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第43章 科学怎样解读人生(2)

也许会经过多少亿年,也许会有多少万代生了又死;但是无情地会逐渐到来这样的时期,那时日益衰竭的太阳热将不再能融解从两极逼近的冰,那时人们越来越多地聚集在赤道周围,但是最后就是在那里也不能再找到维持生存的热,那时有机生命的最近痕迹也将逐渐消失;而地球,一个像月球一样死寂的冻结了的球体,将在深深的黑暗里沿着越来越狭小的轨道围实在同样死寂的太阳旋转,最后就落到它上面。其他的行星也将遭到同样的命运,有的比地球早些,有的比地球迟些;代替安排得和谐的、光明的、温暖的太阳系的,只是一个冷的、死了的球体在宇宙间里循着自己的孤寂的道路行走着。我们的太阳系所遭受的命运,我们的宇宙岛的其他一切星系或早或迟地都要遭遇到,其他一切无数的宇宙岛的星系都要遭遇到;还有这样的星系,它们发出来的光,即使地球上还有眼睛去接受它,也永远达不到地球,连这样的星系也都要遭遇到这种命运。

恩格斯这里运用“一切产生出来的东西,都一定要灭亡”的辩证观点,对地球的最终命运作了判断,同时预言太阳系和整个宇宙都会遇到末日。就事物运动的一般规律而言,恩格斯的论述是科学的、正确的,就当时天文学和天体物理学的成就来说,恩格斯的论证也是有道理的。然而,恩格斯没有看到相对论天体物理学和量子理论的产生,更没有看到大爆炸宇宙学的产生,因而他对地球最终灭亡的形式和过程,难以进行更为严密而详实的分析。也理应是后人的任务。

近些年科学家对地球的最终结局有过多方面的研究,也出现了各种各样的描述。2003年12月6日英国《新科学》周刊上发表了一篇《地球灾难》的文章,转述了美国科学家杰弗里·克格尔的观点。文章对地球未来的命运作了如下的描述:

杰弗里·克格尔住在另一颗行星上就好了。对他来说,地球不是飘着白云的蓝色家园,而是一颗闪耀着愤怒的红光、毫无生气、地狱般的行星。在克格尔的大部分世界里,太阳从不落下,大地被烘烤到2000摄氏度以上,汽化的岩石蒸气升入灼热的天空。在永远是黑夜的地球阴影里,一个覆盖着氮霜的巨大冰帽逐渐形成。而在这些永远是白昼和永远是黑夜的区域之间存在一个奇特的微明区,那里下着钠雪和钾雪。

克格尔所描述的不是几光年以外的某个奇异行星。这是75亿年以后的地球。到那时,太阳已经膨胀成一颗活跃的红巨星。通过假设未来地球气候和地质模型,克格尔希望让科学家感到震惊,从而思考地球将如何灭亡这一几乎还没有人费心考虑的问题。

克格尔是设在亚利桑那州弗拉格斯塔夫的美国地质勘探局的行星科学家。他说:“科学家把今后100年研究透了。这可以理解,因为那段时间与我们关系非常大。但是他们忽视了遥远的未来。”

眼下,我们可能担心人为的全球变暖,但是从长远来看,太阳将取代我们,成为全球变暖的原因,那将是惊人的时刻。在稍稍超过十亿年后,太阳将日益快速地加热地球大气,把海水蒸发到太空。最后,挂在天空中的太阳将有目前的250倍大,把地球烤得面目全非。克格尔说:“有一件事情是清楚的,即地球将成为一个非常陌生的地方。”

科学家对地球未来命运的关注,是在追求有关地球演变的真理。他们的预言都是一家之言,人类就这个问题还没有进行过精确的研究和描述。因为地球最终命运同宇宙的命运相关,人们难以孤立地判断地球这颗有生命栖息的行星在哪日灭亡。科学家提出地球消亡或末日都是几十亿年百亿年以后的事,这同邪教宣扬的“地球大爆炸”,世界末日即将来临完全不能同日而语。人们应当关注的是人类只有一个地球,地球正在遭受人类的空前浩劫。地球的能源和资源被过度消耗;温室效应加剧,南极上空臭氧层遭到破坏,空洞扩大;一些地方水资源枯竭;土地沙漠化,盐碱化扩展,生态环境严重恶化;城市的废水、废气、废渣充塞,污染空前加剧。这一切是现实威胁,是人们必须关注的。要在全球居民中都树立“关爱我们的地球,保护我们的地球”的观点。

3.生命从哪里来?

如果承认宇宙是神造的,就等于也同样承认生命包括高级生命体——人的生命也是神造的。除了一些宗教认为生命是神造的外,还有一些科学家也陷入了生命神秘主义的误区,不得不把生命的起源归于神。例如美国的一位叫布兰迪诺的科学家出了一本《关于生命本性各种理论》的书中,一方面承认生命体的结构和生命过程由物质所决定,另一方面又认为生命的产生和发展服从于一个预定的创造计划,而这个预定的创造计划是上帝放到物质中去的。还有一种机械论者认为自然界的一切现象都是机械的原因造成的,生命体与非生命体没有本质的区别,动物也是一架机械。各种生命现象可以用力学原理来加以解释。

恩格斯曾用辩证唯物主义观点,对生命的本质作过论断。他说:“生命是蛋白体的存在方式,这种存在方式本质上就在于这些蛋白体的化学组成部分的不断自我更新。”这说明生命现象是一种物质现象,但不是一般物质现象,而是一种特殊的发展到高级水平的物质,即蛋白体的存在方式。

现代生物学、地质学和生命科学在生命的起源上进行了多方面探索,取得了重大的进展。科学家认为生命起源的过程与地球最初的具体环境息息相关。地球的年龄已有46亿年,最初原始地球的内核外面,包围着主要由氢和氦构成的原始大气圈。后来由于物质的收缩和内部放射性物质产生的能量,使地球温度升高,使原始大气圈逃逸而消失。经过一个阶段后,地球表面温度逐渐冷却,从而形成了相对稳定的次生大气圈。这时大气圈的成分主要有大量水蒸气、火山灰、H(2下标)CO、CO(2下标)、N(2下标)、NH(2下标)、CH(4下标)、H(2下标)S等。在强烈的紫外线作用下,少量水蒸气分解出游离的氧,并与NH(2下标)、CH(2下标)、CO等气体发生化学反应产生N(2下标)和CO(2下标),这样就使大气圈中出现越来越多的N(2下标)和CO(2下标)气体,但仍然缺乏游离氧。大约在38~25亿年前,大气圈中的水蒸气由于冷却形成雨水,最终形成地球上的海洋。当时的原始海洋含盐量很少,温度高达80%:左右,这样的原始海洋适应原始生命的产生,海水还可以阻止紫外线对原始生命的杀伤,这些都为原始生命的产生提供了物质条件和环境保障。

科学家认为生命的产生过程经历了三个重要阶段。

第一,化学演化阶段。次生大气圈的气体在外界高能作用下,如宇宙射线、紫外线、闪电、局部高压等,就可能自然合成若干有机化合物,包括氨基酸、核苷酸、单糖等有机物。通过雨水作用,这些有机物汇集到原始海洋中。这就是生物单分子的形成过程。这一过程,人们在实验室中已经证实,主要是通过模拟原始大气层成分和环境条件,获得了氨基酸等有机生命物质成分。氨基酸、核苷酸等有机化合物在原始海洋中聚合为复杂有机物,构成生物大分子,如苷氨酸、蛋白质、核酸等生物大分子。在实验室中,生物大分子的人工合成取得了很大进展,进一步证明生命在原始海洋中的化学演化是存在过的。

第二,化学演化到生物演化的过渡阶段。许多生物大分子聚集形成以蛋白质和核酸为基础的多分子体系,并由原始界膜包围起来,构成一个独立的体系,称为原生体。这种演化的过渡阶段有多种模式,包括团聚体模式、微球体模式、超循环组织模式和阶式模式。

第三,细胞生命出现阶段。由多分子演化为单细胞生物,漂浮在海洋中。生物最古老的证据,就是细菌和藻类的化石,人们在约有35亿年龄的石头中发现了这类化石。简单的生物开始向多方面发展,慢慢分出植物、动物和微生物。

除上述生命演化的观点外,还有一种观点认为生命来源于宇宙空间的生物化学分子,而不是由地球的物质自然产生的。宇宙空间的化学分子可能是由地外陨石和彗星带入地球的。最近英国《泰晤士报》报道,科学家在银河系中心发现了象征着生命起源的糖分子。这种名叫糖醛的糖分子是在离地球2.6万光年的人马座B2的星云中发现的。科学家从而得出如下结论:“糖是生命的主要组成部分。如果糖能存在于寒冷的太空深处,那么生命就很可能起源于星际云中的化学反应。这可能表明,组成生命的基本物质产生于太空并由彗星和陨石带到地球——可能还有其他星球。”

对于生命的产生和发展科学家曾提出过不同的观点。

法国的居维叶(1769~1832年)是19世纪比较解剖学研究专家。他坚持物种不变说,认为任何物种由上帝创造之后,千年万年亿年如此。但是物种存在一种灾变。他认为历史上曾发生过几次大的洪水,每次洪水将所有的生物全部毁灭,其遗骸在相应的地层中变成今日之化石。大洪水后,造物主再次创造新的生命,只是由于造物主每次的创造有所不同,才导致了地层化石形态的不同。他推测地质史上共发生过四次洪水,最近的一次就是《圣经》上所说的发生于五六千年前的诺亚洪水。

关于生命和生物的发展演变比较正确的是达尔文的进化论。达尔文是英国19世纪著名的生物学家。他1831年12月开始随英国海军“贝格尔号”舰队进行全球考察。从英国的普利茅斯港出发,先是南下非洲,从非洲西海岸西渡南大西洋,到达巴西;又从巴西南下绕过麦哲伦海峡到达南美洲西海岸的利马和加拉帕戈斯群岛;再从加拉帕戈斯群岛横渡太平洋去新西兰和澳洲;由澳洲穿越太平洋经过好望角再次回到巴西,然后回到英国。

在考察中,达尔文发现了物种随地域分布呈一定的变化规律:有亲缘关系的物种总是分布在临近的地域,随着距离的增大,一个物种为另一个物种所代替,两地的距离越远,物种的差异越大。物种的丰富性和差异性使达尔文对上帝创造万物的理论产生了怀疑。他想到,上帝创造仅有微小差异的生物变种,要花多少精力,上帝难道不感到这样做不经济吗?于是他就产生了生物逐渐进化的思想。后来,他读了马尔萨斯的《人口论》。马尔萨斯关于人类为争夺食物导致灾难性竞争的观点,给达尔文很大的启发。他想到自然界中生物也有类似的生存竞争。他意识到生物界存在着极为巨大的繁殖力和大量的变种,但只有在生存斗争中适应能力强的变种才能存活下来,其余的变种则被淘汰。这就是自然选择的过程。1859年达尔文发表了《物种起源》一书,书中引证了大量证据说明自然选择作用下的物种进化规律。达尔文解释了生物在人工培养下的进化现象,生物在自然条件下的多样性分布现象,生物化石所显现的时间上的生物进化现象。他指出家养物种起源于几种野生物种,由于物种本身有遗传和变异两种性质,其中对人类有益的变异就在人工选择中被保留下来并继续遗传给后代。自然界则在缓慢得多的时间内,创造就出适应各种自然环境的物种来。

达尔文的进化论发表一百多年以来,人类对生物进化的研究已经取得更加丰硕的成果,人们认为所有的生物都是不断通过进化发展而来。现在的物种是从较早的物种进化而来,早期的物种现已灭绝。约两亿五千万年前,三叶虫成群地生活在海洋,现在只有它的化石还保存在岩石中。在生命进化的过程中,许多动物也绝了种,以化石形态留在岩石中。例如,恐龙在地球上称霸了一亿六千万年,现在留下来的只有恐龙化石。

生物的进化总是由简单到复杂,由低级走向高级。最早的生命是单细胞生物,约在35亿年前出现在海洋中;后来出现了真菌和地衣这类简单的植物逐渐进化成开花植物和参天大树。动物也是由海洋中的蠕虫、海星等无脊椎动物发展为软体动物、甲壳类动物、两栖动物、爬行动物、鸟类直到脊椎动物、哺乳动物。这是活生生的由低级到高级的进化史。

4.人从何处来?

达尔文在研究物种起源时,也涉及到人的起源问题。1871年他出版了《人类的由来及其性选择》一书,说:“人是与某些较低级的古老物种一起从同一个祖先进化而来的,人类的这些近亲现在已经灭绝了”。

那么,人最亲近的祖先是谁,人是由哪种高级的动物进化而来?从达尔文、赫胥黎到今日的大多数生物学家、考古学家、文化人类学家和历史学家达成的共识是:人是由一种古猿进化而来。我们说的从猿进化为人的那种猿,不是指现代猿,而是指地层中出现的化石古猿。

世界已经发现的化石古猿,最早有埃及地层中找到的约4000万年前的始祖猿。它有32颗牙齿,从牙齿的数目、序列及齿面的构造纹路看,具有现代猿和人的共同特征,它是现代猿和人的共同的远祖。在亚洲、非洲及欧洲一些地方的一二千万年的地层中发现了许多猿类化石。那时的猿类身体逐渐变大,种类增多,分布地域较广。同猿类化石一起发现的还有植物的叶片和森林动物化石,说明他们生活在热带森林里,便定名为“森林古猿”。经过研究对比,“森林古猿”就是大猩猩、黑猩猩等现代猿的祖先。人们还在印度和巴基斯坦北部的西瓦立克山地、非洲的肯尼亚、中国的云南等地都发现另一种古猿,称为拉玛猿。从发现的颌骨和牙齿看,它比森林古猿有所进步,更接近于人类。人们推断,他们能够经常处于直立的状态,生活在有大片草原间隔的稀疏林带,他们已经能两足着地,由于身体能够直立起来,所以眼界就更为宽阔。

从化石的发现看,最早的“人”是谁,也就是谁已经由猿进化为人了呢?原来以为1924年在非洲南部发现了类人的古猿化石头骨,是最早的人类出现的证据。后来在非洲南部的许多地方发现了古猿化石和遗存,距今500万~50万年。特别是1959年在非洲坦桑尼亚的奥杜韦峡谷发现的“东非人”头骨和石器,证明那时的人猿已经能制造和使用工具了,说明猿已进化成人。“东非人”经测定距今约175万年。

近些年来,关于原始人类的考古发现不断增多,人类出现的历史不断被推向更远。原来说人类出现有百万年的历史,后来推移到200万年、300万年、400万年,直至500万年。2001年7月由阿洪塔·吉姆多马贝等人在非洲中部国家乍得的来拉卜沙漠发现被称为“托迈”的人头骨,认为是迄今为止人们所发现的最早的人头骨,这类人大约生活在700万年前。《自然》杂志对这具人头骨的发现这样介绍:

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