米斯塔肯角,揭开5亿多年前的前寒武纪神秘面纱?

纽芬兰岛的传奇

在遥远的加拿大东海岸,有一个神奇的大岛叫纽芬兰。岛屿镶嵌在绿色的大西洋中,海里生活着龙虾、鲸鱼和各种鱼群;岛上有古老的山脉、原始的森林、清澈的湖泊和陡峭的峡湾。岛上还有成群的驯鹿,这些驯鹿是100多年前,有“好事者”从北极带来的,放养在山里,当时不过区区4头。1995年,野生动物学家普查时发现,驯鹿数量已经达到19765头,如今数量应该又增加了两倍还多。在这里,著名的西溪池塘印证了“水至清则无鱼”的古老说法,西溪的湖水深达175米,水中既没有植物,也没有鱼虾,因为水质太纯净了,缺少营养。不过,人类倒是可以直接饮用湖水。

也是在这个大岛的岩石上,科学家发现了地球最早的生命证据——5亿年前的生命。

米斯拉发现“米斯塔肯角”

1967年,一个叫米斯拉的印度年轻人来到纽芬兰岛进行科学考察。岛的西南角上有个叫“米斯塔肯角”(英文中也称“错误点”)的海岸峭壁,米斯拉在这里意外发现一种从来没见过的生物化石。他记录了这种化石,并将其写进论文。当时的米斯拉只是个普通留学生,他完全没有料到,40年后,这种生物化石最终以他的名字命名,化石发现地还被联合国科教文组织确定为世界遗产。

其实,米斯拉的经历就像一个传奇。他出生在印度北方城市勒克瑙附近一个小村子,家中清贫。小米斯拉喜欢读书,为了上学,他每天要走24千米的路,所以米斯拉小时候的梦想就是在村子里开办一所学校。米斯拉慢慢长大了,他念完了小学和中学,又读了大学,最后走进加拿大纽芬兰纪念大学读研究生,并且在纽芬兰岛上发现了地球上最早的生物化石。

不过,加拿大没能留住米斯拉前进的脚步。他硕士毕业后离开这里,回到家乡。他还记着小时候上学的艰难,在村里开办了一所学校,最终实现了儿时的梦想。

米斯拉发现的化石让“米斯塔肯角”一跃成为科学界的圣地。进入20世纪80年代,科学界发现这里的化石可能是世界上最古老的深海化石。1987年,附近5千米的海岸线被划定为生态保护区。研究发现,“米斯塔肯角”生物群是地球历史上最古老的生物,“米斯塔肯角”在2016年7月7日被联合国教科文组织列为世界遗产。

化石遗址座落在一片崎岖的沿海峭壁上。 峭壁岩石上,有几十种早已灭绝的古生物化石,这些久远的古生物曾经在地球上存在了几百万年,我们却从没见过,也完全不了解它们。在远古时期,这些古生物生活在光线达不到的平静深海底部。正常条件下,海洋生物死亡后,只有骨骼、外壳和其他坚硬的部分能被保存成化石。但是火山突然爆发了,火山灰迅速掩埋了海底,惊慌失措的海底生物无处可逃,被火山灰覆盖,它们的软组织印记则在泥泞的海底被保留了下来。

居里夫人发现了放射性元素后,人们利用放射性元素可以测出某些岩石的年代。火山灰恰好是用放射性元素测年的理想选择,经过科学家们严密的测试,“米斯塔肯角”的化石被断代为5.65亿年前,在地质年代上被归类为“前寒武纪”。

达尔文的困惑

那么,5亿多年前的前寒武纪又是什么样子呢?

要了解前寒武纪,我们先来看看寒武纪是什么样子。寒武纪在距今约5.41亿年到距今4.88亿年前,根据科学家的推测,寒武纪时期的地球气候温暖,海平面较高,大片低洼地区被海水淹没,成为浅海海底。当时的动物都居住在海洋里,而浅海正好为新物种的出现创造了良好的条件。于是,一批具有坚硬贝壳或骨骼的动物诞生了。世界各地发现的化石群都证明了这个時期生命进化史的壮观景象。

寒武纪的这些动物来自哪里?达尔文认为,寒武纪时期的动物一定进化自前寒武纪的动物祖先,这肯定是一个漫长的进化过程。

大约在45亿年前,原始的地球聚集成形,地球表面被岩浆覆盖。44亿年前,地壳开始稳定下来。目前发现的最古老岩石在澳大利亚西部,科学家用放射性元素分析岩石后发现,一块锆石结晶体有44.04亿年的“高龄”。尽管前寒武纪占了地球历史中83%的时间,但人类对这段时期的了解少之又少。因为前寒武纪距今太过久远了,当时的岩石早已严重变质,这使得它们的起源变得晦涩不明,那个时期的生物也难以分辨。

前寒武纪的时间段从地球形成开始,到距今5.41亿年为止,然后进入寒武纪。物种在寒武纪时期爆发——门类众多的无脊椎动物化石在几百万年的很短时间内同时出现,比如节肢动物、软体动物、腕足动物和环节动物等一同出现。

“寒武纪生物大爆发”从何而来?达尔文对此十分困惑,他在《物种起源》中提到这个悬案:“这件事情到现在为止都还没办法解释。所以,或许有些人刚好就可以用这个案例来驳斥我提出的进化观点。”直到达尔文去世后100多年,“寒武纪生物大爆发”仍然是科学界的一个谜。科学家们发现了大量寒武纪动物的化石,却找不到它们前辈的痕迹。这些具有坚硬贝壳或骨骼的动物的祖先是谁?科学家猜测,或许前寒武纪时期的生物多是软体生物,因此很难留下蛛丝马迹。

“米斯塔肯角”的价值

“米斯塔肯角”的化石群弥补了这个空白,米斯拉看到的板块包含许多软体生物的印记,其中有一些与澳大利亚南部埃迪卡拉山前寒武纪地区发现的化石年龄相当。但是,在“米斯塔肯角”发现的大多数软体生物的印记,是人们以前从未见过的新物种。在这些生物化石上,最典型的是大叶状生物,它们有的有茎,有的具有卷心菜状外观,还有的是网状,形状多姿多样。这些曾经生活在深海里的生物大多数至今还没有统一的科学命名,它们与寒武纪的浅海生物形成了鲜明对比。古生物学家根据地质学家的发现,开始把“米斯塔肯角”的化石和世界各地发现的类似化石放在一起比对,力求以此发现达尔文本人一直在寻找的证据。

在“米斯塔肯角”,科学家已经记录在册的化石有6000多种,分属于30多个不同物种。这些化石是世界上同时期和同类中最大的。最常见的化石是“纺锤”——上千的“纺锤”裸露在岩石表面。这还不是全部化石,在50多米高的峭壁岩石中包含着十几个地层,更多的化石深藏在岩石里面。几亿年来,地层不断变动,深海海底上升到地面,隆起后变成“米斯塔肯角”的峭壁。这个被统称为Ediacaran生物群的海洋生物群落的化石遗骸,代表了地球上距今5.75亿年到距今5.42亿年前的大型生命,它们比恐龙还要早3亿年。

至于为何要叫“米斯塔肯角”,据说这个地名来自于欧洲渔民。几百年前,欧洲探险家发现这座美丽的岛屿后,欧洲的渔民常常来此探险和打渔。那时候,从欧洲驾驶帆船飘洋过海是一趟既艰辛又危险的旅程。经过一个多月的航行,渔民们终于看到影影绰绰的“平坦”海岸,他们往往误以为自己已经到达开普里斯海湾,便鼓满风帆,冲向雾中的港湾,结果发现搞错了。这里并没有什么港湾,沿海岸是一片峭壁,海底错落着礁石,帆船经常会不堪狂风的凌虐和暗礁的撞击而沉入海底,附近海域不知道沉睡了多少渔船。于是,这片给人错觉、误导船只登陆的地方在英语中被称为“米斯塔肯角”。

“米斯塔肯角”在纽芬兰岛的东南尽头,这块贫瘠的酸性土地上经常大雾弥漫,狂风不息,所以无法生长高大的树木,只生长着地毯似的苔藓和地衣,还有一些低矮匍匐的灌木倔强地生长,属于最南方的北极地貌。

如今,“米斯塔肯角”已经成为科普观光点,属于半开放地区,夏季每天允许26名游客跟随导游进入6千米长的远足小径。这条小径被认为是“中等难度”,导游边走边讲,走完全程大约需要4个小时。当地潮湿、阴冷、风狂、雾浓,导游会建议游客穿上徒步鞋,带着雨衣,免得大自然突然闹起脾气来,让人措手不及。

到达现场后,游客必须脱掉徒步鞋,穿上导游准备好的拖鞋,这是为了避免鞋底对化石表面造成过多的磨损。尽管人类如此小心翼翼约束自身,却无法管束海洋。每到冬季,巨大的海浪会在暴风雨(雪)中扑向这些裸露在6米多高岩石上的化石,试图抹掉这些远古的记忆。

鸟岩不寂寞

除了“米斯塔肯角”,纽芬兰岛上还有其他传奇般的风景。

与“米斯塔肯角”遥遥相对的岛东边也有一个海岬,那是圣玛丽海岬。同“米斯塔肯角”一样,圣玛丽海岬的地貌也是世界上最南端的北極寒带草原之一。苔藓、地衣、高山野花和低矮的灌木组合起来像一块巨大的地毯铺展在大地上。这里又与“米斯塔肯角”不同,“米斯塔肯角”保护区除了保护地貌生态之外,更是保护古生物化石的地方。圣玛丽海岬除了保护地貌外,还要保护海鸟。夏天,人们经常可以在这里看见鲸鱼喷水;冬季,这片海域是几千只海鸭的过冬地,堪称“鸟岩”。最重要的是,这里有一块巨大险峻的海岩,突兀地立在海面上,足有100米高,鸟群每年都要回到这里繁殖后代。

鸟群的繁殖季节开始于4~6月。由于天气潮湿、寒冷,7月的圣玛丽海岬的平均气温也不过14℃,虽然这时已是夏天。当地一年中,平均有200天有雾,狂风更是常客。在繁殖季节,这块孤零零的海岩一点都不寂寞,岩上聚集了2.4万只北方塘鹅、2万只黑腿三(黑脚三趾鸻,英文原名kittiwake)、2万只海鸭和2000只厚嘴海鸦。此外,还有超过100对刀嘴海雀、60多对黑色海雀,以及大鸬鹚,等等。岩石顶端和四周,只要是能站下一只鸟的地方,都密密麻麻地挤满鸟窝。

塘鹅当仁不让地占据了鸟岩的最顶端。

圣玛丽海岬是闻名世界的塘鹅聚居地,每年春天,2万多只塘鹅准时回到自己的巢里来繁育后代。塘鹅是一种大型鸟,浑身雪白,只有翅膀尖有一簇黑色的翎毛,长长的颈上是由深到浅的淡黄色羽毛,十分优雅。塘鹅大约在5岁成年,并开始繁殖后代,它们用海藻、草和羽毛在地上搭建一个浅浅的鸟巢。然后,每年回到这个巢里生一个蛋。

大约在5月底,几乎每对塘鹅脚下的巢里都静静地躺着一枚蓝白色的蛋,塘鹅夫妇的大脚上长着3只蹼,蹼上还有温暖的血管,它们小心翼翼地照顾着这枚蛋,直到小宝宝啄破蛋壳。刚出生的小塘鹅几乎是赤裸的,躺在父母的脚下瑟瑟发抖,看起来可怜兮兮的。但是三四个星期内,小塘鹅全身就长满了白色的绒毛,个子也大了,不再惧怕寒冷。

塘鹅喜欢群居,它们的巨无霸体型占尽天时地利。繁殖季节,它们住在高高的悬崖上,比别的鸟享受到更多阳光和更有利于起飞的地势。不过,这些高速飞翔的大鸟在陆地上走路的样子相当笨拙,起飞时还需要助跑,所以它们占领高地也是为了方便起飞。当塘鹅张开两米多长的大翅膀飞翔起来,整个天空就成了它们的天下。

塘鹅的视力很好,加上大西洋的海水很清澈,它们在几十米高的空中就能发现鱼的踪迹,它们还能以100千米的时速扑进大海,潜到30米深的海水中,给予鱼儿致命一击。

鸟岩是个热闹的地方,人类可以近距离观看鸟类的活动,海岩距离海岬悬崖最近的地方只有几米远。每年六七月,各种鸟把家安在这块靠近人类、却又与人类隔绝的岩石上。黑海鸠把巢筑在悬崖的下层,它们的头上是三趾鸥的窝,三趾鸥的头上是海鸥的窝。这些鸟一层层地把巢搭在鸟岩上。渡鸦是海鸟的天敌,它们经常把巢筑在悬崖上接近三趾鸥的地方,它们可以从巢穴直接俯冲下去看清其他鸟类聚集地,偷抢别家的鸟蛋和初生小鸟。海鸥和乌鸦也是肉食动物,它们找不到食物时,也会去偷吃邻居家的鸟蛋和小鸟。这些鸟彼此依存、彼此戒备地住在一块海岩上。这块岩石是名副其实的鸟岩,各种鸟的叫声掺杂在一起,直上云霄。

消逝的渔场

以前,“米斯塔肯角”是欧洲渔民的聚集地之一。渔民们春天从欧洲出发,在海上航行一个月,到纽芬兰岛赶渔汛。这里的鳕鱼渔场曾是世界四大渔场之一,早先来探险的欧洲人形容这里的鳕鱼多得可以“踩着鱼背过海洋”。

纽芬兰岛的海岸线是连绵不断的巨岩,渔民每次捕鱼回来,就把鳕鱼晾在岩石上,干透以后收进大木桶,码好后用盐腌起来。到了秋天,重新张帆远航,回到欧洲把鳕鱼干卖掉,挣来的钱就可以维持一年的家用。不过,这种远航遇到风高浪涌时,就可能搭上性命。有些渔夫厌倦了频繁的海上航行,在岛上找了一块避风的地方,搭建房屋,定居下来。于是,纽芬兰岛沿海一带开始有了渔村。

岛上有许多小港湾,细长的码头伸进海里。因为年久失修,有些用木板架构的码头已经断裂塌陷。从前这个时候,港湾里早就挤满了大大小小的渔船,都是来捕鳕鱼的。几百年来,鳕鱼一直是美洲人和欧洲人餐桌上的珍馐。可惜,20世纪70年代流行的拖底渔网把渔场生态彻底破坏掉,别说鳕鱼,海底的一切生物都没能逃脱覆灭的厄运。加拿大政府亡羊补牢,于1984年关闭渔场,禁止商业捕鱼,拖底渔网也同时被禁止。政府只允许当地渔民钓一些鳕鱼自己吃,不允许售卖。如果有外国船只前来盗捕海产,加拿大军舰会把它们赶走。

不能打渔了,渔民怎么办?年轻人去大城市找工作,只有老人留下来,渔民们为了生态保护付出了巨大代价。不过,这种牺牲非常值得,经过20多年的休养生息,当地的鳕鱼数量逐渐恢复。

如果想去看看渔夫钓来的鳕鱼是什么样子,不妨凑近一点看。小渔船靠岸了,鱼肚早已在深海中清除干净。渔民就在码头上一边一刀,剔下两大块鱼柳,放进桶里。剔剩下的鱼头鱼骨顺手扔给等候已久的海鸟。小船里钓上的鱼不会超过15条,这是政府为保护渔场做出的规定。不过,每条鱼都有十几斤重。

鱼潮翻滚

每年,西格陵兰的冰川上会分裂出三四万个冰山。这些一万年前形成的冰山随着洋流漂流,一路走一路融化,一两年后,冰山就漂到纽芬兰海岸了。2000年,受到全球变暖的影响,纽芬兰岛四周漂来几百座冰山。大大小小的冰山漂在海上,人们称之为“冰山巷子”,划一只皮划艇,像逛街一样在冰山之间穿行,是当地最有特色的旅游项目。

每当冰山聚集在岛的各个海湾里面时,大群的毛磷鱼也追随冰山返回故乡。毛鳞鱼是一种能快速生长、繁殖的鱼类,它们生在纽芬兰,然后迁徙到北极,去寻找北极磷虾。三四年后,吃着北极磷虾长大的毛鳞鱼成年了,思念家乡的它们会洄游到纽芬兰海域繁殖自己的后代。雄性毛鳞鱼直接迁移到浅水区,雌性则停留在深水中,直到成熟时再迁移到岸边产卵。

当鱼群浮到海面,游到海滩时,天上有无数鸟群躁动着,鲸鱼也被诱惑到岸边,原来碧绿的海浪一下子变成墨绿色,像是一片乌云向岸边快速涌来。随着浪花,一开始只能看见三五条鱼,转眼变成一群,最后,海水像是一锅搅不动的稠粥在涌动,前赴后继的鱼群疯狂地随着浪潮冲上海滩。一波潮水退去,岸上银光闪闪。再一波潮水涌来,更多的鱼被冲上岸。潮水退却时,幸运的鱼跟随海潮退回海里,追不上海潮的鱼就永远留在了岸上。

这是一种三四寸长的小鱼,后背是透明的橄榄绿,腹部为银白色,它们在海中游动时,后背朝天,使得海水看起来像是墨绿色。当成千上万条小鱼同时在海滩上翻滚跳跃,就形成了银光闪闪的海滩奇景。

此时,天上聚集起各种鸟群,它们不住地掠过海面,冲向海里。当形形色色的鸟儿从海浪里飞起时,嘴里都叼着小鱼,有些嘴里竟然叼了三五条鱼。驼背鲸和抹香鲸等也纷纷加入盛宴,游弋在离岸不远的海面。自然界的一条食物链,就这样一览无遗。

作者:谢长朝