古生物学的研究及其在中国的发展 [复制链接]

第7版()
专栏：

古生物学的研究及其在中国的发展
中国科学院古脊椎动物研究所所长　杨锺健
古生物学研究的对象及其意义
古生物学，是研究埋藏在地层中的古代生物遗存的科学。在地球发展的历史中，自元古代后期起，即有相当可靠的生物遗存。自元古代初期起，就有了相当丰富的生物遗存，一般叫作化石。从古生代起到现在，一般估计有五万万年上下的历史。生物发展的总时间，当然比这还要早。不过古生物根据丰富材料，能够较有把握地研究生物发展的过程，是从古生代的寒武纪开始的。
保存在地层中的化石，有的是直接的，如植物的枝、干、叶、花，无脊椎动物的硬壳和脊椎动物的骨胳、牙齿等。有的是间接的，但根据这些间接的材料，一样可以研究出生物过去的构造以及活动情况，如各种印痕、粪便、石器等。
由于古生物材料本身形成的关系，在研究上，它就很自然地具有两重意义。一方面，它保存在地层中，是构成地层的材料的一部分。通过这些研究，可以为地层方面提供极可靠的论据，鉴定和对比地层的年代、分布情况和当时生活的种种自然条件等。因此，古生物学是地质科学的一个重要分枝。它和矿物、岩石等一样重要。另外一方面，因为保存下来的材料，实际上是过去死亡了的生物。因此，研究的方法，一经采取和修理完毕以后，基本上是用生物的原理和方法去研究。研究的结果，很自然的就构成生物本身由低等到高等、由简单到复杂的历史。很难想像，研究古生物学而能离开地质学和生物学两方面的基本知识。
因为古生物代表着现代生物以前各阶段发展的历史，所以很自然的也就按照现代生物分类的方法，把古生物学分为古植物学、古无脊椎动物学和古脊椎动物学三大类。
古植物学，是以研究古代植物化石为对象的科学。植物化石在地史上发现最早，远在古生代以前。在近代发展中，关于孢子花粉的研究，由于在地层意义上十分突出，所以发展得很快。古无脊椎动物学，是以研究古代无脊椎动物化石为对象的科学。古脊椎动物学，是以研究古代脊椎动物化石为对象的科学。在近年科学的发展中，由于一些微小生物，如轮藻、有孔虫、以及鱼鳞和微小动物的牙齿，对于地层鉴定，具有特殊意义，因而发展成为一分枝科学，叫作微体古生物学。另外，古脊椎动物方面的人类化石和其有关的石器，因为和我们人本身的起源和发展有很重要的意义，所以也形成一个分枝科学，名叫古人类学。即就其他方面的研究，也还可以分的较细，如关于鱼类，形成古鱼类学；哺乳类，形成古哺乳动物学，等等。总的说来，古生物学是范围很广、涉及面很多的一门科学。就它的性质讲，既是一门物质的科学，也是生命的科学和历史的科学。因而，研究这门科学，除了需要上述地质和生物的知识之外，还有其他基本知识，也要吸取。
研究古生物学的意义，可以分为三个方面，而这三方面又是互相联系的。
首先是古生物学的实践意义。古生物化石既然是保存在地层中的产物，它对于地质学的实践意义，可以说是不言自明的。它在各种时代不同的地层中，又经过地壳的造山运动等变化，显得杂乱无章。要把这些地层排排队，按照造成的时代排列顺序，一个经常用而且是最有效的工具就是化石。事实上，古生物学就是在十八世纪十九世纪，由于开矿的需要而迅速地成长起来的。地层排了队以后，对于一个地区的地质情况的了解大有帮助。如：那些是发育的地层，它同有用矿产的关系如何；那些是缺失的或者是发育不全的地层，因而没有希望或很少希望找到有关的矿产等等。通过这样的研究，可以组成地质科学中的地史学的重要部分。
其次是生物演化的意义。各地质时代的生物不是一样的，而且每一种每一类生物都有它的初生、发育、以至衰亡的过程。有的过程很长，有的很短，把这些发展过程汇总起来，就构成全部生物的发展历史。这个历史，对于了解在过去亿万年过程中，作为各时代生物活动的情况记录，是十分重要的。现代生物只是过去悠久时代生物演化到目前为止的最后一幕。为要了解目前生物的来源、发展、以及生活的种种情况，必须追溯其过去的历史。必须承认，根据其生物化石的材料所理解的过去生物情况，是生物演化，由简单到复杂、由低等到高等最可靠的见证。当然，在地质上由于地层的缺失，以及到目前为止我们还不能更详尽的采集所有必要的化石，这样的材料，是有一定的局限性的。但是，由于一百多年来研究的结果，在各个重要方面所获得的材料，已足够确立正确的唯物的演化理论。即或有缺失的部分，并不十分妨害对于总的轮序的理解，正同戏剧中的暗场，并不妨害我们理解全部剧情一样。古生物学对于研究生物演化的重要性，对于我们研究唯物辩证法的理论，是有很大作用的。恩格斯的自然辩证法和从猿到人的学说，正充分地引用了到那时为止已获得的材料，就可充分证明这一点。
第三是在文化上的意义。由于下列三个原因，至少在古生物中相当多的一部分，对研究文化的意义是十分突出的。一是若干生物演化的一些关键性种类，如最原始人，最早发见的鱼，或其他生物。这些材料一般的是非常的稀少的。二是在大多数的情况下，古生物材料并不很多，因为并不是所有死了的生物都可成为化石，而所有化石又不是很容易地就可采集到手。再加上化石一方面地区性很强，往往有许多生物只在某些地区有，其他地区就没有；另一方面它的世界性也很强，一些生物的形成与分布同其他地区往往有千丝万缕的联系。往往要了解甲地方的化石就必须以了解乙地方的化石情况为必要条件。三是有许多躯体特大的生物，如恐龙等，不但稀少，而且为一般人所注意，也最容易通过这些标本，说明生物演化上的一些问题。但它们一般的又很少。总起来说，古生物标本往往具有一定的文化意义，特别是稀少的标本。
以上说的古生物学三方面的意义，对各门类来说并不是完全平衡的。一般说来，对于地层鉴定与对比，古植物和古无脊椎动物的作用最为突出，但古脊椎动物也有很重要的区别地层作用，特别是陆相地层，对于了解古代气候、海陆分布、成矿条件，三方面当然都有作用，但在个别不同的情况下，可以在分量上有所不同。值得特别指出的就是由于脊椎动物化石和人特别接近。又由于这一方面的许多门类的演化特别具有说服力，如马的进化，人的演化等。又由于许多脊椎动物化石的完整骨架，如恐龙等，不但为专家所注意，也为一般群众所欣赏。因此，从生物演化和文化意义上来说，脊椎动物化石的研究就显得更突出一些。
迅速发展中的古生物学
古生物学在我国的发展，追溯起来是十分悠久的。对于从变迁来观察、了解自然现象，很早就有。如诗经上所说的“高岸为谷，深谷为陵”，已包含有侵蚀和堆积的地质的正确意义。庄子曾说：“风之过河也有损焉，日之过河也有损焉”，也对自然界的蒸发作用、风化作用有正确的理解。古生物方面的直接例证，如“沧海桑田”之说，就是唐时颜真卿从古生物方面直接观察出来的。以后宋朝朱熹有相似的说法，也是根据螺蚌等化石才推断出来的。宋时的沈括对植物化石也有科学的理解。这比欧洲对于化石的真正理解，如达·芬奇要早好几百年。
但是把化石当作一门新的科学来研究，并且使得化石发挥像以上所说的那些在实践上和理论上的作用，却是后来的事情。十八世纪后期和十九世纪，可以说是古生物学发展的青年时代，在这个时候奠定了古生物学的基础，才有近几十年更重要的发展。
由于欧洲文化的东侵，我国古生物学的研究工作一开始，无论哪一门类都是由外国人搞起来的。随着时代的进展和解放以前我国半殖民地半封建的窳败政治，有些外国方面竟肆无忌惮地在我国进行长期的古生物方面的采集和发掘工作，特别是古脊椎动物化石方面。
我国人虽然开始自己的古生物系统研究很晚（从1922年开始才有中国人自己做这方面的研究工作），但进展迅速，很快就形成了相当可观的队伍。在短短的十年中，随着地质学的发展，发现了无数的化石地点，发表了有一定意义的短文和专门性的报告。这些论文一般地对地层年代对比的研究工作，起着一定的作用。也有些著作对生物方面的演化关系，补充了或改正了已有的有关方面的学说。
但是古生物学在中国高速度的发展，还是在解放以后的十年中。从人员讲，比从前增加了许多倍，从事古生物的研究单位也大有增加。从学科方面看，首先最突出的是增添或大大加强了孢子花粉和微体古生物的研究，因而对地层方面的贡献也很大。几乎在古生物的所有各方面，从微小的轮藻化石到人类化石，都发见和研究了大量的新的材料，从而在实用上和理论上起了十分巨大的作用。举例来说，在山西武乡、宁武等地所进行的勘探和发掘工作，在地层上认识到下三叠纪和上三叠纪（石千峰统和延长统）之间有可归于下三叠纪上部一新的统（我们叫作二马营统）的存在。这个动物群在研究生物演化上也具有头等重要的意义。它是以类似哺乳动物的爬行动物为主要组成部分。它的许多二齿兽化石和其他化石，都是以前只认为在南非洲和欧洲才能发见的。因此，在哺乳动物的演化史上和当时动物分布的研究上，都起了重大作用。十年以来，古生物各方面的进展，超过了解放以前的三十年，有很多的门类，不只是像过去所做的那样，根据一些零星材料作出结论，有许多结论是以大量化石为基础作出来的。如关于延长统植物群，广西的菊石、山东莱阳的恐龙等等。可以说，中国古生物学发展已进入了一个新的发展阶段。这个阶段是以大量材料的收集，以动物群或以地区为重点的深入研究，和对地层与生物演化更透彻的阐述为特征的。
尽管我们的工作成就很大，但也还是有缺点的。从区域上讲，有许多地方化石还发见的很少，甚或没有；从地层上讲，有许多地层还未发见过化石；从生物门类上讲，有些应有的门类还没有发现。在工作方面也表现着对地层方面的探讨不够。有些限于材料贫乏；有些由于工作不深入，从而对地层研究发挥的作用不够。在研究中从生物演化观点来深入讨论还不够。这不但对生物的研究说是个缺陷，也影响了对地层的正确认识。当然，这些缺点比起所取得的成绩来是很次要的，并且相信由于工作的日益进展，必然可以得到克服。
光明远大的未来
中国古生物学有光明远大的未来，是一个肯定的、能够实现的预言。这是由以下的事实作为保证的。
首先是在党的正确科学政策的指导与鼓舞下，古生物学的发展不可能是一个例外，何况它在生产实践上和科学理论上和历史唯物主义上都起着巨大的作用。
其次是在我们这么伟大的广阔的土地上，无论从地区讲或从地质时代讲，都蕴藏着极为丰富的化石。人类化石就是一个突出的例子，像中国猿人那样丰富而具有意义的重要材料在全世界是数一数二的。这些化石的重要性，也是由我们国家的地理地位所决定的。从地理上看，我们国家所占的地位正是生物分布上亚洲的一部分，而这一部分是过去无数生物门类发源的地方，演化分枝的地方，和美洲、欧洲、非洲等生物区来来往往所必经的地方。在陆地如此，在海洋也如此。过去许多海侵时期，东西南北的海洋都不止一次的延伸到我们的大陆。总之，我们可以这样说，我们的古生物材料研究不清楚，全世界的过去地质和生物发展历史也搞不清楚。从古脊椎动物化石方面来看，有人说中亚一带是脊椎动物发展的中心，而其他地带不过是脊椎动物发展的边缘地带罢了。这话是千真万确的。因此，也就增加了我们工作的责任。我们除了把自己国土的地层通过对古生物的研究搞清楚外，还有责任把全世界古生物空白填补起来。就我们的化石丰富情况来看，条件是完全具备的。
第三个保证就是苏联的无私帮助。中苏两国的古生物学研究的联系是频繁的。苏联古生物专家前来中国多次，有的访问，有的讲学，有的帮助我们培养干部。我们两国更合作进行中亚地区的古脊椎动物化石的长期发掘与研究工作。这个以中亚古生物问题为中心的考察队，今年起先在内蒙古工作。相信一定能解决以上所说的问题。