首都科学讲堂丨追根溯源,探索生命演化的奥秘
我们从哪里来?这是一个从生命诞生之初就始终困扰着人类的问题。而现代科学做出的回答是:我们来自深海,人类是由鱼演化而来的。这条漫漫演化之路迄今已有5.2亿年,其间有许多惊心动魄的关键转折点。到底是先有鸡还是先有蛋?古生物学家如何依靠化石,拼出远古生物的“密码”?
本期首都科学讲堂邀请中国古动物馆馆长、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员王原,带领我们走进中国古动物馆,从探寻人类起源出发,用化石证据“说话”,讲述“从鱼到人”的生命演化历程中充满的惊奇、偶然与不可思议,带我们一起穿越时间,探索生命。
01先有鸡,还是先有蛋?
“先有鸡还是先有蛋?”这是个有趣的问题,不同的人有不同的看法。如果说先有鸡,那么鸡从哪里诞生出来呢?如果说先有蛋,蛋能够在没有鸡的情况下,凭空出现吗?那么,在古生物学家的眼中,这个“终极疑问”是有正确答案的吗?
讲座中,王原馆长用化石证据“说话”,给出了这一难题的解题思路和肯定的答案。
据王原介绍,早在3.2亿年前,这种孕育了生命的“蛋”就出现了。不过,在古生物学家眼里,这个“蛋”可不是鸡蛋,而是指的是羊膜卵。
什么叫羊膜卵呢?“羊膜卵”这个名字来自于卵外面的一层叫做羊膜的保护膜,我们所知的各种各样的爬行动物——包括乌龟、鳄鱼、蜥蜴、远古时期的恐龙等,以及各种各样的鸟类,再包括我们哺乳动物的胚胎外面都有羊膜,所以我们也把这些动物称为羊膜动物。有了羊膜的卵,在生殖过程中能够摆脱对水的依赖,就可以更好地适应陆地环境。
王原解释,而鸡是一种叫做鸡形目的动物,属于鸟类中的一个分支。最早的鸟类实际上是生活在1.5亿年前的始祖鸟,真正的鸡形目根据已有的化石记录,则直到8000万~9000万年前才出现在地球上。
所以,一个是3.2亿年前,一个是8000万~9000万年前,这道题的“标准答案”也呼之欲出了,在古生物学中公认是:“先有蛋”。
02“从鱼到人”的生命之旅
在讲座中,王原馆长历数了5亿多年来,“从鱼到人”漫漫演化旅程中地球生命演化的九个重大事件,正是脊梁骨的起源、颌的出现、由水登陆、羊膜卵的出现、重返海洋、哺乳动物的兴起、飞上蓝天、羽毛的演化、人类的出现这九个“关键转折点”(Key Transitions)的出现,决定了脊椎动物演化的方向,而其中任何一个演化节点上假如发生了微小的偏差,现代人类都不可能出现。
王原介绍,大灭绝事件也对生物演化产生了很重要的影响。在过去5亿年中,地球上曾经发生过五次重大的灭绝事件,分别发生在奥陶纪末、泥盆纪的晚期、二叠纪末、三叠纪末,还有中生代末,也就是白垩纪末。其中离我们人类最近的第五次就是在白垩纪末,距今6600万年前,当时称霸地球的恐龙和绝大部分生物都在那次灭绝事件中消失了。
在讲座结尾,王原也总结了这场生命之旅充满的偶然和不可思议。“躲过了五次的生物大灭绝事件,人类的出现真的非常幸运,在地球的整体演化中,人类其实只是沧海一粟。所以我们本身也应非常地谦卑,去更好地保护地球生物的多样性,珍惜自己拥有的时光。”
03记骨忆先贤,传承科学家精神
讲座中,王原先带公众线上“云游览”了位于中国古动物馆内的杨钟健先生纪念馆,讲述了这位“中国恐龙之父”和“中国第一龙”的传奇故事。
杨钟健先生是享誉世界的古生物学家和地质学家,也是中国古脊椎动物学的开拓者和奠基人,更是中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的创始人。在举世闻名的英国自然历史博物馆内,他的照片与达尔文等世界级科学泰斗并列悬挂在一起,他也是唯一一位享此殊荣的亚洲科学家。
站在中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的所史馆,王原还带领观众共同回顾了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所自1929年以来近百年的发展历程,“这同时也是中国古脊椎动物学和古人类学学科发展的历程”。在这里,中国古生物学从零起步、由弱到强,演绎了一段“From Zero to Hero”的精彩绝伦的演进史,成为全世界古脊椎动物学和古人类学研究最活跃的地方。
讲座结尾,王原还介绍了我国古脊椎动物学和古人类学领域的10位中国科学院院士,讲述了他们矢志不渝、久久为功、敢为人先的科学家精神故事,鼓励广大公众和青少年传承科学家精神,激发对古生物学和自然科学的兴趣,投身科学研究、科学教育和科学传播的行列中来。
首都科学讲堂由北京市科协主办,北京科学中心承办,北京科技报社协办。2023年,首都科学讲堂将继续采取定点演讲和流动演讲相结合方式,以北京科学中心为主阵地,广泛协同高校、科研院所、学协会、科技企业、科普场馆等开展活动,以科普高质量发展更好地服务全民科学素质提升,服务国际科技创新中心建设。