會走路的鯨

文/卡爾·齊默　譯/靳萌 　編輯/吳冠宇

會走路的鯨

文/卡爾·齊默譯/靳萌 編輯/吳冠宇

當(dāng)?shù)貢r間2016年1月14日，埃及法尤姆綠洲，完整的伊西斯龍王鯨化石在博物館展出。 攝影 / Thomas Hartwell /東方IC

“當(dāng)我最初看到這些牙齒的時候，我就說它們根本不像是海牛類動物的?！睂?shí)際上，它們看起來有點(diǎn)像形似中獸類的原始鯨。他和阿里夫把耳骨化石上的巖石刮掉，然后看到這只耳朵從下頜的后面垂下來，形狀像顆葡萄，隨后他們又看到骨頭上深深的S形——這是鯨類的標(biāo)志。西威赤森突然意識到：他們發(fā)現(xiàn)了一條會走路的鯨。

1979年，菲力普·金格里奇發(fā)現(xiàn)了最古老的鯨——巴基斯坦古鯨，10年之后他又發(fā)現(xiàn)了最年輕的有腿的鯨。1992年，有個叫做漢斯·西威赤森（Hans Thewissen）的人第一次展示了在這兩種鯨之間的其他的鯨。非常湊巧的是，西威赤森也曾是金格里奇的學(xué)生。當(dāng)我到俄亥俄東北大學(xué)醫(yī)學(xué)院去拜訪西威赤森時，他正站在一張桌子上用35毫米的照相機(jī)拍攝放在他兩腳之間的一塊黃銅色的巖石，他已經(jīng)這個樣子在桌子上站了一個下午了。他的助手拿著夾子形狀的發(fā)光體，西威赤森讓我也拿一個這樣的東西去把剩下的影子也照亮。我們看起來就像在為一本專門拍攝流行搖滾樂的雜志工作。那塊巖石是最近在巴基斯坦發(fā)現(xiàn)的，中間全是骨頭化石。剛剛看到西威赤森這樣時，我曾想他也許會把那塊巖石掰開：它的上面正好是巴基斯坦古鯨的頭骨。因?yàn)轭^骨的前半面很完整，人們第一次有機(jī)會可以看到它的整個頭部到底是什么樣子——它小小的眼窩是露出來的，高高地?cái)D在拱形的嘴上并且向前突出?；煸趲r石里的還有龜殼化石及被稱作炭丘獸的一種小象的近親祖先的化石，還有幾塊肩骨和前腿骨的化石。也許它們也是巴基斯坦古鯨身上的某一部分，這可能意味著西威赤森第一個發(fā)現(xiàn)了原始鯨頭骨之外的化石。但也可能不是這樣的。

在他從各個角度給化石拍完照之前，他絕對不會讓助手從巖石中把那些骨骼化石取出來?；梢越o他帶來他所需要的信息，但是那些仍然鑲嵌在巖石中的化石卻可以告訴人們其他一些不知道的東西。當(dāng)動物死在沙塵暴里，當(dāng)熊死在它們最喜愛的山洞里，大量的尸骨堆積起來。它們死后身體順?biāo)^主要的河流，然后在U字形的河套處被螺旋地堆積起來，那些化石也就找到了它們最后的棲身處。西威赤森是在巴基斯坦的一處山坡上用大錘把這些巖石找出來的，他想根據(jù)現(xiàn)在正在拍攝的照片畫一幅骨骼圖，一幅可以告訴他那些動物是如何滅絕的骨骼圖。他還不能確定那些肩骨和腿骨到底是不是一條鯨的，但是正在拍攝的這些骨頭也許能夠解決這個問題。至少這是西威赤森的美好愿望?，F(xiàn)在他正翻動那些巖石中的一塊，想更好地記住它們最初是如何組合在一起的。“有的時候，我甚至在想，我以前要是學(xué)過石匠手藝就好了?！蔽魍嗌洁熘f。

他仿佛能看見自己站在位于次大陸北部邊緣上的巴基斯坦，然后有成群的哺乳動物從印度狂奔出來，沖進(jìn)亞洲，而亞洲的動物也朝著另外一個方向大步奔跑。

“我曾經(jīng)試著讓漢斯（西威赤森）喜歡上鯨，可不論我怎么做，他就是不喜歡?！苯鸶窭锲嬲f。和金格里奇一樣，西威赤森已經(jīng)迷戀化石相當(dāng)長的時間，但他只是最近才開始對鯨的起源產(chǎn)生了狂熱的興趣。西威赤森說：“我媽媽說我從小就一直喜歡化石。”當(dāng)他小的時候，他們住在荷蘭。每個周末，他的父親都會帶他去離家30英里的一塊露出地面的巖石那里。在那里，他可以挖掘出7000萬年前水生動物的遺跡。“他高興是因?yàn)槲液芨吲d，他主要是在幫助我解決問題。因?yàn)榧依锞臀乙粋€孩子，所以每次出去的時候都是由我來決定去哪。我們當(dāng)時總是去可以找到化石的度假景點(diǎn)，比如說有三葉蟲和珊瑚的德國泥盆紀(jì)巖石地層。有幾年我們一直去諾曼底北海岸，因?yàn)槟抢锟梢哉业仅L在侏羅紀(jì)時期的過渡形式的遺跡。我們還經(jīng)常去西班牙，因?yàn)槟抢镌?jīng)有很多石炭紀(jì)的軟體動物。”

一直到西威赤森來到密歇根大學(xué)，成為金格里奇的學(xué)生后，他才逐漸認(rèn)識到與其說他是古生物學(xué)家，還不如說他是古代生物學(xué)學(xué)家?！捌鋵?shí)我更感興趣的是動物，而不是它們死后會怎樣，或者如何根據(jù)它們來分辨出巖石是什么紀(jì)的?！焙苌贂袑W(xué)古生物的學(xué)生像西威赤森一樣，花上一個月的時間去解剖那些已經(jīng)涂上福爾馬林的動物尸體。他想搞清楚每一個肌腱，每一處腺體，甚至每一塊肌肉是什么樣子的。

在密歇根大學(xué)，西威赤森研究了一種踝節(jié)類的動物。它們很有可能是進(jìn)化成現(xiàn)存蹄類哺乳動物的原始食草動物。夏天，他也和金格里奇一起到懷俄明州尋找化石。當(dāng)金格里奇在埃及工作了好幾年并且?guī)Щ爻啥训啮L化石需要有人研究的時候，西威赤森并沒有自愿去做這個工作。因?yàn)樗麑θ匀挥型炔⑶疑钤陉懙厣系牟溉閯游锔信d趣。研究生畢業(yè)后，西威赤森在杜克大學(xué)給醫(yī)學(xué)院的學(xué)生教解剖學(xué)。在工作的同時，他研究蝙蝠用來飛行的肌肉，試圖發(fā)現(xiàn)能說明蝙蝠和其他哺乳動物關(guān)系的蛛絲馬跡。他一直在考慮怎樣才能推進(jìn)他的工作，然后終于決定他要找到自己需要的化石。他想很有可能會去巴基斯坦。地質(zhì)學(xué)家們都知道印度次大陸擠進(jìn)了亞洲大陸，然后逐漸閉合了古地中海，并形成了喜馬拉雅山。但讓人吃驚的是，他們對印度次大陸是什么時候下沉的，以及到底需要多少時間才能使兩塊大陸完美地結(jié)合起來，一點(diǎn)把握都沒有。他們曾經(jīng)推測時間大概是在2500萬年以前，然后他們又把時間向前推到4000萬年以前，還有些人認(rèn)為有可能是在6500萬年前。雖然眾說紛紜，但確定這個時間的重要性是不容忽視的。

紐約州立大學(xué)石溪分校的古生物學(xué)家戴維·克勞斯（David Krause），研究了從20世紀(jì)70年代以來收集的化石，推斷出印度曾經(jīng)是很多哺乳動物種類的搖籃。在7000萬年以前，印度曾經(jīng)和非洲的東海岸連接在一起。也許在這塊大陸“橫渡”印度洋之前，原始的哺乳動物曾經(jīng)在這塊大陸上生活過。在接下來的1500萬年內(nèi)，印度次大陸上生活的動物就在一種與世隔絕的狀態(tài)下單獨(dú)進(jìn)化，一種類似狐猴的靈長類動物進(jìn)化成了新的物種，而這個物種又最終進(jìn)化成了狒狒、猴子、猿及人類自身。第一批有蹄類哺乳動物很有可能就是從踝節(jié)動物進(jìn)化來的。在印度次大陸漂移到亞洲后的幾百萬年內(nèi)，這些哺乳動物隨著大陸漂移在全世界“旅行”；再后來，很多動物都來到了懷俄明州。所以懷俄明是一個化石豐富的地區(qū)。但是和克勞斯的想法一樣有趣的是，他的這些猜想也完全依賴于大陸碰撞的時間，可這個時間一直到現(xiàn)在都很難確定。這些問題在西威赤森看來也許是一個古生物學(xué)家可以解決的。在大陸碰撞之前，印度次大陸上一定布滿了稀奇古怪的物種。他仿佛能看見自己站在位于次大陸北部邊緣上的巴基斯坦，然后有成群的哺乳動物從印度狂奔出來，沖進(jìn)亞洲，而亞洲的動物也朝著另外一個方向大步奔跑。如果他可以確定這些動物化石的時間的話，他就有可能確定大陸發(fā)生碰撞的時間。

在鯨從陸地進(jìn)化到海里的過程中，它的耳朵也要從適應(yīng)陸地生活的空氣傳聲結(jié)構(gòu)進(jìn)化成適應(yīng)水中生活的聲學(xué)結(jié)構(gòu)，而那個90度的折角很可能與它的這種進(jìn)化有關(guān)。

西威赤森重新聯(lián)系上了他學(xué)生時代曾在巴基斯坦接待過他的古生物學(xué)家，那些古生物學(xué)家都是考察隊(duì)的隊(duì)員，他們受來自霍華德大學(xué)和巴基斯坦地質(zhì)調(diào)查學(xué)會研究者的領(lǐng)導(dǎo)。這支隊(duì)伍于1977年在金格里奇之后也曾在甘達(dá)·卡斯村莊工作了幾個月。20世紀(jì)70年代末，就是這支隊(duì)伍在那里發(fā)現(xiàn)了很多化石，其中包括一塊后來被金格里奇命名為“巴基斯坦古鯨”的鯨頜骨化石。這支霍華德-巴基斯坦考察隊(duì)建議西威赤森去一個叫作“62區(qū)”的哺乳動物豐富的地方；西威赤森向國家地理學(xué)會發(fā)出申請，問他們是否有興趣資助這個項(xiàng)目?！拔蚁肴绻乙腻X很少的話，成功的機(jī)會大些。因此我把資金要求壓縮為3張到巴基斯坦的機(jī)票錢?！彼貞浾f。國家地理協(xié)會給了這些錢，所以西威赤森在1991年第一次去巴基斯坦的時候，他帶著安德里斯·阿斯蘭（Andres Aslan）和他一起去。阿斯蘭是一個沉積學(xué)家，他們曾在懷俄明一起工作過。在伊斯蘭堡，他們加入了墨罕默德·阿里夫（Mohammed Arif）的隊(duì)伍。阿里夫是巴基斯坦地質(zhì)調(diào)查學(xué)會的副主任。他們一起去了庫大拿——那個甘達(dá)·卡斯村莊附近的地區(qū)——在那里，金格里奇曾經(jīng)讓他的出租車在路邊等待而自己則步行很遠(yuǎn)去尋找化石。

阿里夫、阿斯蘭和西威赤森每天早晨從阿托克附近的城鎮(zhèn)開著一輛破破爛爛的藍(lán)色鈴木卡車到卡拉·其塔山脈的一條山谷里去，又從公路走了一英里才到62區(qū)。在那里，第三紀(jì)的粉沙巖、泥巖、石灰?guī)r和沙巖都在灌木叢中一些10英尺長短的巖層邊裸露著。在這里，西威赤森迫切需要阿斯蘭的沉積學(xué)知識。他們仿佛沿著時光隧道回到了過去，仿佛看到了古地中海迅速地升升落落，哪怕區(qū)區(qū)幾步路也會把他們帶入一個完全不同的生存環(huán)境。“庫大拿太神奇了，它的環(huán)境可以變換得非?？欤蔽魍嗌f，“本來是一些淡水巖石，然后有海水侵進(jìn)來，然后變成一條海灣，然后就變成一片海洋?！蔽魍嗌€要繼續(xù)研究這些陸地巖石，因?yàn)橹挥袕倪@些陸地巖石上他才有可能發(fā)現(xiàn)曾經(jīng)穿越過印度大陸的哺乳動物的遺跡。

當(dāng)沉積學(xué)家在62區(qū)仔細(xì)察看那里的巖石表面時，西威赤森卻在用大錘子把那些巖石都砸開。幾天之后，他發(fā)現(xiàn)了一塊化石。那塊化石是鯨耳骨的一部分——西威赤森后來才意識到那是巴基斯坦古鯨的耳朵。他知道這塊化石非常重要，“你如果想研究陸地動物的遷徙，那對鯨的研究是沒有什么幫助的。”西威赤森說。在他們要返回伊斯蘭堡之前，他們工作了6天。西威赤森曾經(jīng)在伊斯蘭堡保證過，說要帶一位德國的古生物學(xué)家一起飛過來研究中新世的化石。他打算重新回到那個歷史開始的地方做研究。但美國大使館要求他待在巴基斯坦首都?！昂髞砦覀円庾R到談判根本就不可能有任何結(jié)果，于是我們就離開了。至少我們還工作了6天，而且還找到了那些鯨耳骨化石?！?/p>

回到杜克大學(xué)后，西威赤森花了幾個月的時間全身心研究那些鯨耳骨化石。在那些耳骨葡萄形狀的硬殼里，他發(fā)現(xiàn)了以前沒有人知道的巴基斯坦古鯨的砧骨，耳骨鏈中間的那塊骨頭。當(dāng)鯨胚胎的耳朵最初形成的時候，它們的耳骨鏈看起來和其他動物的基本上沒什么不一樣。但在鯨耳朵方面，赫克爾是對的：確實(shí)可以從個體看到整個物種的發(fā)展史。砧骨大概有90度彎，連接著它周圍的組織。在鯨從陸地進(jìn)化到海里的過程中，它的耳朵也要從適應(yīng)陸地生活的空氣傳聲結(jié)構(gòu)進(jìn)化成適應(yīng)水中生活的聲學(xué)結(jié)構(gòu)，而那個90度的折角很可能與它的這種進(jìn)化有關(guān)。但這之中到底是什么樣的關(guān)系，卻沒有人能說得清楚。不論怎么樣，西威赤森在研究巴基斯坦古鯨的砧骨時，又一次吃驚地發(fā)現(xiàn)這種原始鯨處在一個進(jìn)化的過渡地位：和現(xiàn)存鯨的耳朵比起來，巴基斯坦古鯨砧骨的彎度大概只有它們的一半。

當(dāng)?shù)貢r間2015年11月6日，德國不萊梅，當(dāng)?shù)睾Ｍ獠┪镳^的職員Martina正在展示一個1∶1大小的藍(lán)鯨骨架標(biāo)本。 攝影/ Ingo Wagner /東方IC

也許他是發(fā)現(xiàn)了介于古象類和海牛類之間的一個物種。然而對任何哺乳動物來說，這個動物的身形都未免看起來太畸形了。它的前腿很短，卻有著扁平的掌，位于后腿末端的足的形狀就像是小丑穿的鞋子。

西威赤森被巴基斯坦驅(qū)逐的時間要比金格里奇短得多。在下一個播種季節(jié)來臨時，海灣戰(zhàn)爭結(jié)束了。所以當(dāng)他打算回到巴基斯坦的時候，美國國務(wù)院也就不再干涉他了。然而，當(dāng)他獨(dú)自去伊斯蘭堡的時候，他的錢幾乎已經(jīng)用光了?！斑@很可能是我來這里尋找遷移的哺乳動物的痕跡的最后機(jī)會?！彼氲馈Ｔ谝了固m堡，阿里夫又和他一起開著那輛鈴木重新去了甘達(dá)·卡斯。他們沿著同一條山谷回到了62區(qū)。阿里夫一個人在山谷的一側(cè)散步時，很偶然地發(fā)現(xiàn)了一片骨骼。他慢慢地砍開那片骨骼周圍的巖石，剛剛把整片骨骼從巖石中取出來，西威赤森一下子就認(rèn)出那是一塊古代海牛類動物的肋骨化石，這類哺乳動物包括海牛和儒艮。它們也曾經(jīng)像鯨一樣在恐龍滅絕不久后回到海里生活。古生物學(xué)家猜想，它們是從5000萬年前一種和大象相似的動物發(fā)展來的。它們在陸地上生存時吃草，所以到水中生活之后，這種“愛好和平的飲食習(xí)慣”仍然沒有改變——吃海草。

像巴基斯坦古鯨的耳朵一樣，這塊肋骨化石也同樣讓人驚喜，它是從巴基斯坦的始新世發(fā)現(xiàn)的第一塊海牛類化石。但這卻讓西威赤森又一次陷入了比較尷尬的局面：他本想尋找陸地上動物變化的蹤跡，可又不得不再一次和水打交道。當(dāng)他和阿里夫又一次來到62區(qū)的時候，他們還是找不到任何有幫助的陸生哺乳動物化石。終于，西威赤森決定他們要去勘探新的巖石。“我們只是來回地徘徊，”他說，“大家都想在這里發(fā)現(xiàn)些東西，然后又聚在一起吃午餐。”

他們斜靠在一堵由綠色和桃色的石頭壘成的墻上吃東西。這面墻就是阿里夫發(fā)現(xiàn)那塊海牛類動物肋骨化石的巖石層當(dāng)中的一層，這個巖石層要比發(fā)現(xiàn)巴基斯坦古鯨的巖石層晚了好幾百萬年。西威赤森抬頭看著“這堵墻”的時候，他無意中注意到了它的表面結(jié)構(gòu)很不平整。曾經(jīng)一度在古地中海海面上很興旺的牡蠣養(yǎng)殖場把它們雕蝕成了現(xiàn)在的狀態(tài)。坐在那里吃飯的時間里，西威赤森就發(fā)現(xiàn)了3顆魚的牙齒化石。所有這一切好像都表明巖石正試著告訴他不應(yīng)該再在印度大陸的碰撞時間上費(fèi)神了，他應(yīng)該好好想想他能從大海得到什么信息。西威赤森打算把以后的工作重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到大海上。

在挖掘了幾天的海洋巖石之后，西威赤森知道他的這個決定是正確的。因?yàn)樗桶⒗锓蛞呀?jīng)找到了一只海牛類動物的頭骨化石碎片。沒過幾天，阿里夫又在粉沙巖巖層構(gòu)成的一個不高的峭壁上找到了一塊不知是什么動物的膝蓋骨化石?！皬乃拇笸裙呛兔劰堑男螤?，我認(rèn)出來那是哺乳動物的膝骨，”西威赤森說，“但在那個時候，我不知道它到底是什么。”

當(dāng)他們在那個峭壁上找到了更多同種哺乳動物的骨頭化石后，他們決定把那塊巖石挖出來，好看看這塊化石沿著地面和縱深的方向延展了多遠(yuǎn)。“越來越多的化石被挖出來了。那個峭壁幾乎是直上直下的，我們在峭壁的頂上勘探。也就是在那里，我們發(fā)現(xiàn)了那塊膝骨化石。剛剛辨認(rèn)出那塊膝骨化石是屬于哪個地質(zhì)層的，我們就滑下去了。摔下去后撞到了一個地方，我們就在那兒一下子看到了一塊肋骨化石，它的旁邊還有一塊小小的腳骨。在它們的右邊是一塊大腿骨化石和更多的肋骨，接著我們又找到了更多的化石。那只動物大概身長6英尺以上，頭朝下地埋在了巖石里?！碑?dāng)他們花了3天的時間費(fèi)盡力氣把它挖出來的時候，西威赤森還在考慮他們挖到的究竟是什么東西。也許他是發(fā)現(xiàn)了介于古象類和海牛類之間的一個物種。然而對任何哺乳動物來說，這個動物的身形都未免看起來太畸形了。它的前腿很短，卻有著扁平的掌，位于后腿末端的足的形狀就像是小丑穿的鞋子?！拔乙恢痹谙?，雖然這副骨架很漂亮，但如果我不知道它是什么動物的話，我要它又有什么用呢？ ”西威赤森說。

他們在峭壁上挖掘得很深，在那里最后發(fā)現(xiàn)的是一些頭骨化石的碎片。那是一個長長的豬嘴似的東西，被灌木叢的根部給弄斷了。他們把那只動物的一顆牙齒化石從巖石上剔出來。“當(dāng)我最初看到這些牙齒的時候，我就說它們根本不像是海牛類動物的?！睂?shí)際上，它們看起來有點(diǎn)像形似中獸類的原始鯨。他和阿里夫把耳骨化石上的巖石刮掉，然后看到這只耳朵從下頜的后面垂下來，形狀像顆葡萄，隨后他們又看到骨頭上深深的S形——這是鯨類的標(biāo)志。西威赤森突然意識到：他們發(fā)現(xiàn)了一條會走路的鯨。