进化是地球生命的历史。在《物种起源》出版后的一个世纪里，生物进化的研究很多是由生物学家们继承下来的。本世纪二十年代起，新达尔文主义的生物群体遗传学家又步其后尘。其实达尔文和他的追随者是以他们想象出来的历史为基础来撰写生命的历史，达尔文抱怨地质记录不完全，他几乎完全忽视了化石记录。达尔文主义的变异/适者生存/自然选择/物种形成的名言已被视若生命历史的规律。这种编纂历史的方法与通过研究现代社会学，心理学和政治学问题杜撰古物的历史之举颇为相似。历史是指已经发生的事情，而不是指应该发生什么事情。古生物学家最终将会再现历史。《古生物学》杂志最近开始出版，一些“顽童”们竟敢诱使他们的生物界朋友们摊牌，而又邀请他们到几乎成为对抗场所的达勒姆共叙友情。

因为许多生物学家都是正统的达尔文主义者，误解便由此酿成。除了达尔文的生物进化是生物之间竞争的结果这种偏见之外，这些追随者并没有什么新的发明。达尔文认为生物与生物之间的相互关系是生物进化的重要原因——某种生物的发展必然造成他种生物的灭绝。由于生物学家并不了解古代生命记录的演变情况，他们当然会对古生物学家用不同的方法解释化石记录感到惊奇。古生物学家认为，恐龙灭绝的原因与来自哺乳动物的竞争没有关系。哺乳动物只是后来才到处传播并占据这空旷的空间，它们与恐龙已一起存活了大致相同的时间。他们认为，这种普遍形式也制约着其它主要生物种类的更换。他们组织了1985年的达勒姆讨论会，试图说服遗传学家、生物进化原因应根据生命的历史来解释，而不应该以推测的生物演化的可能机制为出发点。

人们把历史的记录存放在档案里，沉积岩则是生命历史的最重要的数据库。古生物学家研究这种档案的一部分；化石，沉积学家则研究另一部分。尽管我们的学会叫做经济古生物学家和矿物学家学会，但我们由这两方面人员组成的联盟都是松散的。我们这些“经济矿物学”的弟子们现在虽被世人尊为沉积学家，但很少有那种为古生物学做出一些贡献的情怀。无事不登三宝殿，如果我们去拜访古生物学家，一般都是直言不讳地寻求帮助，或许是请他们为我们提供与我们的沉积相模式有关的年代地层资料。

六十年代的地质学革命起因于海洋地球物理学，因为以陆地观测结果为基础建立起来的旧范例与海底勘探中的新发现相矛盾。现在我们正面临着又一场科学革命风暴，这次是在进化生物学方面，而我们的沉积学家却过分地谦虚，不敢承认这次革命的导火线是由沉积岩的研究成果点燃的。或许我们只是没意识到这一点。

达尔文的生物进化理论主要说的是物种起源。事实上，曾经存活的大部分物种现在都已灭绝。因此灭绝现象与物种形成同样重要，都是生命历史的一部分。物种灭绝某种程度上是生物在适应特殊环境条件下进化成功或失败的一个测度。当适宜的环境条件突然消失时，一些生物随之灭绝。

十九世纪上半叶的地质学家们找到了化石群突变的证据，并以推测当时可能出现的环境灾变来解释生物的大量灭绝，真实均变论的辩护者莱伊尔（Lyell）和达尔文认为，生物大量灭绝的证据是对不完整的地质记录的人为解释。达尔文竭力反对灾变论者，他确信在缓慢渐变的生物进化过程中，适者生存始终起着主导作用。因此，他认为生物的相互竞争——为生存而斗争是生物演化的主要动力。达尔文犯了一个可悲的错误：他过分强调了自然选择过程中生物相互竞争的作用，这在以后助长了社会达尔文主义的蔓延。

达尔文理论立即获得成功归因于他当时的时代思潮。著名的生物学家，曼珀特 · 里德尔最近写道：“英国上流社会用维多利亚时代的工业化证实了它的（常常是冷酷无情的）实力，他们现在认为，他们根据这种实力所攫取的权力像自然法则一样是天经地义的。”约翰 · 洛克菲勒也可能这样写：大规模商业的发展只是自然法则作用的结果。

达尔文主义曾被看成是种族歧视的科学依据。达尔文本人虽不是种族主义者，但他并未完全摆脱他那个时代顽固思想的羁绊。尽管如此，种族主义者还是在其杰作的“生存斗争中优者生存”一段中找到了安慰。经过著名的生物学家和达尔文理论的忠实追随者厄恩斯特，海克尔的努力，德国种族主义蒙上了一层体面的科学面纱。海克尔曾说过：“生存斗争中的自然选择法则就像改造动物和植物那样，起到了改造人类社会的作用。”海克尔的达尔文主义在国家社会主义的恐怖主义行为中表现了出来。在希特勒看来，生物进化是现代科学的标志，在希特勒历史、政治、宗教、基督教、自然、优生、科学、艺术和进化等方面的看法，大部分与海克尔的观点一脉相承。希特勒在达尔文的生物学理论中找到了反对传统价值的最有力的武器。

现代基督创世说的日益高涨，可能就是受到社会达尔文主义哲学对立者的反作用力的激发。但基督创世主义者只不过是狂犬乱吠。我们有大量的地质记录证据，可以证明关于共同由来的达尔文理论，错误的根源并不在于进化假说本身，而是达尔文强调了自然选择是生物竞争的结果。

我们都曾听说过《物种起源》，但我们当中几乎没有多少人花时间去读它。我也是直到两年前才搞到一本。当我临时仔细阅读这部经典著作时，我理解了保罗 · 弗耶拉班德（1975）为何勃然大怒。我不想跟在保罗的屁股后面为加利福尼亚的原教旨主义者喝彩。然而，我同意他关于达尔文主义中含有“谎言”的说法。因为他不是根据实际证据得出的自然法则，而是教条，它反映了上个世纪占统治地位的社会伦理。

查尔斯 · 达尔文和阿尔弗雷德 · 华莱士告诉我们，他们关于生命历史的思想不是从古生物学的发现得到启迪，而是从马尔萨斯人口论中获得了灵感。达尔文的观点可用二次世界大战期间，瑞士为阻止难民进入其国境所采用的托辞来描述：船舱爆渊。达尔文本人使用楔子一词做了一种比喻：新物种只能通过把老物种排开才能楔入。

达尔文的观点受他所生活的那个社会世界观的局限，当时生存就意味着消灭竞争对手。假如他生活在二十世纪，《物种起源》大概就会接受另一种哲理。今天我们看到船舱并未爆满，新的工业为增长的人口创造了生境。

在古生物记录中，我们见到的更多的是生命历史过程中的共同进化，而不是为了生存彼此斗争。共同进化的实质是共存。原始陆地植物的出现促进了食草昆虫的发展，昆虫的发展导致了食虫的两栖动物、爬行动物和哺乳动物的出现。最后，昆虫的多样化促使靠昆虫传播花粉繁殖的植物繁衍。生物的相互竞争促进了共同进化，这种相互竞争几乎未引起某种生物的灭绝一直到人类的出现。达勒姆的与会者达成的一致意见是，生物灭绝的直接原因主要是客观自然的，即当生存环境发生灾变时不能迅速适应新环境的生物便灭绝。

在人类出现以前，生存环境的破坏只是由自然变化造成的。沉积学家能够在沉积岩中找到自然变化的证据。如果灭绝现象主要是这种环境变化的一种表现的话，我们这些研究沉积环境的沉积学家就肩负着编写大部分生命历史的使命。对生物进化过程是主要受到偶然的灾变影响还是缓慢的渐变的生物相互竞争的影响，我们可能享有终审裁定权。

生物大量灭绝时期，自然灾变最早的标志之一是通过对白垩系与第三系边界的沉积学研究发现的。在欧洲和北美的许多露头剖面中，白垩纪末与第三纪初的白垩层之间存在不含方解石的粘土薄层说明，浮游生物急剧减少且中生代末海水呈酸性。一些研究人员推测方解石补偿深度发生了灾变性位移。由于受传统均变论教育的影响，我当时未能马上接受这种灾变论。

但是在1979年，当尼克 · 沙克尔报道了大西洋钻孔岩心中古温度穿过白坚系/第三系边界陡增5°C的情况时，我再不能漠然处之了。周期性的变化就像第四纪冰期/间冰期的转变，往往存在着可以互相比较的速率，但是白垩纪/第三纪的现象却是一次单独的变动，即没有先兆也不再重复。此外，假如氧同位素数据记录的温度变动与方解石补偿异常根本无关的话，那么是太巧合了，就像居维叶几乎在200年前猜测的那样，白垩纪末期很可能存在一次环境灾变。我未能提出一种只根据地球的演化过程而建立起来的假说，我提出了彗星冲撞地球的解释。

我的直觉可能是对的，但我的推理则大部分是错的。由于巨大天体冲撞地球，使地球动能转变进而使海洋变暖的这种推断几乎是错误的；碰撞所产生的热风不可能在海底软泥中留下任何痕迹。我关于氰化物使海洋浮游生物中毒死亡的荒诞想法曾被当作头条新闻，但当我认识到彗星所含有的氰化物在冲撞产生的热和冲击压力下将全部分解时，我只好摒弃了这种想法。我原来的解释中唯一幸免于难的内容是关于海水呈酸性（或略弱于正常碱性）的推测。

在我作出这种大胆的推测后不久，1980年当我负责大西洋深海钻探考察时，我得到了研究这个问题的机会。在深海钻探计划第524号井位，我们获得了穿过白垩系/第三系边界层深海沉积物的连续岩心和未扰动的样品。我们发现边界层的沉积物中存在一些地球化学扰动现象。人们已证实其中的碳同位素异常是最有意义的古环境标志。

在正常情况下，表层水中溶解的二氧化碳富含C-13，因为光合生物为了其软组织的生长首先吸收轻碳原子。这种C-13的富集受浮游生物无机骨骸控制，它与表层海水中溶解的碳酸盐星同位素平衡。因此，生活在不同深度的生物，其化石记录了海水中的碳同位素垂向变化的梯度。如果海洋中几乎没有光合生物的话，就不会发生碳同位素分馏作用。假如海洋的能育性突然降低的话，通常富含C-13的超微化石和浮游有孔虫应显示明显的负异常（或无C-13富集）。我们在524号井的岩心中发现了这种碳同位素变化，而且其它含有白垩系/第三系边界层的所有连续沉积物中也都见有碳同位素变化，这说明第三纪初的海洋几乎是无生物的。大概随着白垩纪后期的各种浮游生物的灭绝，海洋的育能性急剧降低。因此沉积学研究成果为环境灾变期间生物大量死亡提供了有力证据。

灾变期间发生了什么？什么原因触发了灾变？

间接的证据表明，灾难来自天空，路易斯 · 阿尔瓦雷斯（Luis Alvarez）、沃尔特 · 阿尔瓦雷斯（Walter Alvarez）及其同事提出了具体的指示标志。他们在平常的沉积岩地球化学研究中获得了意外的发现。沃尔特 · 阿尔瓦雷斯曾花费大量时间从事亚平宁山脉的沉积地质研究，他对意大利古比奥地区直接覆于白垩系/第三系界线之上的粘土层的沉积速率很感兴趣。地球化学家们曾发现深海沉积物中铂族金属是由于宇宙散落物形成的，他们还测定了年金属降落量。阿尔瓦雷斯及其助手们希望通过对意大利沉积物中这些微量元素进行中子活化分析，才能够单独验证估计的沉积速率。他们使用磁性地层数据作为标准，发现晚白垩世到早古新世期间铱和其他铂族金属的输入率比较稳定，但在边界层沉积物中的铱含量却比背景值高20倍。边界粘土铱含量异常高可以用外星碎片回落量非常大来解释。阿尔瓦雷斯等人（1979）起初认为超新星爆炸可能是铱含量异常高的原因。但是当他们查明铱源于太阳系内之后，又提出了小行星冲撞地球的假说（1980）。事实上，铱的富集也可能是由于彗星冲撞地球造成的。因此，我倾向于用陨星一词来描述，因为他泛指从空中落下的天体，它既可以是小行星又可以是彗星核。

铱异常现在地学界中广为人知，但铱只是铂族金属之一。人们也分析过白垩系/第三系边界粘土层中的其它几种铂族元素，其丰度分布形式极类似于第一类碳质球粒陨石，这进一步证实了陨星冲撞地球的假说。亲铁元素的富集与缓慢的沉积作用可能是吻合的，但这种假设无法解释微量元素含量的减少。在我看来，稀土元素减少的发现是支持冲撞假说的另一个标志。与铱富集同样重要，因为外星尘埃的大量降落可带入较多的亲铁元素，同时稀释的稀土元素含量主要赋存在地球的某些局部中。

卡尔 · 图雷基恩曾经怀疑冲撞理论，他与他的学生进行了“锇测试”工作。他们使用离子探针测定白垩系/第三系边界粘土层样品中锇的同位素组成。由于地球与外星的锇同位素组成差一个数量级，勒克和图雷基恩（1983）轻而易举地确定了他们样品中的亲铁元素主要为源于宇宙。

博哈等人（1984）提出了白垩纪末期火流星冲撞地球的有力论据，除了以前发现的微玻陨石外，都乐于接受白垩纪末期陨星冲撞地球的证据。一位用传统技术研究沉积岩石学的粘土矿物学家，已给这些怀疑者毁灭性的一击。

保守的学者可能会问所有这一切是否可靠。事实上最近的发现正在改变我的生物进化观点。在莱伊尔和达尔文的学术圈子里，自然选择是最重要的格言，其口号是“适者生存”。均变论认为，世界在逐渐地、缓慢地变化，生物应该有足够的时间适应环境达到更高级的进化目标。最近的发现使我们产生了不同的看法，环境条件可能突然、急剧地变化，接踵而来的是生物大量灭绝。当灾难降临的时候，它随机地或按照不以受害者意志为转移的规律发难。免遭灭顶之灾的是幸运者而不是适应者。

[Journal of Sedimentary Petrology，1986年第56卷第5期]