科学家揭示企鹅演化历程(平常走路颠簸可爱的企鹅)
科学家揭示企鹅演化历程(平常走路颠簸可爱的企鹅)多数人相信沧龙是恐龙,因为沧龙很大只、看起来很可怕,而且名称中就有「龙」。几乎所有人都把票投给翼龙,认为它们属于恐龙行列。翼龙差不多会出现在每一本恐龙童书中,而且它们的名称中也有「龙」。多数人认为鳄鱼不是恐龙,但是鳄鱼通常会得到几票。然后,最有趣的部分来了,「企鹅是恐龙吗?」演讲时,我有时会对观众进行有趣的提问。我会展示四种动物的影像,然后问观众:「哪一种才是恐龙?」我播放的图片有沧龙(中生代时期生活在海中的巨大掠食动物)、翼龙(大型飞行动物,也是来自中生代)、鳄鱼,以及一只毛茸茸的可爱企鹅。在埃及,有一个贝都因人错把我当成盗墓者,还用弯刀威胁我,真的纯属误会。我还险些在蒙大拿州摔死,当时我正沿着一片崖壁往下攀爬,背上绑着一块保存了侏罗纪时代18翼龙足迹的岩石。最后,我竟然在阿根廷巴塔哥尼亚南方的冰融河泛舟而下,后来更在那里遇见了曾经在地球出现的一种雄伟巨兽的葬身之地。九年后,我把这种大型
文·肯尼斯.拉科瓦拉
我的学术生涯开端,是在费城的卓克索大学(Drexel University)教授地理、古生物学及演化。1999年,我加入由宾州大学同僚组成的团队,到埃及境内撒哈拉沙漠中的巴哈里雅绿洲(Bahariya Oasis)探勘恐龙。我们在那里度过两个冬季,寻找所谓的「失落的埃及恐龙」,也就是将近一个世纪前在沙漠发现的四种恐龙。那些恐龙化石先被带到德国,然后毁于第二次世界大战的盟军轰炸。
我们没能找到这些失落的恐龙,但是在搜寻过程中,我们发现一种新的植食性恐龙,并将之命名为潮汐龙(Paralititan),意思是潮汐巨兽,因为古代红树林简直就是这种恐龙的巨大色拉碗。
我的作家朋友布鲁门菲德(Jeff Blumenfeld)常说,「探险是有目的的冒险」。接下来的十年,我到世界各地进行了许多次探险,每一次探险都是为了揭开一、两页地球历史传说。
在埃及,有一个贝都因人错把我当成盗墓者,还用弯刀威胁我,真的纯属误会。我还险些在蒙大拿州摔死,当时我正沿着一片崖壁往下攀爬,背上绑着一块保存了侏罗纪时代18翼龙足迹的岩石。
最后,我竟然在阿根廷巴塔哥尼亚南方的冰融河泛舟而下,后来更在那里遇见了曾经在地球出现的一种雄伟巨兽的葬身之地。九年后,我把这种大型的植食性动物命名为无畏龙(Dreadnoughtus),也就是不怕任何东西的恐龙。
虽然古生物学是我的专业,但对于恐龙曾经存在地球上这件事,仍然让我惊奇不已。我觉得能活在当前这个时代很幸运,这是我们能够辨识出化石原本是什么东西的时代,也是我们能够用前所未有的方式探索古老过去的时代。
大自然总是带来惊喜演讲时,我有时会对观众进行有趣的提问。我会展示四种动物的影像,然后问观众:「哪一种才是恐龙?」我播放的图片有沧龙(中生代时期生活在海中的巨大掠食动物)、翼龙(大型飞行动物,也是来自中生代)、鳄鱼,以及一只毛茸茸的可爱企鹅。
多数人相信沧龙是恐龙,因为沧龙很大只、看起来很可怕,而且名称中就有「龙」。几乎所有人都把票投给翼龙,认为它们属于恐龙行列。翼龙差不多会出现在每一本恐龙童书中,而且它们的名称中也有「龙」。多数人认为鳄鱼不是恐龙,但是鳄鱼通常会得到几票。然后,最有趣的部分来了,「企鹅是恐龙吗?」
到了这个时刻,现场往往爆出一阵笑声,然后众说纷纭。如果我是在学校搞这一出,老师通常得在企鹅问题之后,插手维持秩序,让大家安静下来。
现在,我来揭晓答案:沧龙——不是恐龙。沧龙是海生蜥蜴,与科摩多龙的亲缘关系比跟恐龙还要近。我们怎么会知道?
因为它们不具备那些可以定义为恐龙的解剖学特征。翼龙——不是恐龙。翼龙包含了著名的翼手龙(pterodactyl),是和恐龙同时期一起生活的一群飞行蜥蜴,但不是恐龙。同样的,它们不具备恐龙必要的解剖学构造。翼龙与恐龙的亲缘关系很接近,不过在第一只恐龙出现之前,翼龙就已经从两者的共同祖先分家了。
鳄鱼——不是恐龙。鳄鱼是目前现存生物中,与恐龙关系最接近的亲戚,但并非恐龙。牠们也没能通过解剖学检验。
毛茸茸的可爱企鹅——是恐龙!包含企鹅在内的全部鸟类都是恐龙。鸟类不是恐龙的近亲,它们就是恐龙。「是不是恐龙」是是非题,没有程度之别。
你要么是恐龙,要么不是恐龙。我们把鸟称为「鸟类恐龙」,它们和它们的祖先都有可定义为恐龙的特征。鸟是恐龙,就像霸王龙、剑龙、无畏龙是恐龙。
你可能会想,这听起来很不可思议。然而确实是这样,而这就是科学存在的原因。正如历史一再证实的,在理解宇宙的结构与复杂时,常识是很糟糕的指南。爱因斯坦说常识是「偏见的累积」。如果常识有用的话,我们就不需要科学了,但常识并不牢靠。
说企鹅是恐龙,当然有违常识,却是事实。
那么,为什么企鹅是恐龙?我们可以从它们的骨头看到来自侏罗纪祖先的明显迹证,那是跨越1亿5000万年时间传承下来延续不断的恐龙性状。由于一些鸟种拥有喜好水域环境的习性,偶然间有几只鸟儿被保存在湖底淤泥当中,连精致细节都维持得很好,鸟类自恐龙血统分支出来的精采故事因而流传下来。
即便我们能够看出鸟类是从恐龙演化来的,我们还应该叫它们恐龙吗?到了某种地步,难道我们不应该说,它们再也不是恐龙,而只是鸟类吗?的确不应该。当我们智人的祖先从人猿演化成人类时,并没有脱离灵长目的范畴。他们仍是哺乳动物俱乐部的成员,并没有脱离会籍。他们的动物资格也没有被撤销。他们保有以上所有身分。企鹅是鸟类,也是恐龙,因为它们的祖先是恐龙。就像所有恐龙,鸟类的谱系可以回溯到第一只恐龙,因此鸟类是恐龙。
恐龙的演化现在,让我们根据演化支来定义恐龙。我们把最大的分支称为恐龙,这个分支在2亿3100万年前从生命之树分出来。如果我们以某种古老恐龙与它所有后代为例,所有的分支都可以追溯回到同一点,也就是第一只恐龙。在恐龙演化支中,含有许多更小的演化支。在一边,有长角的恐龙、带有盔甲的恐龙,以及一群嘴部宽扁似鸭嘴的植食性恐龙。另一边是包括蜥脚类巨无霸的演化支。邻近的演化支则包含肉食性恐龙,例如霸王龙和迅猛龙(Velociraptor);大约在1亿5000万年前,这群动物产生一个有羽毛的次演化支。它们长得很像那些没有羽毛的非鸟类恐龙亲戚,但具有飞行能力。鸟类于焉诞生。
无论是鸟类恐龙或非鸟类恐龙,全都拥有一组解剖学上的特征,让它们得以与爬行类祖先区别,也可以和现存或灭绝的爬行类分开。这组特征是恐龙的本质,而且赋予它们威力与活力。
环顾恐龙演化支,演化展现出体型和形状的各种可塑性,真是大自然的奇迹。这一群动物的成员体型大小的范围相当惊人,从约59公吨重的无畏龙,到勉强让磅秤指针些微移动的1.6公克的蜂鸟。特别的是,这两个物种都位于恐龙树的蜥臀目分支,这代表无畏龙与蜂鸟的亲缘关系比较近,胜过无畏龙和剑龙、三角龙(Triceratops)、厚头龙(Pachycephalosaurus)等鸟臀目恐龙的关系。这种情形适用于任何一对蜥臀目恐龙:霸王龙与红鹤、雷龙与冠蓝鸦、迅猛龙与环颈雉,牠们彼此的亲缘关系都比较接近,胜过它们与恐龙树的任何鸟臀目成员(好比三角龙)的关系。
若不是从深邃时间的观点,我们将永远无法把蜂鸟和无畏龙连在一起。人类的生命如此短暂,只靠本身的感官,我们几乎无法察觉坚定的演化力量。就像我们使用望远镜与显微镜可以观察到肉眼无法见到的事物,岩石纪录提供一种镜头,显现这世界的慢动作运转。以这种方式来看,地球是活的,充满了创造力与破坏力。
地壳上的各板块在地表你争我夺,有的擦边而过,有的互相分开,有的撞在一块,挤出皱褶,形成广大山脉。海水断断续续拍打大陆,还有极区冰河不停消消长长,使得南极与北极酷似两颗正在脉动的冰雪之心。
跨越深邃时间来检视,生命之树就动了起来,不停变换形状,大多时候在生长、茁壮,偶尔会有几根树枝或小枝枯萎。这棵树的幼苗时期,也就是生物发展出坚硬躯体为岩石添加故事之前的漫长时期,大部分对我们来说很神秘。
后来的5亿多年就好多了,但在这段期间,这棵树有五度快要完蛋。遭到下毒、冷得要死、热得要命、遇到火烧,有时还不只一种状况,生命之树经历了五次大灭绝,每一次都带来大规模的毁灭与机会。
当第五次灾难降临,祸从天降,恐龙这一支几乎要被斩断了。要不是有一脉坚毅的谱系努力撑过来,它们原本会全军覆没,那就是我们称为鸟类的分支。接近这一分支的末端向外生出17种企鹅,那是17种企鹅恐龙,也是17种湿漉漉、圆滚滚的例子,说明科学是克服累积偏见的最佳工具,而这些偏见是人类带到自然世界的。
节选自:CSR@天下