众所周知,如今我们所拥有的关于人类历史传说之前的生命的知识,是从层状岩石中的生物遗迹和化石那里获得的。在页岩和板岩、石灰岩和砂岩中,我们发现了骨头、贝壳、纤维、茎秆、种子、脚印、刮痕等,和它们一同被发现的还有最早的潮汐波纹和降雨孔蚀。正是通过对这些岩石的细致研究,人们才把地球过往的生命历史拼凑起来,这对当代人而言已是一种常识。沉积岩层并不是整齐地分布在地下,它们会因地壳运动变得褶皱、弯曲,或是混乱地堆叠在一起;它们就像反复遭受洗劫或火灾的图书馆一样,残破的书页只有经过许多人毕生的努力,其内容才能被整理出来以便人们阅读。人们预估,由岩石记录的全部时间范围大约有十六亿年。
地质学家将地质编录中最早的岩石称为无生代岩石,因为在这类岩石中没有发现任何与生命有关的迹象。在北美,人们发现了大片的无生代岩层,该岩层非常厚,以至地质学家认为它在由岩石记录的十六亿年中,至少保存了八亿年的记录。让我来重述一下这个意义深远的事实:自从陆地和海洋在地球上出现以来,在这段漫长的岁月里,有一半的时间我们无法从中找到任何生命的痕迹。尽管我们能在这些岩石上找到水流或雨水冲刷的痕迹,但我们找不到任何生命迹象。
接着,当我们继续跟着岩石的记录研究时,生命的迹象开始出现并不断增多。地质学家将我们发现的这些过往痕迹所属的地质年代称为早古生代。生命激荡的第一个迹象是相对简单的低等生物的遗迹:小型贝类的贝壳,植虫类的茎和花状顶,海藻,以及海虫和甲壳类动物的足迹和遗骸。最早出现的动物是三叶虫,这种生物像蚜虫一样能将自己卷成一个球形。几百万年后出现了一些海蝎子,它们比此前出现过的任何生物都更为灵活强大。
这些生物的体型都不是很大,其中最大的是一些海蝎子,有九英尺长。陆地上尚未出现任何植物或动物的生命迹象;在这一时期也没有出现鱼类或任何脊椎动物。基本上,在该地质年代给我们留下痕迹的所有动植物都是浅水和潮间带生物。如果我们想对早古生代的动植物与今天进行比较,那么除了其大小差异外,我们最好在岩池或污水沟中取几滴水,放在显微镜下研究。在那里,我们会找到小型甲壳类动物、小型贝类、植虫类和藻类,它们和那些曾为这个星球生命之冠的大而笨拙的生命原型有一种惊人的相似。
然而,值得注意的是,早古生代岩石上留下的遗迹很可能根本不能代表地球上最早的生命起源。除非一种生物有骨头或其他坚硬的部分,比如长着硬壳,或是足够大、足够重,能在泥土中留下显而易见的印迹,否则它不太可能留下任何能证明它存在过的化石痕迹。如今在我们的世界上存在成千上万种小型软体动物,然而我们很难想象,它们能留下任何痕迹以让未来的地质学家发现。数以百万计的这种生物在过往的世界里极有可能生存、繁衍、繁荣过,然后消失得无影无踪。在所谓的无生代的温暖浅水湖与海洋中,可能曾经充满着不计其数的低等、无骨亦无壳、像果冻一样的生物,而受阳光照射的潮间带岩石和海滩上也可能布满了像渣滓一样的绿色植物。就像银行账目无法记录每个人的存在一样,岩石的记录也不是对过往生命的完整描述。只有当一种生物为了未来而开始长出类似骨骼、甲壳或是可变成石灰的茎秆时,它才能在岩石中留下记录。但在那些更远古的、没有任何化石痕迹的岩石中,人们有时会发现石墨,这是一种游离碳,一些权威人士认为它可能是从未知生物的生命活动中分离出来的。
德国生物学家恩斯特·海克尔绘制的原始节肢动物。