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(shí)，即使是最頑固的神創(chuàng)論者，對此也不會有什么爭論。但對古人來說，這個(gè)事實(shí)卻不是那么顯而易見的，直到18世紀(jì)，科學(xué)界對化石是不是源自生物體，還充滿了爭議。

國內(nèi)有的文章稱，北宋沈括（1031-1095）最先揭示化石成因，比達(dá)·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(jù)此認(rèn)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。”他們說的螺蚌殼，實(shí)際上是貝殼化石，但是他們顯然是把它們當(dāng)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(xiàn)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(gè)較為準(zhǔn)確地指出化石的來源的，是古希臘哲學(xué)家色諾芬尼（公元前570-480）。他在內(nèi)陸和山上發(fā)現(xiàn)了貝殼，在意大利西西里島的采石場發(fā)現(xiàn)了魚和海草的化石，又在馬耳他島發(fā)現(xiàn)了各種海洋動物的化石，據(jù)此得出了一個(gè)在當(dāng)時(shí)相當(dāng)超前的結(jié)論：山脈必定曾經(jīng)位于海中，地球在歷史上多次交替出現(xiàn)世界性大洪水和干涸。此后幾位古希臘哲學(xué)家也都表示了類似的觀點(diǎn)。

要接受這種觀點(diǎn)，首先必須相信世界是非常古老的。這對古希臘哲學(xué)家來說不是個(gè)問題。但是到基督教在西方世界占據(jù)統(tǒng)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(nèi)創(chuàng)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(rèn)為化石是生物體經(jīng)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(tài)是如此繁多，它們的成因似乎也應(yīng)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(xiàn)存生物中又找不到對應(yīng)的部分，因此它們就被認(rèn)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(dāng)成“龍骨”，要么是龍死去后的遺骨，要么是龍脫胎換骨時(shí)蛻下的。

大多數(shù)化石并不像貝殼或魚化石那么好辨認(rèn)。許多化石與當(dāng)時(shí)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(lián)系起來。例如尖錐狀的箭石（頭足綱動物的內(nèi)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(rèn)為是流星隕落后的產(chǎn)物，稱為“星石”。當(dāng)時(shí)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(nèi)。這種分類的混亂也導(dǎo)致了認(rèn)識上的混亂，看上去不像生物體的化石理所當(dāng)然地被歸為了某種礦石。

有些化石看上去與現(xiàn)存的動物很像，但是當(dāng)時(shí)流行的觀點(diǎn)卻認(rèn)為，它們是和生物體沒有任何關(guān)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(diǎn)的觀點(diǎn)則認(rèn)為，它們是動物交配時(shí)精液濺到巖石上長出來的類似生命的東西。還有人認(rèn)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(rèn)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(fù)興時(shí)期才有可能。在1500年左右，達(dá)·芬奇（1452-1519）試圖復(fù)活古希臘哲學(xué)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(yuǎn)，這些海洋生物化石是怎么來的呢？有人認(rèn)為是諾亞大洪水把它們從海里沖到山上來的。達(dá)·芬奇認(rèn)為這是不可能的，因?yàn)閾?jù)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(jīng)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(dá)·芬奇在其筆記中提出這樣一個(gè)設(shè)想來解釋巖石中的貝殼化石是怎么來的：河水流到大海時(shí)，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(yǎng)料，這些貝殼死去了。隨著時(shí)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(dá)·芬奇不是最早想到化石與地質(zhì)變化的關(guān)系的人，但是最早對此做了系統(tǒng)的論述。可惜，他生前沒有發(fā)表這些離經(jīng)叛道的說法，沒有造成任何影響。

1565年，瑞士醫(yī)生、博物學(xué)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(diǎn)讓它顯得很突出。首先，它包括了大量化石插圖，是根據(jù)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(jìn)行較為合理的分類。此時(shí)“化石”仍然包括巖石、礦石、寶石等在內(nèi)。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(jìn)行分類，突出了化石與生物體的相似性，促使人們?nèi)ニ伎歼@些問題：化石是不是生物體的遺跡？它們是怎么進(jìn)入巖石的？它們是什么時(shí)候進(jìn)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(xué)研究來回答這些問題。

方舟子

留美學(xué)者，生物化學(xué)博士smfang@yahoo.com

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