陆地植物出现之前,河流会冲走大陆上的淤泥和黏土(泥土的主要成分),并将这些沉积物送入海底。这样,陆地上永远只有光秃秃的岩石,而海洋里却满是窒息死亡的鱼类。
陆地植物出现之后,情况开始发生变化。泥土逐渐附着于河流沿岸的植被上,被留在植被的周围,而不是直接流入河中,最终沉到海底。英国剑桥大学地质学家尼尔·戴维斯及其同事发现:大约距今4.58亿年至3.59亿年间,植物在陆上扩张的同时,陆地上的泥土量也大幅增加超过十倍,而且河流的流动方式也发生了重大转变。戴维斯说:“第一批植物的出现,以及随后泥土的出现,从根本上改变了世界的运行方式。”
与此同时,生命也演化出了应对手段适应新的泥土环境和河流形态,组合出了多样化的生态地貌,一直持续到今天。这种变化大部分是由植物造成的,但泥土也起到了增加黏合性的作用。
泥土是如何形成的?陆地上的岩石随时间推移,在风、雨、冰和雪的作用下,或在真菌和微生物的分解下,较大的岩石中会不断分解出一些小颗粒,这就是泥土的雏形。
植物出现在陆地上之前,泥土绝大部分被河流冲到海底。陆地植物出现之后,它们不仅将沉积物固定在原位,而且植物根部也自然地分解岩石,并释放出化学物质使岩石进一步破碎。通过这种方式,植物加速了泥土的形成。
自20世纪60年代以来,地质学家注意到:在地质记录中,植物出现在陆地上之前,河流的形态看起来与大陆变绿之后形成的河流有着明显不同。
地球科学家发现,最早的河流类似于当今沿着美国阿拉斯加的砾石海岸流淌的河流。那里的河流沙砾累累,在沙洲上形成了许多辫子状的河道。在没有任何植物固定河岸的情况下,随着河水的周期性泛滥,河岸会不断坍塌形成新的河道。植物的出现阻止了这种侵蚀,泥土也增加了河岸的黏合性,因此河流不太可能塌陷成多条辫状河道。相反,这些河流会开辟出一条主河道,以连贯的“S”形,蜿蜒穿过整个区域。
地质记录表明,植物出现在陆地上之后,这种蜿蜒的河流在地球上变得更加普遍了。河流的形状看似微不足道,但会对依靠河流水系生存的各种生物产生深远影响。例如,河道中的弯曲部分会改变水的温度或化学性质,使其与直线流水的河段不同,并且会产生动植物需要的新型微环境。
(《文汇报》3.18 胡德良)