化石是怎么回事（上）

化石是保存在巖石中的古生物遺骸或遺跡，這在今天是眾所周知的事實，即使是最頑固的神創論者，對此也不會有什么爭論。但對古人來說，這個事實卻不是那么顯而易見的，直到18世紀，科學界對化石是不是源自生物體，還充滿了爭議。

國內有的文章稱，北宋沈括（1031-1095）最先揭示化石成因，比達·芬奇早了400多年。沈括在《夢溪筆談》中的確提到，在太行山崖間有螺蚌殼，據此認為這一地帶過去乃是海濱。此前唐朝書法家顏真卿（709-785）在《麻姑仙壇記》已有“高石中猶有螺蚌殼，或以為桑田所變”的說法。比沈括稍后的朱熹 （1130-1200）也提到：“常見高山有螺蚌殼，或生石中，此石即舊日之土，螺蚌即水中之物?！彼麄冋f的螺蚌殼，實際上是貝殼化石，但是他們顯然是把它們當成了真正的貝殼，他們的這些說法也并沒有涉及到化石的來源。

貝殼化石與現在的貝殼非常相似，并不難推測它們的來源。古希臘人比中國古人早了一千多年就已有類似的說法。第一個較為準確地指出化石的來源的，是古希臘哲學家色諾芬尼（公元前570-480）。他在內陸和山上發現了貝殼，在意大利西西里島的采石場發現了魚和海草的化石，又在馬耳他島發現了各種海洋動物的化石，據此得出了一個在當時相當超前的結論：山脈必定曾經位于海中，地球在歷史上多次交替出現世界性大洪水和干涸。此后幾位古希臘哲學家也都表示了類似的觀點。

要接受這種觀點，首先必須相信世界是非常古老的。這對古希臘哲學家來說不是個問題。但是到基督教在西方世界占據統治地位后，人們的世界觀就完全不同了。在基督教看來，世界是在幾千年前由上帝在六天內創造出來的，這樣的世界觀讓人們對化石感到疑惑不解。既然世界歷史這么短，顯然不能認為化石是生物體經歷了長期的歷史過程而遺留下的遺跡。何況化石的種類、形態是如此繁多，它們的成因似乎也應該是多種多樣的。比如恐龍、大型古哺乳動物的骨骼化石，很容易看出它們是骨頭，但是在現存生物中又找不到對應的部分，因此它們就被認為是古代巨人或神話動物的遺骨。類似的，中國古人也把這類化石當成“龍骨”，要么是龍死去后的遺骨，要么是龍脫胎換骨時蛻下的。

大多數化石并不像貝殼或魚化石那么好辨認。許多化石與當時人們已知的生物都沒有相似之處，因此很難讓人把它們與生物體聯系起來。例如尖錐狀的箭石（頭足綱動物的內殼化石）和海百合化石。某些海百合化石有星狀圖案，這類化石就被認為是流星隕落后的產物，稱為“星石”。當時人們說的“化石”指從地下挖出來的所有東西，巖石、礦石、寶石也包括在內。這種分類的混亂也導致了認識上的混亂，看上去不像生物體的化石理所當然地被歸為了某種礦石。

有些化石看上去與現存的動物很像，但是當時流行的觀點卻認為，它們是和生物體沒有任何關系的自然形成的石頭圖像，是由存在于石頭中的神秘“塑造力”形成的。有些人相信它們是生物體的遺跡，是被諾亞大洪水淹死的動物遺留下來的。離奇一點的觀點則認為，它們是動物交配時精液濺到巖石上長出來的類似生命的東西。還有人認為，它們也許是魔鬼的惡作劇，是為了破壞人們對上帝的信仰。

想要對化石有正確的認識，首先必須沖破基督教世界觀的束縛，而這只有到了文藝復興時期才有可能。在1500年左右，達·芬奇（1452-1519）試圖復活古希臘哲學家對化石的看法。他注意到，在意大利北部亞平寧山脈的巖石里有貝殼和珊瑚化石，那里離海岸很遠，這些海洋生物化石是怎么來的呢？有人認為是諾亞大洪水把它們從海里沖到山上來的。達·芬奇認為這是不可能的，因為據說諾亞大洪水是下暴雨引起的，雨水會攜帶著東西流向大海，而不是相反地把海里的東西沖到陸地。而且許多貝殼化石太脆，經不起長途跋涉。貝殼分布在不同的巖層，也不像是一次大洪水造成的。

達·芬奇在其筆記中提出這樣一個設想來解釋巖石中的貝殼化石是怎么來的：河水流到大海時，渾濁河水中的泥沙沉淀下來，也把貝殼埋在了泥土中。由于缺少養料，這些貝殼死去了。隨著時間的推移，海平面降低，海水消退，泥土變成了巖石，貝殼跟著變成了化石。達·芬奇不是最早想到化石與地質變化的關系的人，但是最早對此做了系統的論述?？上?，他生前沒有發表這些離經叛道的說法，沒有造成任何影響。

1565年，瑞士醫生、博物學家格斯勒（1516-1565）出版了一本小冊子《論化石物體》。這并不是歷史上第一部化石專著，但有兩點讓它顯得很突出。首先，它包括了大量化石插圖，是根據他本人和同事的化石收藏繪制的。以前類似著作很少有插圖。其次，他嘗試對化石進行較為合理的分類。此時“化石”仍然包括巖石、礦石、寶石等在內。他將它們分成15類。盡管格斯勒并沒有意識到化石是生物體的遺跡，但是他通過插圖以及把化石與生物體比較進行分類，突出了化石與生物體的相似性，促使人們去思考這些問題：化石是不是生物體的遺跡？它們是怎么進入巖石的？它們是什么時候進入巖石的？生物體是怎么變成化石的？但是還要再過100年，才有人開始通過科學研究來回答這些問題。

方舟子

留美學者，生物化學博士smfang@yahoo.com

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