共同的想法,一直认为他的自述不仅给了我们丰富的知识,更给了我们许多启发:
首先、自然生态系统是经过由简单到复杂的长期进化最后形成相对稳定状态,发展至此,其物种在种类和数量上保持相对稳定;能量的输入、输出接近相等,即生态系统中的能量流动和物质循环能较长时间保持平衡状态。此时,生态系统中的有机体将所有有效的空间都填满,环境资源就能被最合理、最有效地利用。例如, 热带雨林就是一种发展到成熟阶段的群落,其垂直 分层现象明显,结构复杂,单位面积里的物种多,各自占据着有利的环境条件,彼此协调地生活在一起,其 生产力也高。如果人为地去干预或者破坏,就会打破这种平衡。
其次、在自然界中,不论是平原、草原、山川、河流、湖泊、沙滩------都是由动物、植物、微生物等生物成份和光、水、土壤、空气、温度等非生物成份所组成.每一个成分都并非是孤立存在的,而是相互联系、相互制约的统一综合体.它们之间通过相互作用达到一个相对稳定的平衡状态,称为生态平衡。实际上也就是在生态系统中生产、消费、分解之间地保持稳定.如果其中某一成分过于剧烈地发生改变,都可能出现一系列的连锁反应,使生态平衡遭到破坏.如果某种化学物质或某种化学元素过多地超过了自然状态下的正常含量,也会影响生态平衡。生态平衡是生物维持正常生长发育、繁衍生殖的根本条件,也是人类生存的基本条件!生态平衡遭到破坏,会使各类生物濒临灭绝。如电视剧《国家孩子》以真实历史为背景,讲述二十世纪60年代来自上海的“国家孩子”被内蒙古牧民收养后的人生故事。主人公朝鲁长大成人后发愤图强,成为草原上一只真正的雄鹰,同时也是大草原上经济建设的领头羊。但由于他所饲养的阿尔巴斯白绒山羊得到良好的经济效益,一再扩大规模,最后导致草场退化严重。谢若水(另一个国家孩子)向他公布国家政策,要限制牛羊数量。他一度想不通,后来为了满足阿爸的遗愿,朝鲁决定关停草场,开发旅游业。再如 在上世纪六、七十年代有的地区曾一度毁林造田.破坏了生态平衡.因此常常会引起山洪暴发和泥石流.对人民生命财产安全带来了很大的损失。为了保护森林,维持生态平衡,后来又狠抓了植树造林.封山育林和生态公益林的建设.从而涌现出了大批国家级生态示范县和绿色能源示范县——江苏省东台市黄海国家森林公园便是最有力的佐证。此后,保护森林和生态环境工作以及走绿色发展道路便取得了显著成效。
上述事例说明,草原应有合理的载畜量,超过了最大适宜载畜量,草原就会退化;森林也应有合理的采伐量,采伐量超过生长量,必然引起森林的衰退;污染物的排放量更不能超过环境的自净能力,否则就会造成环境污染,危及生物的正常生活,甚至死亡等。
第三、世界上有许许多多的动物,它们有的生活在森林里,有的生活在海洋里,有的生活在田园,有的生活在高山上,有的生活在沙漠中,有的飞翔在蓝天上,有的隐藏在泥土里,有的体态庞大,有的却很微小……它们的形态各异,但和我们人类一样的是,为了适应生存环境,经历了漫长的进化,演变过程,逐渐地有了感觉功能,并能四处寻找食物,繁衍后代。动物不仅维持着自然界的生态平衡,还给我们人类许多启示。比如,蜻蜓的翅痣具有减震的作用,它告诉我们如何使飞机飞得更平稳。其实我们人类从来没间断过对动物的研究。
第四、另据我们调查,人类对生物圈的破坏性影响主要表现在三个方面:
一是大规模地把自然生态系统转变为 人工生态系统,严重干扰和损害了生物圈的正常运转,农业开发和城市化是这种影响的典型代表;
二是大量取用生物圈中的各种资源,包括生物的和非生物的,严重破坏了生态平衡,森林砍伐、水资源过度利用是其典型例子;
三是向生物圈中超量输入人类活动所产生的产品和废物,严重污染和毒害了生物圈的物理环境和生物组分,包括人类自己、化肥、杀虫剂、除草剂、工业三废和城市三废是其代表。
 第五、话到这里,我们忽然想到在科学课上老师给我们讲的两个谜语,顺便给大家猜猜:
——草地上来了一群羊?打一水果名。草莓(草没了)
——然后又来了一群狼?打一水果名。杨梅(羊没了)
其实这两个谜语中蕴含着一个深奥的科学概念,即“吃”与“被吃”的关系。而这种关系在生物之间普遍存在,就像自行车链条一样把一些生物紧密地联系起来,生物学家把生物之间的食物联系就叫做食物链。每种动物在不断适应自然环境的过程中,逐步进化出了独特的本领,食物的选择与错位,他们的消化系统也伴随着食物的选择发生了进化 ,植物也一样。
由此可见,维护生态平衡、保护环境、走绿色发展道路,每个公民都不是旁观者,而是领导者、执行者、践行者。尤其是我们青少年学生,要时刻牢记地球爷爷的嘱托:“好好学习,苦练本领,为将来探索人类共同家园里的生态系统、微生物及生物分子中的无数奥秘尽一份力,做促进了人类健康和动植物品种改良,造福人类,走可持续发展道路的践行者。”
 
参考文献:
1、南京古生物博物馆展板
2、《远古悸动》(中国科学院南京地质古生物研究所周志炎主编;凤凰出版传媒集团、江苏科学技术出版社联合出版)