有人推测,大约距今7亿年前,出现了体型较大的多细胞动物。而分子生物学又证明,人类的表皮构造,特别是与其防御功能、创伤愈合功能相关的基因也形成于7亿年前 [6] 。对多细胞生物而言,隔绝了身体与外界环境的表皮在其进化初始阶段是极为重要的条件。由此,可以确定这个时期形成了促成各种多细胞生物诞生的基础。
这些多细胞生物的年代和物种之所以一直无法得到准确判断是因为它们没有残留的化石。贝类拥有甲壳,虾蟹类拥有覆盖全身的外壳,动物拥有骨架,它们都能够以化石的形态留下残骸。但当时以浮游形式存在的多细胞生物却难以做到这点。当我们漫步在秋季的沙滩上时,经常能看到海浪拍打岸边带上来的贝类和虾蟹类的残片,却很少见到浮游生物的残迹。
原来,这些浮游生物一点点地渗透到了细沙和稳定的土层中,又被一层层的沙粒和土壤覆盖。否则,这些身体柔软的生物就无法形成化石被保存下来。世界各地都发现过疑似动物的化石,但究竟是何物种,也还是不得而知。
人们发现过一些疑似原始动物的完整化石。在澳大利亚南部阿德莱德地区附近的一座名叫埃迪卡拉(Ediacara)的山丘,发掘出了一些有条纹的扁平状化石,距今已有5.5亿~6亿年的历史。但它们是像香菇一样的菌类?还是像海藻一样的植物?抑或是像浮游生物一样的动物?专家们对此众说纷纭。终于在前不久,从化石中检测到了动物含有的胆固醇,才确定是动物 [7] 。
笔者认为,在距今约7亿年前,就已经存在像浮游生物一样轻盈柔软的生物。之所以这么认为会在后文详谈。总之,从5.4亿年前开始,如同“寒武纪大爆发”(Cambrian Explosion)字面意思一样,出现了当今生物的祖先。但多种多样的生物并不是一下子出现的。我们可以想象一下,在数亿年的时间里,一群群难以形成化石的生物在远古的海洋里一直飘荡。
在生存至今的多细胞生物中,构造最简单的是一种名叫“丝盘虫”的动物,既没有神经系统也没有内脏,但是有表皮。这种动物最大也不过1厘米左右,呈扁平状,依附于岩石或海藻上生存。它们身体上的表皮(上皮细胞),能够吸附的一侧布满了用于蠕动的鞭毛,体内有分泌消化酶的细胞,是一种只有皮肤和消化器官的生物。基因检测结果显示,丝盘虫还含有许多动物(包括人类)的基因信息,如基因控性、信息遗传等 [8] ,因此丝盘虫有可能是最古老的多细胞生物。但由于其柔软偏平且微小的身体构造,无法找到作为该证据的化石。
人们普遍认为,在如今生存的多细胞生物中,拥有感觉系统和神经系统的最古老的动物是水母和海葵。水母没有大脑,全身神经网络呈网目状分布,感觉系统分布在身体表面,可以感知水流、温度、酸碱性、有无猎物等有关生存的信息。因为这些信息存在于体外,所以感知这些信息的机能必须是与体外接触的“皮肤”。
各种各样的感觉器官,以及能够区分周围信息(如压力、温度、光线、有害物体,或是像食物那样的有益物体、成分)的装置很有可能都是形成于这个时期。说到单细胞生物,其相当于皮肤的细胞膜中含有感觉机能;而由众多细胞构成的动物拥有表皮,其表皮中如果没有感觉机能,它们就无法感知环境的变化。
笔者认为,这些机能在进一步的进化中,逐步发展成了触觉、嗅觉、味觉、听觉以及视觉。