余 夫
在俄羅斯聯(lián)邦薩哈共和國發(fā)現(xiàn)的冰封了1.8萬年和4.6萬年的兩具猛犸象近日在北京自然博物館展出,這些死亡后一直被冰凍保存到現(xiàn)在的血肉之軀今天看起來還新鮮如初,這使人們對其曾經(jīng)的輝煌、興衰的歷史、滅絕的原因以及能否利用現(xiàn)代科技使它們重現(xiàn)在地球上等問題產(chǎn)生了極大的興趣。
猛犸象和現(xiàn)生的亞洲象、非洲象是近親,但猛犸象的身材更為高大,一般體長為5~6米,身高達(dá)2.5~3.5來,體重4~6噸,象牙也更長一些。這種披著濃厚長毛的巨大的史前動(dòng)物曾經(jīng)統(tǒng)治了北半球幾百萬年,成為冰河期動(dòng)物的典型標(biāo)志,也是人們最喜愛的古動(dòng)物明星之一。奇怪的是,猛犸象在距今1萬多年前突然從地球上全部消失了,因此,與恐龍一樣,猛犸象的滅絕始終是古生物學(xué)上深受關(guān)注的一個(gè)未解之謎。
神奇的“冰川巨獸”
人們通常說的猛犸象,一般指的是真猛犸象。最古老的猛犸象是500萬年前出現(xiàn)在非洲的亞平額猛犸象,其中一部分遷移到歐亞大陸,演變成南方猛犸象和草原猛犸象。后來,草原猛犸象又向歐洲和西伯利亞地區(qū)擴(kuò)散,于80萬年前演化出了真猛犸象。除此之外,這個(gè)家族還有在北美洲發(fā)現(xiàn)的帝王猛犸象、哥倫比亞猛犸象、小猛犸象以及在俄羅斯偏遠(yuǎn)島嶼發(fā)現(xiàn)的弗蘭格爾猛犸象等。
真猛犸象在猛犸象家族中體型算是中等偏小的,但卻是這個(gè)家族中數(shù)量最多、滅絕最晚的一種,因此被人們看作是整個(gè)家族的代表。它的頭骨短而高,因而形成又高又圓的頭頂,下面長著一條長鼻子。它的背部是身體的最高點(diǎn),有個(gè)高聳的肩峰,從背部開始往后很陡地降下來。臀部向下塌,尾巴上還長著一叢毛。最近的研究顯示,真猛犸象之間的毛色差異可能很大,可能不同時(shí)間、地點(diǎn)和亞種的個(gè)體都有自己特殊的毛色。
猛犸象的大象牙也別具一格,上門齒一般長達(dá)1.5米左右,十分粗壯。剛剛長出時(shí),它們緊挨在一起,然后逐漸發(fā)展成新月形,接著逐漸向外開始強(qiáng)烈扭曲并向上方和里邊旋轉(zhuǎn),以至于一些雄性個(gè)體到老年時(shí),兩個(gè)大象牙的尖端都重疊在了一起。迄今所知,最大的猛犸象牙竟有5米多長,重量超過200千克。猛犸象無下門齒,除了乳齒外,上下頜各有三對臼齒,每個(gè)臼齒由許多齒板組成,板與板之間是發(fā)達(dá)的白堊質(zhì)層。這種臼齒的齒冠非常高,是對堅(jiān)硬食物的一種適應(yīng),所以能吃硬草。這一點(diǎn)有事實(shí)為證:在像天然冰箱一般的西伯利亞凍土層中,保存了許多皮肉猶存的猛犸象尸體,其胃里存留有尚未消化的食物,其成分主要是柳樹、樺樹、榆樹和落葉樹的小枝,一些低矮灌木以及西伯利亞地區(qū)常見的一些草本植物,包括禾本科、莎草科、苦艾和香草等。24萬年前冰川肆虐地球時(shí),不少動(dòng)物園植物匱乏而絕種,但體格龐大的猛犸象卻靠豐茂的鼠尾草和禾本科植物做為食物逃過了一劫。
龐大的猛犸象家族足跡曾經(jīng)遍及北半球廣袤的歐亞大陸和北美洲的北部,向北達(dá)到北極地區(qū),向南到達(dá)我國東北、西北和華北以及朝鮮北部和日本北海道一帶。在距今3.5萬~4萬年前,全球氣溫幾次顯著下降,往復(fù)的冰川期不但沒有使猛犸象走向絕滅,反而擴(kuò)大了猛犸象的分布范圍。它們也曾經(jīng)在溫和氣候下生存過,但它們顯然是典型的喜寒動(dòng)物,其最為與眾不同的特點(diǎn)都是與耐寒性相關(guān)的。首先,它們身上長有濃密的長毛,因此又被叫做“長毛象”或“毛象”;其次,其背部長有駝峰似的東西,其中儲存著脂肪,可以為機(jī)體和活動(dòng)提供營養(yǎng)和能量;再者,它們的皮很厚,皮下還有厚達(dá)9厘米的脂肪層,既可御寒,又可儲藏能量和營養(yǎng);此外,長而彎曲的象牙可以用來撥開冰雪覓食植物。這些特征,使它們經(jīng)受住了嚴(yán)寒的考驗(yàn),在北半球的北部得以生存和發(fā)展。
“長鼻”家族的歷史腳步
猛犸象屬于近代的真象類。關(guān)于象的進(jìn)化史,要上溯到5000萬年前。那時(shí)候,地球上出現(xiàn)了始祖象,就是象的始祖。大約經(jīng)過1800萬年,始祖象分出兩支,一支叫恐象,另一支叫乳齒象。大約又經(jīng)過1000多萬年,乳齒象又進(jìn)化成長頜和短頜兩類。長頜乳齒象的主干是嵌齒象,從它進(jìn)化到真象類:先是脊棱象,以后是劍齒象、大菱齒象和猛犸象等。到了現(xiàn)代,古象都滅亡了,只剩下兩種真象:亞洲象和非洲象。
猛犸象是距離我們最近的古象。猛犸象與亞洲象和非洲象的關(guān)系一直是一個(gè)很有爭議的話題。日本科學(xué)家將從猛犸象身上提取的DNA樣本與亞洲象和非洲象的DNA樣本進(jìn)行了比較,得出的結(jié)論是:猛犸象與非洲象的親緣關(guān)系較遠(yuǎn),與亞洲象的親緣關(guān)系較近,并且推測猛犸象和亞洲象是在480萬年前由共同的祖先分化出來的,而非洲象則是在大約730萬年前,更早地從這個(gè)族譜中分離出來的。
事實(shí)上,猛犸象之所以為人們所熟悉,是因?yàn)槲覀儾粌H挖掘到許多保存完好的猛犸象化石,而且在俄羅斯的凍土層中還屢次發(fā)現(xiàn)了保存完好的猛犸象尸體。最早的猛犸象化石1900年發(fā)現(xiàn)于西伯利亞,至今已發(fā)現(xiàn)了猛犸象遺體化25000多個(gè),其中保存完整的遺體大約有25具。這里面不僅有成年猛犸象,也有猛犸象幼仔。這些猛犸象尸體保存得非常好,像冷藏庫里的食物那樣,肌肉的血管中充滿了血液,在胃中有許多還沒有消化的食物,有的在嘴里還有一束沒下咽的青草??茖W(xué)家曾在一只猛犸象的鼻黏膜中刮下一些東西去培養(yǎng),結(jié)果竟發(fā)現(xiàn)了活的微生物。
不過,遠(yuǎn)古人類應(yīng)該比現(xiàn)代人更加了解猛犸象,因?yàn)槊歪锵鬁缃^時(shí)人類文明已經(jīng)開始萌芽。在歐洲石器時(shí)代的壁畫中就有了這種披著長毛的巨獸的形象,甚至還利用猛犸象巨大的骨骼來支撐房屋,其中烏克蘭平原上的猛犸骨房屋,是舊石器時(shí)代給人印象最深的住所,原始人可以驕傲地把它們稱作住宅。最著名的定居點(diǎn)位于基輔附近的梅日里奇,在一座有15000年歷史的村落中,至少有5座堅(jiān)固的房屋,長寬均在4.5米到6.4米之間,全部用猛犸象的骨骼建造:最大的腿骨被用來建造承重墻,并被搭建成人字形;較小的骨頭以復(fù)雜的排列方式放置在承重墻上,構(gòu)成墻壁的上半部;屋頂用象牙搭成,上面鋪設(shè)猛犸象的皮。屋內(nèi)地面下凹,中間設(shè)一火爐。在梅日里奇的這些房屋中,最多的用掉了將近100頭猛犸象的骨頭。
在西班牙的洞穴里,發(fā)現(xiàn)了3萬年前人類在巖壁上用紅赭石畫的猛犸象輪廓圖;在法國的洞穴巖壁上,也發(fā)現(xiàn)1萬多年前的猛犸象雕刻。這些獵手兼美術(shù)家的作品形象而生動(dòng):高而圓的頭頂、高聳的肩峰、下塌的屁股、粗長的毛和向上彎曲的大象牙……真是猛犸象的絕好素描。
是“誰”殺死了猛犸象?
對猛犸象的滅絕原因,人們眾說紛紜,有人說是急速回暖的氣候?qū)е铝怂鼈兊南?,也有人說是由于火山或者疾病的原因造成的,更多的人則認(rèn)為是人類的
過度捕殺造成了猛犸象的滅絕。
據(jù)考證,猛犸象數(shù)量下降的時(shí)候,正好是冰川期結(jié)束、地球開始變暖的時(shí)期。許多猛犸象無法適應(yīng)新的生存環(huán)境,只能向更北更冷的地區(qū)遷移。因此,它們的活動(dòng)范圍縮小了,棲息地的植物也減少了,龐大的猛犸象終于因無法獲得足夠的食物而慢慢走向滅亡。但是,這種觀點(diǎn)又難以解釋從前也有氣候突變的時(shí)候,而猛犸象卻并未滅絕的事實(shí)。
1996年,建筑工人在墨西哥城的郊區(qū)吐庫拉挖出了一個(gè)7口之家的猛犸象群遺骨,已有1.1萬年的歷史。距離吐庫拉僅僅20千米遠(yuǎn)的波卡特佩特火山,當(dāng)時(shí)是座活火山,七頭猛犸象的骨骼都被埋在火山泥中。是火山爆發(fā)殺死了猛犸象嗎?答案似乎是否定的。因?yàn)槿绻@些猛犸象是被噴發(fā)的火山巖漿所吞沒,就應(yīng)該找到完整的猛犸象遺骨,但是,遺址中發(fā)現(xiàn)的猛犸象遺骨化石散亂而零碎,這意味著它們在此之前就已經(jīng)死亡。
在墨西哥吐庫拉猛犸象的遺骨里,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了其自齒上的怪異之處,顯示這些猛犸象很可能是染上了一種疾病。此外,科學(xué)家還在猛犸象的基因片段上發(fā)現(xiàn)了病毒,并推測這種龐然大物免疫力低下,并且象群中流行某些傳染疾病,因而造成整個(gè)猛犸象家族的滅亡。但是要證明這一切,還需要更多確鑿的科學(xué)證據(jù)。
在石器時(shí)代,猛犸象是人類的重要狩獵對象。20世紀(jì)80年代,考古學(xué)家在西伯利亞發(fā)掘出了原始人遺骸,伴隨出土的還有一些猛犸象的骨骼化石,并且有過燒烤和撕咬的痕跡。很明顯,這些猛犸象骨骼是被當(dāng)時(shí)的原始人捕食時(shí)留下的a同樣,在北美洲地區(qū)的不少猛犸象骨骼中,也都曾經(jīng)出現(xiàn)過北美洲早期人類克洛維斯人捕獵時(shí)使用的一種燧石長矛槍頭。人類從亞洲經(jīng)白令海峽向美洲遷移的時(shí)期與猛犸象的滅絕時(shí)間前后相連,于是有人提出,猛犸象的滅絕會(huì)不會(huì)是由于人類捕獵造成的呢?
當(dāng)人類的祖先來到猛犸象生活的地區(qū)的時(shí)候,這些貌似威猛實(shí)則憨癡的植食性動(dòng)物就成了已經(jīng)掌握了相當(dāng)高的狩獵技術(shù)的人類的重要獵物之一。人類先是用標(biāo)槍和投矛器,后來加上弓箭和陷阱,經(jīng)常將這些龐然大物逼得走投無路。當(dāng)時(shí)中歐草原上的原始獵人甚至已經(jīng)掌握了猛犸象南冬北夏的季節(jié)性遷徙規(guī)律,并且還通過季節(jié)性的野營,專門伏獵那些往來于北歐、中歐和東歐一帶的猛犸象。
通過對在加拿大發(fā)現(xiàn)的猛犸象腳印化石的測量,發(fā)現(xiàn)在一個(gè)猛犸象群中只有30%是幼小個(gè)體。專家認(rèn)為,這樣低的比例只會(huì)出現(xiàn)在被狩獵者追殺而數(shù)量下降的象群中。這一發(fā)現(xiàn)再次為人類獵捕猛犸象提供了佐證。
但據(jù)統(tǒng)計(jì),在北美洲發(fā)現(xiàn)的1500處猛犸象的遺址中,只有10來處發(fā)現(xiàn)了人類獵殺猛犸象的痕跡。況且當(dāng)時(shí)人類數(shù)量和捕食需求都有限,所以又有專家提出,早期的人類并沒有能力讓猛犸象完全滅絕。
綜合各種因素,最有可能發(fā)生的情形是:在末次冰期結(jié)束時(shí),地球氣候顯著回暖,北方大陸上的寒帶、寒溫帶地區(qū)急劇向北退縮,使適應(yīng)于寒冷氣候的猛犸象的棲息地面積驟減,而這時(shí)人類的捕殺起到了落井下石的作用,加劇了猛犸象滅絕的速度。
“復(fù)活”猛犸象的“天方夜譚”
復(fù)活猛犸象這個(gè)具有傳奇色彩的物種無疑是許多人的夢想。最早產(chǎn)生克隆猛犸象念頭的是日本科學(xué)家。他們設(shè)想:如果能找到遺傳物質(zhì)保存完好的猛犸象的精子,就可以在實(shí)驗(yàn)室通過顯微技術(shù)讓猛犸象的近親——亞洲象或非洲象的卵細(xì)胞受精,然后移植到現(xiàn)生雌性大象的體內(nèi)受孕,生育出來的后代為含有50%基因的雜交猛犸象,再用猛犸象的精子重復(fù)上述人工授精過程,幾代以后就可以繁育出猛犸基因的比例越來越高的猛犸象。
“多莉”羊問世以后,克隆技術(shù)進(jìn)一步成熟,只要能找到一小段DNA完整的猛犸象組織,也可以嘗試在活的細(xì)胞中取出細(xì)胞核,然后再將該細(xì)胞核植入現(xiàn)代象去核的卵細(xì)胞中的方法來克隆猛犸象。于是,由日本和俄羅斯科學(xué)家共同組成的考察隊(duì)伍開始尋找埋藏在西伯利亞永久凍土下猛犸象的精液、肌肉或者其他組織,以便培育出這種早已絕跡的大型史前巨獸。他們還有一個(gè)更為大膽的設(shè)想:在西伯利亞開辟一個(gè)猛犸象公園,再現(xiàn)史前的景象。為此,他們圍出了一片160平方千米的草原,希望在一段時(shí)間內(nèi)恢復(fù)猛犸象時(shí)代的生態(tài)系統(tǒng)。在猛犸象克隆實(shí)驗(yàn)成功之后,尋找到不同的猛犸象個(gè)體基因來避免近親繁殖,從而讓復(fù)活的猛犸象種群長期生存下去。這是一個(gè)野心勃勃的計(jì)劃,如果成功,將比斯皮爾伯格導(dǎo)演的電影《侏羅紀(jì)公園》還要更勝一籌。
此外,法國科學(xué)家也在試圖利用保存比較完好的猛犸象組織,著手準(zhǔn)備從其身體中分離出沒有受損的遺傳物質(zhì),進(jìn)行克隆實(shí)驗(yàn)。
但是,在科技界也有不少反對克隆猛犸象的聲音,認(rèn)為這種實(shí)驗(yàn)的成功是完全沒有可能的。這不僅是由于克隆它的技術(shù)非常復(fù)雜,基于今天克隆技術(shù)的發(fā)展水平,要克隆早已經(jīng)滅絕了的猛犸象并不是一件簡單的事;更重要的是,要想找到經(jīng)過了幾千年以上的冷凍而沒有被破壞的猛犸象細(xì)胞也幾乎是不可能的。事實(shí)上,目前已發(fā)現(xiàn)的猛犸象遺骸中的DNA大多已非常破碎,現(xiàn)有技術(shù)幾乎無法將其用于克隆。因此,克隆猛犸象的壯舉可能還需要很長很長時(shí)間的等待,或許最終等到的卻是慘痛的失敗。
縱觀象族的演化歷史,人們不得不為其興衰而感慨?,F(xiàn)在,地球上只剩下亞洲象和非洲象這兩種靠鼻子吃飯的大家伙了。目前人類還有幸目睹這兩支幸存的象族遺子,數(shù)代以后的人類子孫是否還有這樣的幸運(yùn)?但愿人類能夠?qū)那矮C殺大象的熱情和雕刻象牙的技藝,用到科學(xué)探索和保護(hù)環(huán)境中來,留下更多的野生動(dòng)物與人類為伴。(文章代碼:1324)
責(zé)任編輯龐云