古地中海海岸（一）鯨化石有關(guān)的進(jìn)化前奏

文/卡爾·齊默　譯/靳萌 編輯/吳冠宇

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古地中海海岸（一）鯨化石有關(guān)的進(jìn)化前奏

文/卡爾·齊默譯/靳萌 編輯/吳冠宇

金格里奇回到巴基斯坦不再是為了尋找那些懷俄明哺乳類動(dòng)物的源頭，而是為了尋找更多的巴基斯坦古鯨。他再一次在橋拉其附近進(jìn)行挖掘，但只找到一些鯨類牙齒的化石。這些化石當(dāng)然很重要，它們就像那些曾給了范瓦倫靈感讓他將其與鯨聯(lián)系在一起的中獸類化石一樣重要。

像大多數(shù)古生物學(xué)家一樣，菲力普·金格里奇(Phillip Gingerich)的辦公室看起來像一個(gè)巨大的儲(chǔ)物室。雖然密歇根大學(xué)古生物博物館的后走廊被裝著化石的高高的木制格子圍了起來，但仍然有成百上千的化石存放在金格里奇的辦公室里。它們有些放在鐵制的抽屜里，有些放在黃色的泡沫塑料上，而有些則放在報(bào)紙上。除了化石，辦公室里剩余的空間被金格里奇擺滿了壘起來像墻一樣的書和裝滿文件的格子。這個(gè)辦公室有兩個(gè)房間，一間沒有窗戶，另外一間有黑色的百葉窗。兩間屋子里都充滿了摩菲香皂的味道。金格里奇是一位很著名的古生物學(xué)家，在過去的20年里，他曾發(fā)現(xiàn)了相當(dāng)一部分的世界著名的恐龍化石。但出乎我意料的是，他的辦公室內(nèi)好像并沒有什么痕跡顯露出它的主人曾經(jīng)為尋找恐龍化石四海為家。

但是后來，我發(fā)現(xiàn)了原本沒什么明顯特征的辦公室內(nèi)的一些蛛絲馬跡：墻上黏著從巴基斯坦寄來的卡片，海豚頭骨塞在架子的一角，靠近天花板的地方掛著的一個(gè)箱子里裝了一只腿骨以上部分的狗的骨架，還有一句用法語寫的古語：De Mortuis Nil Nisi Hon-um——?jiǎng)e說死人的壞話。在這個(gè)辦公室里面的一扇門上釘著一張紙，紙上復(fù)印著鯨和海豚的插圖，除此之外，還有一個(gè)朋友寫的幾段話，作為送給金格里奇遠(yuǎn)征的禮物，開頭是“獻(xiàn)給金格里奇”，接下來的則是一大堆拼湊起來的東西，它們大部分是基本忠實(shí)于長篇小說《白鯨》的原文，開始的一部分：“奇異世界的水門一下子被沖開了，最狂野的妄想讓我下定了決心。鯨，全都是鯨，兩條兩條的，沖到我靈魂的最深處；而它們的中間是一個(gè)有蹄的怪物，好像高高聳立在空中的一座雪山。我塞了一兩件襯衫到毛氈旅行袋里，然后把它夾在胳膊下面，就出發(fā)去開羅和地中海了?！?/p>

他在研究這些化石的時(shí)候有很多想不通的問題，其中一個(gè)讓他百思不得其解：這些現(xiàn)代秩序是什么時(shí)候出現(xiàn)的呢？又是怎樣出現(xiàn)的呢？

在認(rèn)識(shí)金格里奇之前，我一直以為他是從小就跟鯨化石打交道并一直在尋找它們，但實(shí)際上他是后來才愛上這些“史前巨物”的?！拔以谥形鞑块L大，”他告訴我，“對(duì)我來說，鯨是來自另一個(gè)星球的生物?！苯鸶窭锲娴膫€(gè)子很高，有張看起來安詳平靜的面孔。他可以用農(nóng)夫那種不慌不忙、輕輕松松的方式講述錯(cuò)綜復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)樣本和進(jìn)化理論。1964年，當(dāng)他到東部的普林斯頓大學(xué)學(xué)習(xí)的時(shí)候，他夢(mèng)想著能成為一個(gè)經(jīng)濟(jì)學(xué)家?！跋翊蠖鄶?shù)人一樣，我在第一個(gè)學(xué)期選修了地質(zhì)學(xué)，因?yàn)槲矣X得這是得到理科學(xué)分的最簡單的辦法，”他說。但在第二個(gè)學(xué)期，他又繼續(xù)學(xué)習(xí)了高等地質(zhì)學(xué)。第一個(gè)學(xué)年的那個(gè)夏天他在蒙大拿敲巖石；兩年以后，他竟然挖出了5500萬年前曾跳躍于懷俄明州叢林中的靈長類動(dòng)物的下頜骨。金格里奇開玩笑說，“上癮之后，你不需要再花太長時(shí)間就可以從地底下找出還有著發(fā)亮牙齒的下頜骨?！?/p>

古生物學(xué)家在智利卡爾德拉與科皮亞波的新建高速公路工作現(xiàn)場附近發(fā)現(xiàn)了至少80具古鯨化石。 攝影/Alex Fuentes/CFP

在非洲的馬拉維教了兩年自然科學(xué)之后，金格里奇去了一家研究院研究古代脊椎動(dòng)物。那個(gè)夏天，他在懷俄明挖出了更多的哺乳類動(dòng)物化石，其中大部分仍是靈長類動(dòng)物，不過也有偶蹄動(dòng)物、嚙齒動(dòng)物，還有中獸類。他在研究這些化石的時(shí)候有很多想不通的問題，其中一個(gè)讓他百思不得其解：這些現(xiàn)代秩序是什么時(shí)候出現(xiàn)的呢？又是怎樣出現(xiàn)的呢？當(dāng)古生物學(xué)家說諸如“現(xiàn)代”之類的詞時(shí)，他們可以指5000 萬年前?！昂芸毂愦_定我們?cè)?jīng)感興趣的現(xiàn)代秩序是在一個(gè)地質(zhì)層中形成的，”金格里奇說，“如果我們把你帶去懷俄明，當(dāng)你把手放在那個(gè)地質(zhì)層上時(shí)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)地質(zhì)層的下面幾乎找不到這些生物的痕跡，而在它的上面卻很明顯。如果所有的東西都是一下子出現(xiàn)的，你可能就會(huì)想它們肯定是在別處進(jìn)化的了?！?/p>

在無知的狀態(tài)下反而會(huì)有很多的可能性。北美洲的哺乳動(dòng)物有可能最初是在中美洲進(jìn)化的，然后又來到北部；或者最初是在歐洲，然后向西穿過格陵蘭島；也有可能最初是在亞洲，然后又向東穿過阿拉斯加。最不可能的在金格里奇看來倒是有可能的，亞洲的化石藏在前蘇聯(lián)、中國和蒙古這些國家，就像藏在沼澤里一樣安全。英國一位名叫蓋伊·皮爾格林的古生物學(xué)家研究了這些化石，發(fā)現(xiàn)它們中的一些是中獸類的牙齒化石?！捌柛窳钟X得它們是巴基斯坦中獸類的牙齒化石，而我們?cè)趹讯砻饕舶l(fā)現(xiàn)了這些東西，我覺得這是一個(gè)很好的線索。找到另外一塊化石的最好地方就是你曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一塊化石的地方?！?/p>

金格里奇說：“在這個(gè)巖床中遍布著偶蹄動(dòng)物的小小的下頜和哺乳動(dòng)物的牙齒，我們一打開巖石就找到了想要的東西。哪怕只有一點(diǎn)希望，我們也會(huì)帶著這個(gè)矩形的東西回來進(jìn)行加工，以便找到小型哺乳動(dòng)物的痕跡?！?/p>

1975年11月，在金格里奇參觀歐洲博物館靈長類動(dòng)物下頜骨的那段時(shí)間里，他曾經(jīng)用了兩個(gè)星期的時(shí)間去巴基斯坦追尋皮爾格林的足跡。金格里奇去了巴基斯坦東北部的拉瓦爾品第城。到了那兒以后，每隔一天的早晨，他都會(huì)雇一輛出租車去西邊 50英里以外的印度河。在那樹叢茂密的小山里，有庫爾達(dá)納和科哈特巖層，它們是5000萬年前形成的第三紀(jì)下層巖石。印度次大陸在被擠進(jìn)亞洲大陸形成喜馬拉雅山的時(shí)候，這些巖石層便形成了。古地中海寬廣的水域曾經(jīng)從西班牙延伸到印度尼西亞，但在大陸發(fā)生這種變化的時(shí)候，印度失去了古地中海的東海岸。后來中東和北非兩塊陸地也往北部移動(dòng)了很多，以至于古地中?？s小成了現(xiàn)在的地中海。不斷碰撞的印度大陸使古地中海東海岸的海平面大幅度的上升和下降；金格里奇能夠看得出巴基斯坦的巖石層——那些曾經(jīng)形成了印度次大陸的北部邊緣的大部分巖石，一直都存在并且見證了一切的滄桑巨變。在環(huán)繞小村莊的較低的裸露巖層上點(diǎn)綴著巧克力色的泥巖和顏色像舊美鈔一樣的石灰?guī)r，這些都可以說明這里曾經(jīng)從干燥的陸地變?yōu)楹恿?，再變?yōu)楹０叮⑶蚁蚝笸肆藥装俅a。

龍王鯨，擁有腿，如箭頭所指的位置。

巴基斯坦古鯨的頭部，已知的最古老的鯨類。

作為地球上現(xiàn)存最大的動(dòng)物與海洋哺乳動(dòng)物的代表，鯨魚在漫長的生存史中經(jīng)歷了由陸地到海洋的進(jìn)化歷程。金格里奇發(fā)現(xiàn)的巴基斯坦古鯨是目前已知最古老的原始鯨類，有約4900萬年歷史，體形和外表都類似于狼，生活在淺?；虼笮秃吹陌哆呹懙亍０突固构碰L的后代陸行鯨可以同時(shí)游走及游泳，已是一種半水生哺乳動(dòng)物。羅德侯鯨的耳骨已非

那些巖石其實(shí)沒什么特別的，在金格里奇的報(bào)告里，他給它們起了一個(gè)很合適、但卻長得讓人想睡覺的名字——“從中部第三紀(jì)下層的巴基斯坦的庫爾達(dá)納和科哈特巖層收集來的一小部分脊椎動(dòng)物化石”，里面有一些鱷魚骨頭、石化了的東西、螃蟹鉗子和鯊魚的牙齒。金格里奇還發(fā)現(xiàn)了一顆屬于一種中獸類的牙齒。在這塊石灰?guī)r的延伸部分還發(fā)現(xiàn)了蛤類和其他海生動(dòng)物的化石。金格里奇知道范瓦倫發(fā)現(xiàn)的從中獸類發(fā)展到鯨之間的鏈接，但他不知道這種中獸類究竟是不是一種早期的鯨。他并沒有對(duì)這個(gè)問題多加思考，他的興趣在于致力尋找陸地哺乳動(dòng)物，所以任何鯨化石都不對(duì)他的胃口。

其它的一些化石讓金格里奇希望回到巴基斯坦。當(dāng)金格里奇在1977年帶著一隊(duì)從密歇根和巴黎來的古生物學(xué)家回到巴基斯坦時(shí)，他們開始在蘇來曼山脈腳下的哈其·納拉山谷進(jìn)行挖掘。在那里，綠色的竇曼達(dá)地層第三紀(jì)下層泥板巖裸露在山谷的兩壁上。

金格里奇隊(duì)伍中的古生物學(xué)家在這里找到了幾塊哺乳動(dòng)物的化石，沉積學(xué)家研究了它們形成之處的泥板巖。但是當(dāng)人們告訴金格里奇他們發(fā)現(xiàn)了什么的時(shí)候，他并不高興?！岸际呛＠锏??！彼f，聲音中帶著明顯的失望?！?個(gè)星期之后，我們夾著尾巴無可奈何地逃到了巴基斯坦南部，希望能在那里發(fā)現(xiàn)古新世化石。兩個(gè)星期之后，我們只發(fā)現(xiàn)幾塊讓人厭煩的海龜殼。然后我們又回到北部實(shí)行第三套方案。可這些我都記不大清楚了。當(dāng)時(shí)我生病了，只記得我從下午開始發(fā)燒，我躺在一棵阿拉伯樹下休息，一個(gè)巴基斯坦同事就在那會(huì)兒發(fā)現(xiàn)了一個(gè)小小的哺乳類動(dòng)物的下頜骨?！?/p>

那個(gè)下頜骨是陸地哺乳動(dòng)物化石的標(biāo)志，他們終于發(fā)現(xiàn)陸地動(dòng)物的痕跡了。金格里奇的隊(duì)伍在甘達(dá)·卡斯以西30英里一個(gè)叫橋拉其的村莊附近發(fā)現(xiàn)了那塊化石。第二年，他們又回到那個(gè)地方，終于在1979年，發(fā)掘獲得了大豐收。“橋拉其的化石都是從一層像水泥一樣堅(jiān)硬的紅色巖床中找到的，”金格里奇說，“在這個(gè)巖床中遍布著偶蹄動(dòng)物的小小的下頜和哺乳動(dòng)物的牙齒，我們一打開巖石就找到了想要的東西。哪怕只有一點(diǎn)希望，我們也會(huì)帶著這個(gè)矩形的東西回來進(jìn)行加工，以便找到小型哺乳動(dòng)物的痕跡?！?/p>

常接近現(xiàn)代鯨類，它們的游泳速度遠(yuǎn)勝陸行鯨。矛齒鯨有著較為靈活小巧的身軀，適應(yīng)了深海生活，成為現(xiàn)代鯨類的祖先。通常，人們根據(jù)現(xiàn)代鯨類的攝食方式將其大致分為須鯨和齒鯨 。齒鯨口中有圓錐狀的牙齒，體形差異較大。須鯨則體形巨大，有巨大的鯨須但沒有牙齒 。圖為根據(jù)資料繪制的鯨類骨骼形態(tài)進(jìn)化簡圖。 繪圖/劉宇佳

金格里奇仔細(xì)研究了那個(gè)殼和頭骨的接縫部分，他注意到了一塊S形的類似花飾的骨骼，它起著錨的作用。只要是鯨，不論是現(xiàn)存的還是已經(jīng)絕種的，它們的骨頭上都會(huì)有一個(gè)這樣簽名似的標(biāo)志，這是其他陸地生物所沒有的特征。

金格里奇的一個(gè)同行，一位名叫讓-路易斯·哈滕伯格（Jean-Louis Hartenberger)的研究嚙齒動(dòng)物的法國專家，很偶然地在一塊巖石里面發(fā)現(xiàn)了一條3英寸長的骨骼裂縫。哈滕伯格非?？鄲?，因?yàn)槟菈K骨骼看起來根本就不是嚙齒類動(dòng)物身體的任何一部分。但是為了把那塊骨頭看得更清楚些，他又一次敲開了那塊大巖石。這一次，他發(fā)現(xiàn)了一塊頭蓋骨?！拔覀兯芸吹降闹挥幸粔K頭骨，里面根本就沒有腦子?！苯鸶窭锲嬲f。這塊頭骨的頂部有著一個(gè)類似莫霍克發(fā)型（一種剃光頭發(fā)，只留一長條豎起的頭發(fā)從腦門穿過頭頂直到脖子的發(fā)型）的鳥冠狀骨頭，它占據(jù)了很大的空間，以至于腦殼非常小，僅能容納一點(diǎn)灰色的大腦。

金格里奇把那塊頭骨和其他的化石都帶回了家，標(biāo)本制作者們花了一年的時(shí)間來處理那塊頭骨，一點(diǎn)點(diǎn)敲掉外面水泥一樣堅(jiān)硬的巖石，才逐漸發(fā)現(xiàn)這塊頭骨從后面看很像一只山狗大小的動(dòng)物的頭骨，而頭骨上面則布滿了厚厚的雞冠狀東西，同哈滕伯格在巴基斯坦發(fā)現(xiàn)的一樣。但掛在頭骨里面的東西卻是哈滕伯格沒有注意到的：一塊形狀和大小都酷似葡萄的骨骼。

這塊骨骼看起來像一個(gè)殼。金格里奇仔細(xì)研究了那個(gè)殼和頭骨的接縫部分，他注意到了一塊S形的類似花飾的骨骼，它起著錨的作用。只要是鯨，不論是現(xiàn)存的還是已經(jīng)絕種的，它們的骨頭上都會(huì)有一個(gè)這樣簽名似的標(biāo)志，這是其他陸地生物所沒有的特征。

當(dāng)金格里奇和一位來自巴黎國家自然歷史博物館的唐納德·拉塞爾（Donald Russell)—道工作的時(shí)候，他把那些骨骼碎片命名為巴基斯坦古鯨，并且開始自學(xué)關(guān)于鯨化石的知識(shí)。很明顯，那些耳骨是屬于鯨類的。鯨的耳朵可以在水里辨別方向，是因?yàn)樗鼈兊亩溟L在一個(gè)與頭骨分開的“小匣子”里面。這樣，它們的耳朵就好像漂浮在由韌帶和水沫組成的寬松的籃子里面一樣，鯨要且只能通過它們的下頜來接收聲音。相比較來說，那些葡萄似的巴基斯坦古鯨的骨頭很結(jié)實(shí)地連接在頭骨底部3個(gè)不同的地方。它們也許可以比較好地在水下接收聲音，但振動(dòng)還是很有可能從骨頭的接縫處滲透進(jìn)來而擾亂聲音的方向。當(dāng)鯨向下潛水的時(shí)候，它們會(huì)用自己的血液在耳朵周圍形成一張網(wǎng)，以此來保證耳朵可以在高壓下相對(duì)隔離。巴基斯坦古鯨頭骨在相應(yīng)區(qū)域的骨骼很硬，這也說明鯨不能游得太深。不管是已知的最原始的鯨，還是幾百萬年前古老的鯨，它們可能都不習(xí)慣在水下生活，不太擅長潛水，在水里的聽力也很差；它們當(dāng)時(shí)不是生活在深深的海洋里而是在淺淺的溪流里。

巴基斯坦南部拉爾卡納縣附近的印度河。金格里奇曾在印度河附近樹叢茂密的小山里追尋皮爾格林的足跡。 攝影/PPI/東方IC

雖然有時(shí)當(dāng)一塊鯨化石被發(fā)現(xiàn)的時(shí)候，金格里奇還會(huì)嘆息，覺得不滿意，但是巴基斯坦古鯨是無論如何也不會(huì)讓他有這種感覺的。他回到巴基斯坦不再是為了尋找那些懷俄明哺乳類動(dòng)物的源頭，而是為了尋找更多的巴基斯坦古鯨。他再一次在橋拉其附近進(jìn)行挖掘，但卻只找到一些鯨類牙齒的化石。這些化石當(dāng)然很重要，它們就像那些曾給了范瓦倫靈感讓他將其與鯨聯(lián)系在一起的中獸類化石一樣重要。雖然金格里奇發(fā)現(xiàn)的化石卻只有脖子以上的部分。

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