当鱼鳔消失以后（四）热气球的奇遇：最早登上陆地的人类祖先

文/卡尔·齐默 译/靳 萌 编辑/吴冠宇

当鱼鳔消失以后（四）热气球的奇遇：最早登上陆地的人类祖先

文/卡尔·齐默 译/靳 萌 编辑/吴冠宇

当他观察这些头盖骨碎片时，他仿佛能想像出这些骨头所拼成的是一只肉鳍鱼的形象。它有长鼻子和其他早期四足动物的特征。他意识到，他发现了最早的四足动物。于是，他将它命名为鱼石螈（Ichthyostega）。这个名字是根据它扁平的头骨所取的。

格陵兰科鲁苏克风光。 摄影/刘远/FOTOE

他们勘察了参差不齐的海岸，并在一座象背形状的，被他们取名为塞尔萨斯山的峡湾里找到了一些骨骼。这不是安德烈和他的助手们的尸骨，而是几亿年前总鳍鱼的骨骼。

上：“佛莱姆”号，现存于挪威奥斯陆的弗雷姆博物馆。

古生物学就是建立在四处搜寻化石的基础上的。世界上到处有化石，古生物奇怪的身体带着临死时的痛苦痉挛被冻结在化石中，或者由于地壳变动而被撕裂。但是世界太大了，到处是泥土和树木，这让我们很难找到很多化石。也许要花一下午的时间穿过荒原，或是要等待几代的时间，才能发现一件对以往的发现有意义的化石。直到20世纪早期，似乎再没有发现什么可以解释脊椎动物是怎样从海洋登上陆地的化石了。人们发现了更多的泥盆纪肉鳍鱼化石，但是最早的四足动物却只能追溯到大约6000年前石炭纪晚期。可能最初的四足动物的确是在泥盆纪出现的，但是在英格兰和其他地方的大量的泥盆纪化石中，却没有找到一件证据。

后来，一只跨越北冰洋飞行的热气球带来了拯救古生物学家们的希望。到19世纪90年代，欧洲探险家们还在为发现北极点而不惜一切代价努力。挪威人弗里德乔夫·南森（Fridtjof Nansen)和他的船员们一起驶入了滴水成冰的秋天的北冰洋，他的船“佛莱姆”号被冻在冰面上，并随着冰被洋流带向北极方向。他这样漂流了两年半，直到冰停止向北漂移并转而向东面的欧洲漂去。他跳出船，乘雪橇向北极前进，却发现他所在的冰块在向前漂移。在他离真正的北极点只有4度的时候，他却回头向弗朗兹·约瑟夫地而去。

“弗莱姆”号向东漂流了几个月才从冰里解脱出来，于是船员们得以驾着它向南驶向斯卑尔伯兹岛，在那里的平地上，他们看到了一个巨大的热气球。驾驶它的是一个年轻的瑞典工程师，他名叫萨拉曼·安德烈（Salamon Andrée)。安德烈认为船只会和“弗莱姆”号一样，永远无法到达北极，而要飞过去只有用热气球。他说服了瑞典国王和艾尔弗雷德·诺布尔出资制造热气球。他用船将热气球运到斯卑尔伯兹岛，在这里将数吨硫酸和锌混合以制造氢气，用氢气充满丝制的热气球。但是在他准备好起飞之前，大风袭击了斯卑尔伯兹岛，于是“弗莱姆”号带着南森驾雪橇向北极进发的路线返航，而安德烈只得将热气球留在了斯卑尔伯兹岛。

下：挪威北极探险家、博物学家及外交家弗里德乔夫·南森。

上：1895年3月14日，南森准备搭乘雪橇离开“佛莱姆”号，继续他的北极探险。

下：1897年，安德烈和他的热气球“Eagle”，尼尔斯·斯特林堡拍摄。33年后，人们发现了他们的遗骸和遗物，其中包括这幅照片的底片。

当安德烈回到瑞典时，他发现实际上南森并没有成功。于是他开始计划另一次飞行。1897年他回到了斯卑尔伯兹岛。这次他成功起飞了，但没多久他发现自己还是逃脱不了失败的命运。他和两名助手飞了几天，因为北极上空突然的温度和湿度变化而不停地上下移动，当他到达极地上空的冰面时，热气球由于雨雪积得太多变重并下沉，最后落在了冰面上。他们在浓雾中被围困了一个星期后，安德烈决定带上食物和折叠船驾雪橇驶过漂流的冰面。当他们拉着雪橇在冰面上艰难行进的时候，他们十分希望能找到弗朗兹·约瑟夫的避难所。然而，他们脚下的冰却在向与他们所希望的相反方向漂移。经过2个月在极地上的艰苦行进，他们来到了北冰洋上的一座名叫怀特岛的小山丘。37年后，一艘捕鲸船来到这个岛上，发现了他们破旧的小船和日记。安德烈的遗体仍旧坐在雪中。

但是，1897年时，没有人知道安德烈究竟去了哪里。以后几年的夏天，他在瑞典的科学家朋友们乘船出海寻找他。他们先到了斯卑尔伯兹岛周围，后来又向格陵兰前进。冰化开后，他们又驾着帆船和蒸汽船沿着它的东缘行驶了8个星期。他们勘察了参差不齐的海岸，并在一座象背形状的，被他们取名为塞尔萨斯山的峡湾里找到了一些骨骼。这不是安德烈和他的助手们的尸骨，而是几亿年前总鳍鱼的骨骼。

虽然在别的地方的泥盆纪岩石中也发现过这样的化石，但对于那些研究这个地质时代的人来说，这个发现不啻于在地图上出现了一个新大陆。其他的泥盆纪岩石大都在长满树林和灌木的地下，比如英格兰和宾夕法尼亚，而格陵兰的大山则是寸草不生的。不幸的是，这些化石藏在如此遥远的地方，以至于古生物学家们只能是出于寻找一位著名的探险家这样的原因才能在远在北冰洋的这个角落找到它们。30年后，到20世纪20年代，另一个合适的原因又出现了。那时丹麦和挪威正在争夺可能蕴藏着石油和矿藏的东格陵兰地区。丹麦人带上了瑞典科学家。他们找到了更多的肉鳍鱼化石，以及一些新的，他们不知道是属于什么动物的化石。他们只好将这些化石称为“不明族类的鱼状脊椎动物的骨骼”。

上：四位“安德烈热气球探险”参与者，从左到右依次是：威尔汉姆·斯韦登伯格，尼尔斯·斯特林堡，克努特·富兰克尔以及萨拉曼·安德烈。

下：1930年，斯德哥尔摩。安德烈和他的两位助手——尼尔斯·斯特林堡及克努特·福兰克尔的葬礼。

一位卡通画家在报纸上发表了一幅漫画来庆祝这件事，画的是一只长着狗腿的鳟鱼驼着一个穴居人，蛇盘踞在山峰上，而大象则长着翅膀在天上飞。

这些探险活动的危险程度几乎赶上了安德烈和南森的探险。科学家们驾驶的是木制的有三层横帆桅的蒸汽船，而不是今天可以使用的水上飞机，他们穿的则是用北极熊皮缝制的衣服。1931年，一位名叫古纳尔·赛弗索德伯格（Gunnar Säve-Söder-bergh）的充满生气的22岁地质学家负责这次探险。他每天爬山16个小时，不时把石块扔进自己的背包里，勾画一路上的地形地貌。他带着一本专为探险而备的编号的标签本，“P”代表鱼类，“A”代表两栖类——这是一个超自信的系统，因为到那时为止还没有一个人曾经发现过泥盆纪的两栖类动物。那年夏天，他来到塞尔萨斯山的北坡，在那里发现了更多的化石。在这座山东坡下面的岩石中，他还发现了十几块片状的头骨，它们并不像过去发现的任何肉鳍鱼的头骨。他乐观地给它们加以“A”标签。

上：复制后的鱼石螈头骨，存于哥本哈根地质博物馆。

下：晚泥盆纪脊椎动物物种。

当年秋季，他回到斯德哥尔摩后，他仔细地将这些骨头从沙岩中取出来，用酒精和香脂加以涂抹，使骨缝显示出来。当他观察这些头盖骨碎片时，他仿佛能想像出这些骨头所拼成的是一只肉鳍鱼的形象。它有长鼻子和其他早期四足动物的特征。他意识到，他发现了最早的四足动物。于是，他将它命名为鱼石螈（Ichthyostega）。这个名字是根据它扁平的头骨所取的。这个发现在丹麦引起了轰动，它不仅震动了正在争夺格陵兰岛的政客，也引起了公众的普遍注意。一位卡通画家在报纸上发表了一幅漫画来庆祝这件事，画的是一只长着狗腿的鳟鱼驼着一个穴居人，蛇盘踞在山峰上，而大象则长着翅膀在天上飞。

赛弗索德伯格在此后几年的夏天里，或徒步，或乘船，或骑马勘察了这个地区的其他地方。他找到了更多的化石，大多数是鱼类，偶尔也有鱼石螈的一部分。1929年所发现的形状奇怪的化石后来被证实是鱼石螈的肋骨。它们尺寸很大，像百叶窗骨一样层层叠叠。他的助手们，特别是其中一位乌普沙拉大学的名叫艾里克·贾维克（Erik Jarvik）的学生找到了更多鱼石螈的头骨。其中1934年出土的一块头骨保存十分完好，古生物学家们甚至用一个蓝色天鹅绒枕头垫着它横渡了大西洋。

在取得这些成功的5年之后，赛弗索德伯格被任命为乌普沙拉大学教授，但在同一年，他被诊断出患上了肺结核。他卧病在床期间仍然努力写出了几篇有关他收集的肉鳍鱼化石的论文。1948年6月他去世了，年仅40岁。同年夏天，前往格陵兰的探险队终于发现了鱼石螈的腿部、肩部和尾部的化石，从而拼出了它身体的大致形状。

作为我们的祖先，它的外形似乎不那么好看，四肢向外伸，尾巴拖地，眼睛长在头顶，马桶盖似的大嘴能够张开，合上的时候能将猎物关在里面，用两排尖利的牙齿将猎物刺死。

贾维克作为探险队中肉鳍鱼方面的专家，承接了用这些化石重塑这种动物外形的任务。他可以想像出它的腿的样子，虽然又粗又短，却有肘、膝、踝、腕和脚趾等各种部位。这使它具备四足动物的特征。他在它身上找不到鳃存在的迹象，它的脊椎骨很结实，臀部和肩部很大，头骨坚硬。但贾维克还是在头骨上与肉鳍鱼头骨相同的地方找到了骨缝。这里有一个关节，在四足动物的外表下我们隐约可以看到它的祖先。另一方面，它的尾巴显示出鱼的特征。四足动物的尾部结构较简单，是由一串尖细的椎骨构成，外面裹着肌肉（我们人类的尾巴则退化成了尾骨）。与之相比辐鳍鱼的尾部要精巧得多。每个脊椎动物的身体都有向上和向下分成两支（棒状骨），每一支上有较细的骨，称为桡骨；而在每一分支上还有扇状的条鳍，它们和骨骼不同，叫做真皮骨。鳞片也是由真皮骨形成的。这种复杂的结构使肉鳍鱼能够上下摇动尾巴，在水中前进或停止。鱼石螈的尾部有简化了的四足动物的特征，但顶端还保留着鱼尾多余的复杂结构。从某种意义上说，它还是半水生动物。

通过贾维克的工作，在我们祖先从海洋登上陆地的过程中和古生物学发展史的两块里程碑便得以确立。一块里程碑是真掌鳍鱼，能够隐约显示出我们身体特征的肉鳍鱼；另一块则是鱼石螈，一种原始的四足动物。作为我们的祖先，它的外形似乎不那么好看，四肢向外伸，尾巴拖地，眼睛长在头顶，马桶盖似的大嘴能够张开，合上的时候能将猎物关在里面，用两排尖利的牙齿将猎物刺死。但它确实是我们人类的祖先。