古地中海海岸（一）鲸化石有关的进化前奏

文/卡尔·齐默　译/靳萌 编辑/吴冠宇



古地中海海岸（一）鲸化石有关的进化前奏

文/卡尔·齐默译/靳萌 编辑/吴冠宇

金格里奇回到巴基斯坦不再是为了寻找那些怀俄明哺乳类动物的源头，而是为了寻找更多的巴基斯坦古鲸。他再一次在桥拉其附近进行挖掘，但只找到一些鲸类牙齿的化石。这些化石当然很重要，它们就像那些曾给了范瓦伦灵感让他将其与鲸联系在一起的中兽类化石一样重要。

像大多数古生物学家一样，菲力普·金格里奇(Phillip Gingerich)的办公室看起来像一个巨大的储物室。虽然密歇根大学古生物博物馆的后走廊被装着化石的高高的木制格子围了起来，但仍然有成百上千的化石存放在金格里奇的办公室里。它们有些放在铁制的抽屉里，有些放在黄色的泡沫塑料上，而有些则放在报纸上。除了化石，办公室里剩余的空间被金格里奇摆满了垒起来像墙一样的书和装满文件的格子。这个办公室有两个房间，一间没有窗户，另外一间有黑色的百叶窗。两间屋子里都充满了摩菲香皂的味道。金格里奇是一位很著名的古生物学家，在过去的20年里，他曾发现了相当一部分的世界著名的恐龙化石。但出乎我意料的是，他的办公室内好像并没有什么痕迹显露出它的主人曾经为寻找恐龙化石四海为家。

但是后来，我发现了原本没什么明显特征的办公室内的一些蛛丝马迹：墙上黏着从巴基斯坦寄来的卡片，海豚头骨塞在架子的一角，靠近天花板的地方挂着的一个箱子里装了一只腿骨以上部分的狗的骨架，还有一句用法语写的古语：De Mortuis Nil Nisi Hon-um——别说死人的坏话。在这个办公室里面的一扇门上钉着一张纸，纸上复印着鲸和海豚的插图，除此之外，还有一个朋友写的几段话，作为送给金格里奇远征的礼物，开头是“献给金格里奇”，接下来的则是一大堆拼凑起来的东西，它们大部分是基本忠实于长篇小说《白鲸》的原文，开始的一部分：“奇异世界的水门一下子被冲开了，最狂野的妄想让我下定了决心。鲸，全都是鲸，两条两条的，冲到我灵魂的最深处；而它们的中间是一个有蹄的怪物，好像高高耸立在空中的一座雪山。我塞了一两件衬衫到毛毡旅行袋里，然后把它夹在胳膊下面，就出发去开罗和地中海了。”

他在研究这些化石的时候有很多想不通的问题，其中一个让他百思不得其解：这些现代秩序是什么时候出现的呢？又是怎样出现的呢？

在认识金格里奇之前，我一直以为他是从小就跟鲸化石打交道并一直在寻找它们，但实际上他是后来才爱上这些“史前巨物”的。“我在中西部长大，”他告诉我，“对我来说，鲸是来自另一个星球的生物。”金格里奇的个子很高，有张看起来安详平静的面孔。他可以用农夫那种不慌不忙、轻轻松松的方式讲述错综复杂的统计样本和进化理论。1964年，当他到东部的普林斯顿大学学习的时候，他梦想着能成为一个经济学家。“像大多数人一样，我在第一个学期选修了地质学，因为我觉得这是得到理科学分的最简单的办法，”他说。但在第二个学期，他又继续学习了高等地质学。第一个学年的那个夏天他在蒙大拿敲岩石；两年以后，他竟然挖出了5500万年前曾跳跃于怀俄明州丛林中的灵长类动物的下颌骨。金格里奇开玩笑说，“上瘾之后，你不需要再花太长时间就可以从地底下找出还有着发亮牙齿的下颌骨。”

古生物学家在智利卡尔德拉与科皮亚波的新建高速公路工作现场附近发现了至少80具古鲸化石。 摄影/Alex Fuentes/CFP

在非洲的马拉维教了两年自然科学之后，金格里奇去了一家研究院研究古代脊椎动物。那个夏天，他在怀俄明挖出了更多的哺乳类动物化石，其中大部分仍是灵长类动物，不过也有偶蹄动物、啮齿动物，还有中兽类。他在研究这些化石的时候有很多想不通的问题，其中一个让他百思不得其解：这些现代秩序是什么时候出现的呢？又是怎样出现的呢？当古生物学家说诸如“现代”之类的词时，他们可以指5000 万年前。“很快便确定我们曾经感兴趣的现代秩序是在一个地质层中形成的，”金格里奇说，“如果我们把你带去怀俄明，当你把手放在那个地质层上时，你会发现地质层的下面几乎找不到这些生物的痕迹，而在它的上面却很明显。如果所有的东西都是一下子出现的，你可能就会想它们肯定是在别处进化的了。”

在无知的状态下反而会有很多的可能性。北美洲的哺乳动物有可能最初是在中美洲进化的，然后又来到北部；或者最初是在欧洲，然后向西穿过格陵兰岛；也有可能最初是在亚洲，然后又向东穿过阿拉斯加。最不可能的在金格里奇看来倒是有可能的，亚洲的化石藏在前苏联、中国和蒙古这些国家，就像藏在沼泽里一样安全。英国一位名叫盖伊·皮尔格林的古生物学家研究了这些化石，发现它们中的一些是中兽类的牙齿化石。“皮尔格林觉得它们是巴基斯坦中兽类的牙齿化石，而我们在怀俄明也发现了这些东西，我觉得这是一个很好的线索。找到另外一块化石的最好地方就是你曾经发现了一块化石的地方。”

金格里奇说：“在这个岩床中遍布着偶蹄动物的小小的下颌和哺乳动物的牙齿，我们一打开岩石就找到了想要的东西。哪怕只有一点希望，我们也会带着这个矩形的东西回来进行加工，以便找到小型哺乳动物的痕迹。”

1975年11月，在金格里奇参观欧洲博物馆灵长类动物下颌骨的那段时间里，他曾经用了两个星期的时间去巴基斯坦追寻皮尔格林的足迹。金格里奇去了巴基斯坦东北部的拉瓦尔品第城。到了那儿以后，每隔一天的早晨，他都会雇一辆出租车去西边 50英里以外的印度河。在那树丛茂密的小山里，有库尔达纳和科哈特岩层，它们是5000万年前形成的第三纪下层岩石。印度次大陆在被挤进亚洲大陆形成喜马拉雅山的时候，这些岩石层便形成了。古地中海宽广的水域曾经从西班牙延伸到印度尼西亚，但在大陆发生这种变化的时候，印度失去了古地中海的东海岸。后来中东和北非两块陆地也往北部移动了很多，以至于古地中海缩小成了现在的地中海。不断碰撞的印度大陆使古地中海东海岸的海平面大幅度的上升和下降；金格里奇能够看得出巴基斯坦的岩石层——那些曾经形成了印度次大陆的北部边缘的大部分岩石，一直都存在并且见证了一切的沧桑巨变。在环绕小村庄的较低的裸露岩层上点缀着巧克力色的泥岩和颜色像旧美钞一样的石灰岩，这些都可以说明这里曾经从干燥的陆地变为河流，再变为海岸，并且向后退了几百码。

龙王鲸，拥有腿，如箭头所指的位置。

巴基斯坦古鲸的头部，已知的最古老的鲸类。

作为地球上现存最大的动物与海洋哺乳动物的代表，鲸鱼在漫长的生存史中经历了由陆地到海洋的进化历程。金格里奇发现的巴基斯坦古鲸是目前已知最古老的原始鲸类，有约4900万年历史，体形和外表都类似于狼，生活在浅海或大型湖泊的岸边陆地。巴基斯坦古鲸的后代陆行鲸可以同时游走及游泳，已是一种半水生哺乳动物。罗德侯鲸的耳骨已非

那些岩石其实没什么特别的，在金格里奇的报告里，他给它们起了一个很合适、但却长得让人想睡觉的名字——“从中部第三纪下层的巴基斯坦的库尔达纳和科哈特岩层收集来的一小部分脊椎动物化石”，里面有一些鳄鱼骨头、石化了的东西、螃蟹钳子和鲨鱼的牙齿。金格里奇还发现了一颗属于一种中兽类的牙齿。在这块石灰岩的延伸部分还发现了蛤类和其他海生动物的化石。金格里奇知道范瓦伦发现的从中兽类发展到鲸之间的链接，但他不知道这种中兽类究竟是不是一种早期的鲸。他并没有对这个问题多加思考，他的兴趣在于致力寻找陆地哺乳动物，所以任何鲸化石都不对他的胃口。

其它的一些化石让金格里奇希望回到巴基斯坦。当金格里奇在1977年带着一队从密歇根和巴黎来的古生物学家回到巴基斯坦时，他们开始在苏来曼山脉脚下的哈其·纳拉山谷进行挖掘。在那里，绿色的窦曼达地层第三纪下层泥板岩裸露在山谷的两壁上。

金格里奇队伍中的古生物学家在这里找到了几块哺乳动物的化石，沉积学家研究了它们形成之处的泥板岩。但是当人们告诉金格里奇他们发现了什么的时候，他并不高兴。“都是海里的。”他说，声音中带着明显的失望。“1个星期之后，我们夹着尾巴无可奈何地逃到了巴基斯坦南部，希望能在那里发现古新世化石。两个星期之后，我们只发现几块让人厌烦的海龟壳。然后我们又回到北部实行第三套方案。可这些我都记不大清楚了。当时我生病了，只记得我从下午开始发烧，我躺在一棵阿拉伯树下休息，一个巴基斯坦同事就在那会儿发现了一个小小的哺乳类动物的下颌骨。”

那个下颌骨是陆地哺乳动物化石的标志，他们终于发现陆地动物的痕迹了。金格里奇的队伍在甘达·卡斯以西30英里一个叫桥拉其的村庄附近发现了那块化石。第二年，他们又回到那个地方，终于在1979年，发掘获得了大丰收。“桥拉其的化石都是从一层像水泥一样坚硬的红色岩床中找到的，”金格里奇说，“在这个岩床中遍布着偶蹄动物的小小的下颌和哺乳动物的牙齿，我们一打开岩石就找到了想要的东西。哪怕只有一点希望，我们也会带着这个矩形的东西回来进行加工，以便找到小型哺乳动物的痕迹。”

常接近现代鲸类，它们的游泳速度远胜陆行鲸。矛齿鲸有着较为灵活小巧的身躯，适应了深海生活，成为现代鲸类的祖先。通常，人们根据现代鲸类的摄食方式将其大致分为须鲸和齿鲸 。齿鲸口中有圆锥状的牙齿，体形差异较大。须鲸则体形巨大，有巨大的鲸须但没有牙齿 。图为根据资料绘制的鲸类骨骼形态进化简图。 绘图/刘宇佳

金格里奇仔细研究了那个壳和头骨的接缝部分，他注意到了一块S形的类似花饰的骨骼，它起着锚的作用。只要是鲸，不论是现存的还是已经绝种的，它们的骨头上都会有一个这样签名似的标志，这是其他陆地生物所没有的特征。

金格里奇的一个同行，一位名叫让-路易斯·哈滕伯格（Jean-Louis Hartenberger)的研究啮齿动物的法国专家，很偶然地在一块岩石里面发现了一条3英寸长的骨骼裂缝。哈滕伯格非常苦恼，因为那块骨骼看起来根本就不是啮齿类动物身体的任何一部分。但是为了把那块骨头看得更清楚些，他又一次敲开了那块大岩石。这一次，他发现了一块头盖骨。“我们所能看到的只有一块头骨，里面根本就没有脑子。”金格里奇说。这块头骨的顶部有着一个类似莫霍克发型（一种剃光头发，只留一长条竖起的头发从脑门穿过头顶直到脖子的发型）的鸟冠状骨头，它占据了很大的空间，以至于脑壳非常小，仅能容纳一点灰色的大脑。

金格里奇把那块头骨和其他的化石都带回了家，标本制作者们花了一年的时间来处理那块头骨，一点点敲掉外面水泥一样坚硬的岩石，才逐渐发现这块头骨从后面看很像一只山狗大小的动物的头骨，而头骨上面则布满了厚厚的鸡冠状东西，同哈滕伯格在巴基斯坦发现的一样。但挂在头骨里面的东西却是哈滕伯格没有注意到的：一块形状和大小都酷似葡萄的骨骼。

这块骨骼看起来像一个壳。金格里奇仔细研究了那个壳和头骨的接缝部分，他注意到了一块S形的类似花饰的骨骼，它起着锚的作用。只要是鲸，不论是现存的还是已经绝种的，它们的骨头上都会有一个这样签名似的标志，这是其他陆地生物所没有的特征。

当金格里奇和一位来自巴黎国家自然历史博物馆的唐纳德·拉塞尔（Donald Russell)—道工作的时候，他把那些骨骼碎片命名为巴基斯坦古鲸，并且开始自学关于鲸化石的知识。很明显，那些耳骨是属于鲸类的。鲸的耳朵可以在水里辨别方向，是因为它们的耳朵长在一个与头骨分开的“小匣子”里面。这样，它们的耳朵就好像漂浮在由韧带和水沫组成的宽松的篮子里面一样，鲸要且只能通过它们的下颌来接收声音。相比较来说，那些葡萄似的巴基斯坦古鲸的骨头很结实地连接在头骨底部3个不同的地方。它们也许可以比较好地在水下接收声音，但振动还是很有可能从骨头的接缝处渗透进来而扰乱声音的方向。当鲸向下潜水的时候，它们会用自己的血液在耳朵周围形成一张网，以此来保证耳朵可以在高压下相对隔离。巴基斯坦古鲸头骨在相应区域的骨骼很硬，这也说明鲸不能游得太深。不管是已知的最原始的鲸，还是几百万年前古老的鲸，它们可能都不习惯在水下生活，不太擅长潜水，在水里的听力也很差；它们当时不是生活在深深的海洋里而是在浅浅的溪流里。

巴基斯坦南部拉尔卡纳县附近的印度河。金格里奇曾在印度河附近树丛茂密的小山里追寻皮尔格林的足迹。 摄影/PPI/东方IC

虽然有时当一块鲸化石被发现的时候，金格里奇还会叹息，觉得不满意，但是巴基斯坦古鲸是无论如何也不会让他有这种感觉的。他回到巴基斯坦不再是为了寻找那些怀俄明哺乳类动物的源头，而是为了寻找更多的巴基斯坦古鲸。他再一次在桥拉其附近进行挖掘，但却只找到一些鲸类牙齿的化石。这些化石当然很重要，它们就像那些曾给了范瓦伦灵感让他将其与鲸联系在一起的中兽类化石一样重要。虽然金格里奇发现的化石却只有脖子以上的部分。

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