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  • 安德鲁·帕克经典语录/名句/语录

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    最近的研究发现，生活在深海里的鹉螺在适应性上有进一步的提升一它的外壳可以如同一个水肺呼吸器的气瓶。因为在深海里的氧气浓度会变低，我们已经知道鹦鹉螺可以降低体内的化学活性来应对这种情况一一它们的行动可以变得慢下来。但是，新的研究表明，鹦鹉螺还会利用储存在浮力室里的氧气来弥补外部氧气供应的不足一一鹦鹉螺会利用气室中的空气来进行呼吸作用。随着这种水肺气瓶在菊石外壳里的应用，关于菊石的古生物学故事还需要做一些补充。新兴的观点认为，或许正是由于它们的这个水肺气瓶，才帮助菊石成功地越过伟大的二叠纪。菊石对水中气体的溶解度具有绝佳的适应力，这也是它们能在漫长历史上一直占据主要地位的原因。直至今天，鹦鹉螺依然保留着这套水肺系统，这也足以证明这套系统确实具有竞争优。所有的菊石都是猎捕浮游生物的高手ー它们可以四处追踪浮游生物，而追踪的深度甚至连今天的鱼类也望尘莫及。
    《第一只眼》
    我已经在本章中提出了大规模灭绝事件的概念。整个地球的生命史，偶尔也会因大规模的灭绝事件而中断。在过去发生过的几次大规模灭绝事件里，其中最著名的应该是距今6500万年前的恐龙大灭绝。但是如果把当今的困境排除，那么规模最大的大灭绝事件应是著名的二叠纪灭绝事件。 如同寒武纪一般，二叠纪也是一个依靠化石记录来定地质年代分界线的时期。在2。5亿年前的二叠纪末期，地球上约有90%的物种消失了。岩石再次为我们提供了这起事件始末的证据，而史密森研究院的道格・欧文将这些证据拼接了在一起。叶片化石上的气孔数目告诉我们，在经过一段寒冷的时期后， 0872。52亿年前地球上的二氧化碳浓度和气温都处于较高的水平。在二叠纪末期，海平面突然下降，破坏了近海岸的动植物栖息地，也使得气候变得动荡。大量曾栖息于近海岸的动植物死亡并被分解。如同叶片上的气孔所记录的结果，尸体分解后产生大量的二氧化碳进入大气中，这导致了全球变暖并使得可以溶于水的氧气被消耗。更不幸的是，二叠纪的生物同时还遭受着另一重灾难的打击一一大量的火山无情地爆发了长达数百万年。虽然刚开始时，火山爆发会使地球变冷，但长此以往，会导致全球变暖并造成臭氧层的损耗。这些事件的
    《第一只眼》
    如果把鹦鹉螺的活体组织除去，它的外壳将会被海水充满，然后呈负浮力状态以至于最终沉人海底。这是人们对死亡后鹦鹉螺去向的传统看法，但这种看法却是错误的。验尸结果已经证实，对于死亡时软组织完好的动物，这种看法根本不切实际。在这个例子中，鹦鹉螺的尸体会在分解过程中产生气体，而这些气体很快就把鹦鹉螺体腔内的海水挤出去，并使正在腐烂的软组织膨胀。于是在几小时之内，死亡的鹦鹉螺就会浮出水面。虽然此时除了体腔之外，鹦鹉螺气室中的水与气体浓度仍然会维持死亡时的状态，不过几天之后，本来在外里面的腐烂身体就会与外壳分道扬，而留在气室里的海水会透过壳内体管向外流出。然后它们会如一颗椰子般在海面漂浮，直到接触到陆地。它们的外壳可能会留在陆地上就此变成化石，这就是菊石的化石很多出现在海边的原因。这也是曾经繁盛的菊石之所以能留下如此广泛的化石记录的原因。事实上，如果菊石在死后就开始沉入海中，而气室里的气体浓度依然维持正常水平，它们最多也只能在被水压压爆之前下沉到临界深度。这样的话，这种曾经极为繁盛的物种的遗体就无法保留下来了。这个推断在30年前就已经被定下来了，而最近有学者却又重新翻开了这份档案。一项新的生物学研究揭示了一个意想不到的转折
    《第一只眼》
    菊石的売内之所以被内壁分隔成了几个气室，最容易被人想到的原因或许是因为这种分隔壁的结构可以增加外壳的强度。英国普利茅斯海洋生物学会的艾瑞克・丹顿爵士，在对现生鹦鹉螺的生活方式进行了许多著名的研究后，掌握了否定“增加外壳强度”这观点的证据。有项研究表明，当周围的压力增强时，鹦鹉螺的外壳仍能保持完好。而一旦到达临界压力时，整个外壳会在毫无预警的情况下突然粉碎。这项特性与物种所处的自然环境有关鹦鹉螺的栖息地从浅海区往下，一直到水压足以危及它们生存的深度。这种临界压力的安全边际是很狭窄的。通过对鹦鹉螺碎片的检査发现，在临界压力下破碎是这种室壁结构的特征，而室壁结构对整体的耐压性并没有什么影响。因此，这位菊石的现生亲成告诉我们，壳内分隔的气室与外壳强度无关。
    《第一只眼》
    历经了一个多世纪的研究，人们已经认识到大气中二氧化碳浓度的上升会导致气温的升高。在最近的一项研究中，通过分析从42万年前冰芯中提取出的空气成分，再结合当时的气温，科学家也得出了与之相似的结论。可惜的是，对于冰芯的研究最远只能到过去的50万年。因此，为了将二氧化碳与地球生物学史上一些十分重要的事件联系起来，我们需要采用新的方法去追寻空气的历史。一个巧妙的新方法，就是利用那些广泛收集来的叶片类化石。 众所周知，植物需要借助二氧化碳来进行光合作用。而二氧化碳气体是通过植物叶子上瓣膜状的孔洞被吸收利用的。有研究表明在过去的200年里，由于工业化石燃料消耗的增加，大气中二氧化碳浓度增加了。同时人们也发现，为了应对空气中二氧化碳浓度的升高，植物叶面上的气孔数量也随之减少了。其实在大气中二氧化碳的浓度与植物叶面上气孔的密度之间，的确存在着明显的反比关系。现在的古生物学家就很好地利用了这种关系，研究的对象是银杏树及类似植物的叶片化石，最古老的可以追溯到3亿年前。科学家从俄勒网州立大学的收藏室里，取出彼此重叠的树叶化石，吹去古代树叶上的灰尘，并去测量这些叶片上气孔的比例。从而可以得知距今3亿年前的叶片上的气孔总数，并根据
    《第一只眼》
    通过考察这个关于光的故事的另一面，即那些生活在黑暗中洞穴内与深海里的生物，在第四章中，光作为今天生物行为最主要的刺激这一观点将进一步凸显出来。在这一章里，光的重要性会变得更加明显，不仅体现在对动物行为所产生的影响上，同样也体现在生物的演化上。在第五章我会比较两群介形虫的演化速率，这两群介形虫是在不同的环境下开始书写自己的历史的。其中一群介形虫生活在充满光线的开放水域，而另一群介形虫则在幽暗的海蚀洞中度过一生。通过仔细观察生活在开放水域的介形虫，你就会发现是光在驱使它们演化，因为那些在黑暗中生活的介形虫和它们的祖先相比几乎没有变化。这种由光驱使下演化的结果，使得开放水域的介形虫远比生活在黑暗洞穴里的介形虫更具多样性。光在介形虫的演化中所扮演的角色，同样也出现在海洋甲壳纲等足目动物身上（与鼠妇同属的甲纲等足目动物） 我们将加入吉姆罗瑞在太平洋的东澳海洋腐食性甲売动物探索计划（简称“SEAS”），这种影响还会出现在一些蟹类与蝇类身上。
    《第一只眼》
    来自加州大学伯克利分校的美国生物学家詹姆斯・瓦伦丁提出，只有当还存在未被占据的生态位（一种“生存方式”）时，可能会发生重要的多样性演化。这意味着寒武纪生命大爆发的触发原因，是在寒武纪时期突然出现了空置的生态位。遗憾的是，这个解释同样也是由于对寒武纪生命大爆发的误解。我们并非想解释为什么4个动物门会突然演化成38个，我们真正想知道的是，为什么内部身体结构不同的38个动物门，会在突然之间变成38个具有不同内部身体结构与不同外形的动物门。因为在长达1。2亿年的时间内这种演变并没有发生，而在这期间一直存在着可供生物演化的新生态位。举例来说，在这期间一直存在一个潜在的生态位就是：捕食者。在这1。2亿年期间，蠕虫状的体形基本上就像是一大块移动缓慢的蛋白质，但却没有动物演化出坚硬的躯壳、可以撕咬猎物的下与可以抓牢猎物的强壮附肢，如果拥有这些就可以去填补捕食者的生态位。在寒武纪生命大爆发之前有为数众多的潜在生态位存在着空白，但是由于某些不明的原因，这些空白的生态位并未被填补，这种现象一直持续到寒武纪初期。思考关于生态位的问题确实很重要，但这不是我们想要找寻的对于寒武纪爆发的核心解释。我们正在找寻的是一个影响因素，一个促使所有
    《第一只眼》
    目前的证据显示这个前寒武纪时期的“事件”一内部身体结构的演化一一并非爆发性的出现，而是渐进式的，是持续了数干万年或是数亿年的时间演变形成的。
    《第一只眼》
    我们现在已知的保存状况非常好且多样性丰富的动物群落化石都是来自寒武纪，至今还没有发现来自寒武纪之前的。正如前文所述，各个动物门身体内部的构造演化，其实比寒武纪生命大爆发还要早上12亿万年至5亿多年（取决于你相信哪个数据）。因此，今天在现生动物身上发现的各种身体内部构造，曾经的确隐藏于蠕虫体内长达数千万年的时间。现在我们可以真正去理解寒武纪中生命爆发的是什么了。在5。41亿年前到38亿年前，所有的动物门突然拥有了坚硬的外部构造（海绵、栉水母、刺细胞动物例外）。同时生物也从蠕虫状或是软体的原型转变成具备复杂且独特的体形（同样也被称为“表型”），尽管从地质历史时间的尺度上这只是一眨眼的瞬间。寒武纪生命大爆发的真正含义，我们现在已经可以理解了。 由于某些原因，在寒武纪之前，各动物门的早期成员并不具备硬质构造，因此也没有演化出独特的外表。这就引出了另一个问题一一寒武纪生命大爆发的原因是什么？为什么会发生寒武纪生命大爆发？要知道，生物能演化出坚硬的外表并不是偶然事件。在平静了相当长的一段时间以后，所有门类的生物同时发生了演化。这种广泛的相关性必定是受外部因素所强迫的。但是怎样的外部因素呢？究竟是什么导致了寒武纪生命
    《第一只眼》
    发生在埃迪卡拉动物群之后的寒武纪生命大爆发，是演化史上的一个里程碑，这次事件所具有的重要意义，或许只有生命最初的延生可以与之媲美。无论在澳大利亚的大堡礁还是在巴西的热带雨林，今天生物多样性的出现，都是寒武纪生命大爆发为这一切铺下的道路。这段时期爆发出的创造力空前绝后，而现生动物外形的设计蓝图就是在当时完成的。有牙齿、触手、脚爪和部的动物就这样突然出现。……达尔文还有当时的学者对于大约5.41亿年前的寒武纪时期硬壳化石的突然出现而感到困惑，并且在化石证据上这些生物也缺乏演化上的祖先。于是达尔文和他同时代的学者就假设，各个动物门早期的生命形式并没有形成化石，或是被埋藏在不适合被保存为化石的古老岩层之中。但正如我们所知，达尔文的研究只涉及微观演化。现在我们有许多保存良好的沉积岩（适合保存化石）的例子，由于这些沉积岩在寒武纪之前就已存在，所以“只有寒武纪时期的条件较适合保存化石”的观点就不再合理了。现在对于化石记录的解读，提出了寒武纪的生命“大爆发”，是一场由柔软的蠕虫样的外形演化出各式各样外部身体结构的“大爆发”。 寒武纪在地球历史上所占据的时间较为短暂，但在生命演化史上却十分的重要。生物在这段有限的时间里发
    《第一只眼》
    因为仅仅通过简单地描述从前武时期到寒武纪在演化上的巨大转变，并不能清楚地说明现今生命的多样性是如何演化而来的。我们不能仅仅考虑动物的外形，同时也必须考虑到它们身体的内部构造。要从实质上理解寒武纪生命大爆发的真正意义，这才是至关重要的。之前的人们对于寒武纪生命大爆发的解释都过于简单了，简单地将其视为“所有动物门类的次突然演化”。这种轻率的解读使得这件生命演化史上最引人注目的事件常常被人们误解，并由此产生了很多对事件原因的错误解释。出现这些错误解释的原因，是人们将身体内部的构造与外部形态等同看待，并认为两者是同时发生演化的。然而，事实并非如此，因为在寒武纪生命大爆发中所发生的演化，仅仅只与生物身体的外部构造有关。但由于我们已经了解到身体内部组织会对动物多样性产生重大影响，即便仅仅是为了解决本书中关于“引发寒武纪生命大爆发的原因”的问题，我们也应该对其进行更深一步的探索。关于生物内部身体组织结构演化史的故事，将会带领我们深入前寒武纪的那个时代。
    《第一只眼》
    假如我说，基于外部形态特征，5.42亿年前只有3个门类，你会觉得诧异吗？此刻，大多数人可能会在脑海中浮现出这样的场景，在5亿多年的漫长时光里，动物的门类数量逐渐地从3个增加到了38个。如果按照这样的计算方法，地球3.2亿年前应该存在着20个生物门类。这种逐步的、平稳的演化的思想涉及一种被我们称为“微观演化”的过程。达尔文和华菜土就是这种思想的支持者。 关于进化论思想的革命，其实早在达尔文时期就已经出现了而现在我们意识到，地球历史中生命确实曾经经历着漫长的渐进式演化，又称为观演化，或者甚至会处于一种完全停滞不前的状态。但这样的演化状态会被一种“宏观演化”模式迅速地取代，即短时期之内爆炸性的演化，因此，出现了演化史中著名的间断平衡模式。这并非达尔文和同时期的学者们在当时忽视了宏观演化的现象，而是因为后人依托20世纪新发现的化石证据，以及现代化技术的应用，使人们对于生物从胚胎到成体的基因和发育过程认识的不断加深，才证实了宏观演化的存在。包括生命从胚胎到成体的加速成长，幼体的性征发育，以及重要基因的开启和关闭，都是引发生命演化的决定性事件。考虑到以上所有的这些，我想要改变我的论据，因为在5.42亿年前，地球上的
    《第一只眼》
    15世纪时，菜昂纳多・达・芬奇也曾效仿过在他之前的经历的苦者，努力地去寻找对于光的解释。不过他的看法与前辈们略有不同。那个时代的哲学家认为眼睛会发射出某种物质，当眼睛对某个物体观察时，在这个物体上所产生的反射作用就变成了光，但是达・芬奇对这个观点产生了怀疑。他认为光与声音相似，两者都是以“振动的方式在空气或是水中传播的。他在暗示这是一种在空气或水中有序扰动的信号，而这种描述正是“波”的概念。达・芬奇把两颗石头丢进河里，观察到两颗石头在水中激起的同心环波纹会彼此相互抵消，他想知道光是否也会有这样的表现。不过达・芬奇后来拓展了他对于光的思考，并将注意力从光转移到了宇宙里的万事万物中，他认为“一切都是通过波来传播的”。他或许真的应该继续对光进行思考。不过至少达・芬奇得出了一个正确的结论，即光是太阳的一种属性。自此，哲学家开始从波的角度来思考光，尽管是以一些最简单的形式。
    《第一只眼》
    在5.42亿年前，地球上的确只有3个具备不同外形的动物门类。但是，到了5.38亿年前，此时的地球上却已经拥有了38个动物门类，这与现今留存的动物门的数量相同（除了一两个已经灭绝的动物门以外）。作为一次重要的演化事件，寒武纪生命大爆发让所有的动物门类都在这次事件中发展出了复杂的外部形态。
    《第一只眼》
    生活在海底的软体动物由于三叶虫的演化而开始变得数量下降。在此之前，它们只能接触不太主动的捕食者。这是一个相当低效的捕食过程，它们中的十分之一可能会遇到麻烦。这场麻烦的制造者可能是捕食性曳鳃动物门的虫，也可能是海葵的触手，但一个物种可以10：1的比率存活，也就是说剩下的90%的同类将安全地活到下一个季节。也许避开鞭毛虫或海葵就会比较安全。然而，拥有了视觉的三叶虫将会找你。寒武纪时间节点的情况发生了变化。 要想适应这个有光的新世界，最明显的先决条件就是要求生物拥有相应的“硬件设备”。这正是演化的重点所在。硬件部分演变为坚硬的盔甲，就像在原始三叶虫中演变出强壮的下颌一样。在大多数的陆生动物中，它们的盔甲都是针对从上方发起的攻击。这进步提供了主动的捕食者都会游泳的证据一如第八章所述，三叶虫可能属于寒武纪海域里的“鱼类”。接着，眼睛这种结构在节肢动物门中快速扩展出去，不仅提高了动物的捕食性生活方式，而且防止它们被捕食。
    《第一只眼》
    一个单细胞生物的体积是有限的。因为细胞如果变大，体内发生化学变化的效率就会降低，这将导致生物体无法存活。演化的下步会发生在“生命演化史”的第五章，单独的一个细胞将通过聚集在一个有组织的群体内的方式来超越体积的限制。团藻就是其中的一种代表性物种。团藻是个直径约有1厘米的中空球体，它的球壁就是由细胞组成的，每个细胞都有一根如同尾巴一样有节奏摆动的鞭毛。这些细胞通过协调这些鞭毛的运动来让整个球体能往同个方向移动。群细胞的进一步演化，出现了另一个特征一一一根可以使小的细胞群联结在一起的角质柄。不过接下来的一步异常重要，即生物体内各个细胞群任务的分化，这个重大的变化大约发生在10亿年以前。这一步会在“生命演化史”的第六章中写到一一第一个真正的多细胞动物一一海绵出现了。
    《第一只眼》
    现在我们所居住的地球，表面是由许多分离的板块所组成的，在洋底，分离型的板块边界又称大洋中脊，这里存在着大量的黑烟囱。并且，当板块分离，地球内部炙热的浆会从大洋中脊流出，从而形成新的洋底。早期黑烟囱喷射出的不稳定化学混合物与海水反应之后，营造出的环境，能够为氨基酸的无机构造和其他生命起源时所需的有机分子的出现创造条件。这种化学反应，可与现今发现的一些低等生物所产生的化学反应相对应。可以想象，正在离开黑烟囱的化学物质温度是很高的，但现代的一些低等细菌却可以在110摄氏度高温的黑烟囱里生存。因此，热对于早期生命并不是问题。事实上，所有最原始的生命体，都需要很高的温度来维持它们的化学活动。同样值得关注的是，黑烟可能是地球上唯一一块生物可以不依赖阳光就能获取能量的地方。因为通常情况下，生物都需要在含氧的大气里通过光合作用来获取能量。黑烟囱烟管里的硫化铁颗粒极有可能提供了维持生物最初生命形态的还原性环境。综合以上信息，黑烟囱很可能是地球上所有生命的摇篮，所以属于“生命演化史”的第一章。
    《第一只眼》
    眼睛本身，也只是“呈现个完美的视觉图像”的第一步而已；第二步，是像电视转播一样，将眼睛接收到的传送到大脑之中；第三步，是在大脑中形成影像。眼睛和大脑的合作必须亲密无间，才能联合为我们呈现视觉盛宴。
    《第一只眼》
    事实上，古埃及人是极具天赋的艺术大师。他们使用颜色表个性特征与身份地位，同时，他们清醒地明白，颜色都将会随着时间而褪去。为此，他们的艺术作品总是选择先去雕刻，当他们死亡之后，再进行着色，这样，代表着他们毕生心血的雕像将能够更长久地保存下去（这就是他们的目的）。但是，他们也会在雕像上面贴上金箔。在这种情况下，金箔所产生的光学效应介乎于化学色与结构色之间。我们都知道，金箔是一层薄薄的金属，它可以在一个方向上反射一整東的阳光，就如同我们的镜子一样。金箔可以反射除蓝光之外，阳光中所有不同波长的光。于是，所有的反射光叠合在一起，呈现出耀眼的金光。在漫长的时光中，金箔的物理结构使得它比一般的颜料保存得更加长久。当古埃及人开始意识到，他们的颜料只能保存很短暂的时候，他们转而使用金箔来制作雕像。直至今天，大量的埃及手工制品仍旧保留着使用金箔的传统，例如在菜顿所保存的另外一尊奥西里斯雕像。金色，在这里，象征着非常崇高的地位。
    《第一只眼》
    太阳发出一连串的电磁波一一辐射范围从波长小于原子直径的宇宙伽马射线到波长超过100米的无线电波。可见光在这个光谱范围内，处于太阳能量发射的峰值处，其波长范圃很窄。当光波落在物体上时，可以偏转并将该物体的消息传递到周围环境中。如果偏转的光波恰好进入我们的眼睛，并被眼睛集中到视网膜上，我们就能解读这个信息。信息的其中一项一一帮助我们“看见”景象，代表这些波最后到达的方向，这个我们很容易确定。其次，我们用两只眼睛，也可以很轻易地判断出物体与我们之间的距离。睛的第三个技巧是将波长稍有不同的光波转换成不同的颜色。所以，对于一个没有眼睛的动物来说，它身处的环境就不会有颜色这种东西。
    《第一只眼》
    第一双眼睛必然是因为环境中的阳光增强而形成，这是个无关演化的因素除非拥有能看见周围环境的眼晴，否则动物是不会飞速演化出生物发光（动物本身发出的光）的能力的。事实上，地质学家已经发现，在前寒武纪即将结東时，地球表面的阳光强度确实较强这与地球磁场有直接关系，而石所保存的碳14和铍16元素的含量，会随着光照强度的增加而增多；与此同时地球的温度也在同步升高。因此我们有了答案，或者说有了部分答案：当主导选择压力的齿轮加速运转时，眼开始演化，但是我们仍然在寻找使得光线增强的因素。来自太阳系的光线，越过太阳系的太空（行星间的介质），穿过地球的大气层，并且掠过海洋（记住，寒武纪时期只有海洋生物）。因此，当地表的阳光光量增加时，必然发生以下两种情况之一：不是太阳射出的光量增加，就是太阳和地球海底间的介质变得更加通透。
    《第一只眼》

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    安德鲁·帕克经典语录/名句/语录
    安德鲁·帕克
    国籍： 英国
    安德鲁·帕克简介：
    安德鲁• 帕克，1967 年出生于英国，曾于澳大利亚博物馆从事海洋生物研究，同时取得悉尼麦克里大学博士学位。之后转往英国牛津大学动物学系开展研究工作，并于 1999 年成为英国皇家学会研究员。此外，他也是牛津大学萨默维尔学院的研究员。(更多)

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