第6章 石炭沼泽时代

在鱼类时代，生命显然还未曾降临到陆地上。陆地上只有冷峻的岩石和起伏的高山，任凭风吹日晒。此时的地球，依然没有真正意义上的土壤，因为那时既没有可以改善土壤的蚯蚓，也没有使岩石破碎为土壤的植物，就连苔藓和地衣也没有，而生命，依然只存在于海洋里。

在这片仅有着岩石的地球上，气候发生了巨大的变化。而让气候发生巨变的原因十分复杂，时至今日，我们还只能对其进行推测。地球的运行轨道在变，地球两极自转的方向在变，陆地的形态在变，就连太阳的热度也在变，这种种原因致使地球表面的大部分区域进入了长期的冰冻期。后来，全球又变得温暖舒适起来，并且持续了几百万年时间。在地球的历史上，曾经有过几次剧烈的活动期。累积了几百万年的上冲力促使火山爆发、地震频频，使地表上的高山与平原发生了剧变，从而使得海洋变深了，山地更高了，气候的变化也更剧烈了。紧随其后的是漫长的平静期。在这段时期，由于冰雪、风雨以及河流的不断侵蚀，山的高度变低了，同时，又把大量泥沙冲入海里，使大海变浅，海面也持续扩张，覆盖了广袤的陆地。在世界历史上，这种“高而深”时代和“低而平”时代曾经交替出现。或许有些读者会认为，自从地壳形成之后，地表的温度也慢慢降低了，这种观点是不对的。实际上，地球在经过几次冰冻之后，地壳内部的温度就无法再对地表产生任何影响。就算在无生代时期，同样也会存在冰冻的痕迹。

直到鱼类时代后期，生物们才适应了新环境，从广阔的浅海和海湾来到了陆地上。毫无疑问，这些早期生物在过去的千百万年间，用一种细微的、未知的方式才演变成现在这个模样，而现在，它们迎来了属于自己的时代。

毫无疑问，植物比动物更早登上陆地，不过相距的时间倒是不远。登陆后的植物要解决的第一个问题是如何在没有浮力的情况下，获得坚硬物支撑起叶子，让其受到充足的光照；第二个问题是如何在远离水的情况下，从植物身下的潮湿地面中获取水分。而木质组织恰好可以解决这两个问题，它既可以支撑植物，使其受到阳光的照射，又可以向叶子输送水分。这一时期的地质记录中，一下子涌现了种类繁多的木质沼泽类植物，有木质苔藓、木质蕨类和巨型木贼等体积庞大的植物。随着时间的流逝，大批其他品种的动物也从水里来到了陆地上，例如蜈蚣、千足虫、最早期的原生昆虫，还有古代巨蟹和海蝎的近亲，它们最后都演变成地球上最早的蜘蛛和陆地蝎。随后，脊椎动物也出现了。

地球早期的昆虫体积一般都比较大，那段时期曾经有一种蜻蜓，双翅展开时居然有29英寸（约73厘米）长。

这些新型昆虫，通过各种方式让自己能够适应直接呼吸空气，因为呼吸空气是一切动物生存的先决条件。由于在以前，这些动物还都吸收着水中的氧气，所以，动物还要想方设法提高自己补充身体水分的能力。时至今日，如果人的肺完全干枯，那么就会立刻窒息而死，因为只有当肺的表面处于湿润状态时，空气才可以顺畅地经过肺部进入血液。

动物要适应游离态的空气，从而进行呼吸，就需要让自己的身体发生改变。这种改变体现在许多方面，例如长出一个新的器官来遮盖旧有的鳃，从而防止蒸发；或者是通过进化让某个器官深藏在体内，从而可以让分泌液来滋润呼吸道或新的呼吸器官。远古脊椎鱼类用来呼吸的旧式鳃无法在陆地上呼吸，因此这类动物的呼吸器官发生了分化，鱼类用来游泳的鱼鳔进化成为现在动物体内的新呼吸器官——肺。水陆两栖类动物，如青蛙和今天的蝾螈，在水中生活时用鳃呼吸，同时体内的鱼鳔发生了进化，变成长在咽喉附近的袋状物，肺承担了它们在陆地上呼吸的任务。接着鳃萎缩退化，鳃裂也随之消失（不过只留下一个鳃进化成耳至鼓膜的通道）。这些动物后来只能生活在陆地上，不过，为了产卵和繁殖后代，还是要回到水边去。在沼泽时代，所有呼吸空气的脊椎动物都属于两栖类。这些动物，几乎全都长得跟今天的蝾螈一样，不过某些品种的身体倒是要庞大很多。虽然它们都已经是陆地动物，但是仍然需要住在潮湿的沼泽或沼泽附近。这段时期的大树，也同样具有两栖的习性，因为它们还没有长出仅靠雨水滋润就能发芽的种子，它们的孢子只能落入水中才能发芽。

比较解剖学中最有魅力的学科就是研究生物如何从水中移居到陆地上，具有哪些复杂而又惊人的适应性的学科。所有生物，无论植物或是动物，最初都生活在水中。例如包括人类在内的一切比鱼更为高等的脊椎动物，在卵发阶段或出生之前都有鳃裂，但在出生之后鳃裂却消失了。再比如鱼类，它们的眼睛因为裸露在水中所以得到了滋润，而更高等的动物则要靠眼睑和分泌腺体来保持眼睛的湿润。再者，若要听到那些空气中震动相对微弱的声音，必然就会生成鼓膜。为适应身体直接与空气接触的环境，它们身体上的所有器官也随之进行了类似的改变、调整和修补。

在石炭纪两栖类时期，生物在沼泽、礁湖以及浅滩的水中生活。虽然此时生物的生活范围已经扩大，但高原和山地上仍然没有生命，呈现出一派荒凉的景象。生物虽然已学会了呼吸空气，但它们的根仍必须扎根于水，依然要回到水中去繁衍后代。