我們是花朵的孩子

錢亞民

20年前，美國密西根大學(xué)的研究生布拉奇和他的導(dǎo)師金杰瑞將一個(gè)含有化石的巨大石灰?guī)r，從懷俄明大角盆地帶回密西根大學(xué)博物館。

被包裹在石灰?guī)r中的這塊化石會(huì)是什么呢？布拉奇仔細(xì)打量著：化石的縫隙被沙石塞滿了，得用硫酸將沙石去掉。

工作在一天天地推進(jìn)?！斑@會(huì)是個(gè)頭骨嗎？”有一天，金杰瑞這樣問布拉奇，而布拉奇一臉茫然。要知道，發(fā)現(xiàn)哺乳動(dòng)物頭骨化石的機(jī)會(huì)是多么地稀少。想想吧，那可是6600萬年前，在恐龍滅絕后，石灰?guī)r形成時(shí)期的化石。

然而，幾天后，一塊頭骨形狀的化石漸漸凸顯出來了，令布拉奇欣喜不已。而經(jīng)驗(yàn)豐富的金杰瑞幾乎立即就意識(shí)到，這塊化石中記錄的事件非同一般。

伸出你的手，看看上面的指節(jié)和平整的指甲，然后再對(duì)比動(dòng)物的爪子。你會(huì)發(fā)現(xiàn)，不同于動(dòng)物的爪子，你的手簡直就是為抓握東西而進(jìn)化出來的。

除了手，與其他哺乳動(dòng)物相比，我們還有前視的眼睛。事實(shí)上，所有的靈長類都擁有這兩個(gè)特征。那么，是什么促使靈長類的祖先們首先進(jìn)化出這兩個(gè)特征，從而為我們?nèi)祟惖倪M(jìn)化鋪平了道路呢？

追溯起來，我們粗略知道，靈長類進(jìn)化的第一步大約出現(xiàn)在6000萬年前。當(dāng)時(shí)，所有靈長類動(dòng)物的祖先應(yīng)該是一種小型的夜行性動(dòng)物。它們來到了樹下。那么，它們的后代是怎樣進(jìn)化出了具有手指的前肢和前視的眼睛？

答案似乎顯而易見：當(dāng)它們來到樹下時(shí)，為了適應(yīng)樹棲生活，需要有可以抓握的手去攀爬樹枝，還需要有可以前視的眼睛去判斷距離。但是，人類學(xué)家卡特米爾早在1970年就指出，事實(shí)并非如此簡單，因?yàn)槠渌芏嗖溉閯?dòng)物雖然并沒有進(jìn)化出這些特征，但它們也都能適應(yīng)樹棲生活，并存活了下來。例如，松鼠只有爪子（而不是手）和朝兩邊看的眼睛，但它們?nèi)匀荒莒`巧地跳躍在樹枝間?？磥恚`長類動(dòng)物的眼睛和手并非僅是為樹棲而進(jìn)化出來的。

另外的一個(gè)可能的答案是：為了捕捉昆蟲。在現(xiàn)有的樹棲動(dòng)物中，抓握的雙手和腳以及前視的眼睛也常常出現(xiàn)在那些在幼枝上覓食的動(dòng)物身上（幼枝太細(xì)，不容易讓爪子抓?。Ｇ耙暤难劬t常見于掠食動(dòng)物，比如貓和鷹，它們依靠視線捕捉食物。不過，靈長類動(dòng)物更特別，它們雙眼視線的重疊更有利于判斷距離遠(yuǎn)近，比如它們的獵物——昆蟲是否在它們手臂夠得著的距離內(nèi)，或者某根樹枝是否在一躍之內(nèi)的范圍。或許正是為了捕捉樹枝頂端的昆蟲，我們的靈長類祖先進(jìn)化出了可以抓握的手和前視的眼睛。

不過，從布拉奇他們發(fā)現(xiàn)的這個(gè)靈長類動(dòng)物的牙齒化石來看，昆蟲并非它唯一的食物——它平而圓的臼齒看上去更適于碾磨水果和植物，而不是捕食昆蟲。再說，如果靈長類的祖先已適應(yīng)吃昆蟲，那它們?yōu)槭裁礇]有留下大量吃昆蟲的后代呢？事實(shí)上，大多數(shù)靈長類都是昆蟲與植物兼食的雜食性動(dòng)物。雖然確實(shí)存在少數(shù)專門吃昆蟲的靈長類，比如跗猴，但它們更趨向于利用聲音而非視覺去捕捉獵物。

如果不是為了捕捉昆蟲，那么，靈長類進(jìn)化出獨(dú)特的手和眼睛又是為什么呢？

研究靈長類進(jìn)化的蘇斯曼在馬達(dá)加斯加的研究發(fā)現(xiàn)，馬達(dá)加斯加現(xiàn)代狐猴經(jīng)常以花蜜豐富的花朵為食。他認(rèn)為，靈長類的進(jìn)化與開花植物的進(jìn)化相關(guān)聯(lián)。

看看吧，在森林中，樹枝頂端新長出大量的樹葉、花蕊、花朵和果實(shí)，它們和其中生活著的昆蟲一起構(gòu)成了一個(gè)全新的食物生態(tài)鏈。初期的開花植物，也即被子植物，是少部分由昆蟲授粉后形成的灌木，它們出現(xiàn)在1.35億年前。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)真正的靈長類出現(xiàn)時(shí)，開花植物已經(jīng)進(jìn)化出了很多科，覆蓋了當(dāng)時(shí)世界上的森林。森林樹枝頂端的食物生態(tài)鏈召喚強(qiáng)有力的主角到來，比如靈長類、蝙蝠和鳥類。于是，這些動(dòng)物快速進(jìn)化。

與此同時(shí)，開花植物也在進(jìn)化，它們進(jìn)化出更大、更鮮美的果實(shí)，吸引來像靈長類這樣的動(dòng)物；而作為回報(bào)，這些動(dòng)物頻繁地為植物傳授花粉——它們吞食植物果實(shí)后，將種子四處播撒。就這樣，靈長類動(dòng)物進(jìn)化出了可以抓握的手指和腳趾，這些手指和腳趾上敏感的肉墊能幫助它們?cè)偃彳浖?xì)嫩的樹枝間移動(dòng)并靈巧地采摘果實(shí)。被子植物的這種進(jìn)化假說不僅解答了為什么靈長類動(dòng)物進(jìn)化出了關(guān)鍵的特征，而且還解答了靈長類動(dòng)物起源的時(shí)間。

另一個(gè)有說服力的證據(jù)來自2012年西班牙科學(xué)家葛美和維度對(duì)上百個(gè)現(xiàn)生及消失的靈長類的比較研究。在關(guān)于靈長類的食性和生態(tài)學(xué)方面的比較中，他們發(fā)現(xiàn)，幫助開花植物是靈長類動(dòng)物成功的秘籍，特別是靈長類的食物方式：它們吃植物果實(shí)，然后將植物的種子四處播撒，使得這些植物非但沒有滅絕，反而大量繁殖，甚至衍生出了新種。葛美認(rèn)為，采食開花植物也導(dǎo)致了食主——靈長類動(dòng)物的進(jìn)化和物種分化。

究竟是昆蟲還是花朵驅(qū)使早期靈長類發(fā)生了進(jìn)化？在學(xué)術(shù)界，兩種理論各執(zhí)一詞，旗鼓相當(dāng)。后者讓人感覺相當(dāng)完美，但前者也令人無懈可擊。

這就需要進(jìn)一步找出強(qiáng)有力的證據(jù)。然而，鮮有證據(jù)能經(jīng)受住所有的質(zhì)疑?，F(xiàn)有的靈長類化石所記錄的都是5500萬年前的靈長類，它們的體型大小不一，有的小似老鼠，有的大如家貓，更像現(xiàn)代的懶猴或狐猴。它們都以昆蟲和果實(shí)為食。但是，關(guān)鍵的是，它們都已經(jīng)具有靈長類的特征，比如前視的眼睛、靈巧的有指甲的手指和抓握的手。這意味著這些關(guān)鍵特征是在很早的時(shí)候就進(jìn)化出來了，也許出現(xiàn)在從6600萬年前恐龍讓位到5500萬年前第一個(gè)靈長類出現(xiàn)之間。不幸的是，這個(gè)時(shí)期的化石記錄主要是下頜骨和牙齒，而且多數(shù)支離破碎，模糊不清。

正因此，當(dāng)金杰瑞讓布拉奇從5600萬年前的石灰石里尋找一個(gè)頭骨時(shí)，他確實(shí)希望找到靈長類記錄中重要的一個(gè)“缺失環(huán)節(jié)”：某個(gè)結(jié)合了原始和現(xiàn)代靈長類特征的化石標(biāo)本。慶幸的是，布拉奇發(fā)現(xiàn)的頭骨標(biāo)本正是這樣一個(gè)標(biāo)本。

竊果猴是一種遠(yuǎn)古樹棲動(dòng)物，拖著一根長尾巴，與老鼠差不多大小。竊果猴長有呈鋸齒狀的巨大前臼齒，看來主要用于鋸開富含纖維的果實(shí)和堅(jiān)果。不過，它們也吃昆蟲。雖然它的兩只眼睛仍往兩邊看，但它已經(jīng)長有能夠抓握樹枝的“手”和“腳”，而且除了大腳趾上有指甲，其他“手腳”上仍然是爪子。很明顯，竊果猴能夠像松鼠一樣在大樹枝上自如地上躥下跳。

根據(jù)竊果猴化石，有靈長類學(xué)家指出，我們的靈長類祖先因?yàn)樾枰诩?xì)枝上攀爬，尋找果實(shí)、花朵和昆蟲，首先進(jìn)化出了用于攀爬的“手”和“腳”。接著，為了尋找更多昆蟲，它們又進(jìn)化出了能聚焦的眼睛。

但也有科學(xué)家提出，所有動(dòng)物包括掠食者，發(fā)生眼睛前視進(jìn)化是為了幫助動(dòng)物看清周圍到處是枝葉的環(huán)境。我們的靈長類祖先也是這樣——前視的眼睛使它們能夠用X光般的視覺將自己生活其中的森林看得更加清楚。

我們來做個(gè)小實(shí)驗(yàn)：在你眼前豎起一根手指，然后看看手指后面是什么。當(dāng)你的兩只眼睛同時(shí)睜開時(shí)，你可以很好地看到手指后面的景象；當(dāng)你閉上一只眼睛，用另一只眼睛看時(shí)，手指背后的部分景象就消失了。所以，我們的眼睛提供了相當(dāng)于X光線的透視的視覺。不過，這種X光的視覺只適用于看清窄于兩眼之間距離的物體。而一些大型動(dòng)物由于兩眼之間距離較大，所以能看到樹枝和樹葉后的景象。當(dāng)它們生活在充滿枝葉的環(huán)境中，如果兩只眼睛都朝前的話，它們就能看到周圍的世界。增大的視線范圍能更好地補(bǔ)償往后看的功能。小型動(dòng)物比如老鼠，因?yàn)榇蠖鄶?shù)樹葉比它們兩眼之間的距離寬，它們不能從前視中獲益，所以它們的雙眼位于頭的兩邊更好。

如果這種理論是正確的，那么，動(dòng)物視線重疊的程度主要取決于兩點(diǎn)：它們的體形大小和它們是否生活在充滿樹葉的環(huán)境中。對(duì)319種不同動(dòng)物的研究表明，生活在森林中的動(dòng)物的體形和視覺重疊之間互相聯(lián)系，但在規(guī)整的環(huán)境中并非如此。所以，一旦靈長類動(dòng)物被帶到樹林里，一個(gè)相對(duì)較大的靈長類祖先會(huì)進(jìn)化出前視的眼睛，以便在森林的樹冠中看得更清楚。

這就支持了靈長類進(jìn)化出前視的眼睛是用于采摘花朵的觀點(diǎn)，而將捕捉昆蟲這一假說排除在外。

不過，也有專家認(rèn)為竊果猴與靈長類毫不相干，或許兩者僅是相當(dāng)遠(yuǎn)的遠(yuǎn)親。他們說，如果你讓這種化石動(dòng)物披上皮毛繞著動(dòng)物園跑，沒人會(huì)認(rèn)為它像靈長類。而包括布拉奇和蘇斯曼在內(nèi)的很多靈長類學(xué)家則認(rèn)為，竊果猴屬于近兔猴目，相當(dāng)于早期靈長類的“堂兄”，竊果猴與靈長類的關(guān)系很近是理所當(dāng)然的。

究竟孰對(duì)孰錯(cuò)？解決難題的唯一辦法是找出那個(gè)關(guān)鍵時(shí)期的更多化石證據(jù)?；占邆?nèi)栽趯ふ摇Ｎ阌怪靡?，證據(jù)就在化石中，關(guān)鍵是我們能否找到。當(dāng)你讀到這篇文章時(shí)，也許另一個(gè)研究生正在修理一塊包含著那關(guān)鍵的“缺失環(huán)節(jié)”的巖石；當(dāng)你下次看到一朵鮮花時(shí)，一定記住那含苞待放的花朵，也許化石會(huì)告訴你：我們是花朵的孩子。