世紀之魚

75年前，它在一次意外中首次被人類窺見，隨即被譽為20世紀最偉大的生物發現——它就是腔棘魚。現在人們才知道為什么這一發現意義重大。下面我們將向您講述3.8億年間最有趣的魚的故事。

驚鴻一現

2003年8月18日傍晚，西印度洋大科摩羅島的哈哈雅村，夜晚捕魚的漁民紛紛解開拴在石頭上的獨木舟，向大海深處劃去。海水靜謐無垠，夜空中一輪新月正在升起，卡爾塔拉火山的側影在黑夜中顯得神秘偉岸。離岸幾百米遠處，一位經驗豐富的老漁民已經停了下來。他將槳架在獨木舟上，開始準備魚線。他在誘餌上方系上兩塊小而扁的黑色石頭，慢慢放下魚線，直到魚線觸到海床。

不一會兒，他感覺到魚線的那一端有動靜，這意味著魚已經上鉤。可能是嚙魚或石斑，運氣好說不定能碰上槍魚。這樣的話，明天一早他就能在莫羅尼的市場上賣掉。然而，這次的動靜不太尋常。老漁民費了好大力氣才把這條魚拉出水面。

夜晚的海水如墨一般漆黑，老漁民第一眼看到的是一對眼睛，在慘白的月光里發出粉光。這是一條大魚，老漁民幾乎立刻認出它是矛尾魚，又名腔棘魚。盡管這種魚很少被抓住，但所有科摩羅人都知道這是他們最寶貴的財富。腔棘魚被認為是人類的始祖。

自1966年以來，全世界只抓住過6條腔棘魚，而過去的5年中人類再也沒有發現過它的蹤跡。然而，老漁民知道該怎么做。他將魚拴在船尾，迅速向村莊劃去。他的時間不多了，這種魚在深海生活，只能在海面存活幾小時。

第二天大清早，老漁民的侄子乘坐第一班公交趕往莫羅尼（科摩羅首都），一下車他就直奔國家科學檔案館。檔案館坐落在莫羅尼中心環島的旁邊，是一座典雅的白色建筑。他很快告知工作人員老漁民的發現。在那里，研究人員自2012年開始就一直等待著腔棘魚的出現。2012年，南非羅德斯大學教授羅斯瑪麗·多林頓造訪科摩羅島，并介紹了南非發起的“非洲腔棘魚生態系統項目”。她留下了裝備和指南，以備腔棘魚被活捉的情況。她在莫羅尼的幫手是薩義德·阿哈馬德，一位年輕的環境學家。

阿哈馬德接到消息就直奔檔案館，他在館里拿上器材，就打車去了哈哈雅村。“我太激動了”，他回憶道，“迫不及待想見那條魚。我趕到的時候它還能動彈，這是一條非常大的雌魚，身長接近兩米。它的皮膚已經變棕，但眼睛是亮的。它的眼睛真的能發光，讓人難以置信。”

這條腔棘魚隨后被從水中撈出，它幾乎立刻就死去了。阿哈馬德采集了血液樣本，并支付了老漁民一筆費用。他將魚裝進麻布袋，運回了莫羅尼。

腔棘魚很快躺在了檔案館的實驗臺上。阿哈馬德小心翼翼地割開了魚的側面，提取了主要器官的樣本，包括肝、心、血和鰓，隨后用絞肉機將每一份樣本打碎使組織均勻。這些樣本被放置在檔案館的冷藏室中保存。

“當時讓我激動不已的是，科摩羅的魚能夠為科學做出一份貢獻了”，阿哈馬德說，“但這份貢獻到底有多大，我并不清楚。”10年后，就在2013年的4月，他終于知道了這個問題的答案。

“登陸第一魚”之爭

腔棘魚的大小與人類相似。活魚通體成藍綠色，厚厚的鱗片覆蓋全身，身上長有白色斑點。它們生活在海下200米到400米處，幾乎見不到陽光。白天，它們通常掩藏在石縫中，直到夜晚降臨海水變涼，才出來覓食。與大部分魚類不同的是，腔棘魚直接產下成形的小魚。受到驚擾時，它的身體會倒立，用鼻部的電感器官探測周圍的捕食者或獵物。

有幸在深海里偶遇過腔棘魚的人，都會提起它們發亮的眼睛和優雅的身軀。腔棘魚游動的姿勢非常優美，魚鰭擺動呈對角線姿勢——右鰭在前，左鰭在后，類似蜥蜴走路。

兩個世紀前，正是這樣的魚鰭在科學界引起轟動。1839年，瑞士科學家路易斯·阿加西斯在英格蘭北部一塊二疊紀泥灰巖石板上發現了一種魚的化石。他將這種魚命名為腔棘（脊柱中空）結節魚（魚鱗上有結節狀裝飾）。幾十年來，世界各地都發現了這類化石，時間從3.8億年跨越至7000萬年前。而自那以后，就再也不見腔棘魚的蹤影，科學家們認為這就是它們滅絕的時間。

腔棘魚化石在自然科學界引起了巨大震動，特別是在1859年達爾文發表《物種起源》之后。古生物學家認為腔棘魚分裂的魚鰭證明，它就是生物發展中“缺失的一環”，它就是第一個從海上登陸，逐漸演化成兩棲動物、爬行動物、哺乳動物，最后到人的物種。一些學者認為腔棘魚是登陸第一魚，但另一些學者則認為這一桂冠屬于1830年維也納博物學家約翰·那特納在亞馬遜發現的肺魚。

那特納在一次采集探險中尋得了一條鰻魚形狀的生物，約有兩英尺長，有鰓也有肺。那特納在一本專著中寫道“這是魚狀爬行動物的一員”。

這場肺魚和腔棘魚（一個有肺，一個有腿狀魚鰭）的辯論，一直持續了一個半世紀。如果沒有確鑿證據，特別是基因組上的微生物數據，這場辯論就不會有結論。因此，在哈哈雅發現的這條魚才具有重大意義。

湊巧的是，在哈哈雅發現那條腔棘魚的第二個月，就是羅斯瑪麗·多林頓召開非洲腔棘魚項目會議的日子。多林頓一直就想弄清腔棘魚的基因組排序，DNA中可以找到進化論的終極問題：人如何由魚演化而來？

當多林頓從美國休完假期，準備回南非參加腔棘魚項目會議時，她還沒聽說哈哈雅村的發現，還在為項目的1億美元籌款擔心。然而，阿哈馬德的消息改變了這一切。當他懷揣那個寶貝的冰盒子，從科摩羅一到南非，多林頓立刻領他來到了實驗室，她想看那些提取的腔棘魚組織是否保存完好，能不能當作有用樣本。

2003年10月29日，在南非東倫敦的馬喬里·考特尼-拉蒂默大廳舉辦了盛大的接待儀式，緊接著會議正式開始。羅斯瑪麗·多林頓站起來發表演講。她告訴大家在科摩羅發現了一條魚，并將樣本帶回了羅德斯大學。最后她放映了展示哈哈雅腔棘魚細胞的幻燈片，高興地宣布細胞組織保存完好，接下來可以進行基因組工程。

在禮堂的前排坐著一位精神矍鑠的96歲老奶奶，這座禮堂就是以她命名的，是她開啟了當代腔棘魚的研究。

還活著的化石

75年前的1938年，馬喬里·考特尼-拉蒂默在東倫敦博物館工作，12月22日，她突然接到一通電話。一位漁船的船長告訴她，一艘名叫奈林的拖網漁船剛剛進港，船長發現了一些有趣的東西。馬喬里立刻打車趕到海港。她爬上船，發現漁網中躺著一堆魚。“我翻開層層的黏液，發現了最美麗的那條魚——它約有5英尺長，呈淡淡的藍紫色，身上還有白色斑點，渾身都閃耀著銀藍色的光輝。它披著厚鱗，四鰭如肢，還有條怪怪的尾巴。它太漂亮了，就像一個精美的瓷器瓶，但我不知道它是什么魚。”水手告訴她，他們是在東開普省楚魯那河口240英尺深的地方捉住的這只魚，船長檢視它的時候，手指甚至被它咬了一口。

盡管馬喬里認不出這是什么魚，但她知道必須保存好它。她拿出計量工具，畫了一幅素描草圖。

馬喬里先去了殮房和東倫敦冰庫——全市只有這兩個地方有冰凍設施放得下這么大的魚。然而，當時離圣誕節只有3天，這兩個地方都沒有空間。絕望的馬喬里只好找到當地的動物標本師。在他的建議下，馬喬里將魚裹在浸滿福爾馬林的布中，同時找尋專家辨認這條魚。她給羅德斯大學化學講師兼博物館魚類館館長史密斯博士打電話，卻沒有找到他。馬喬里第二天還沒有接到史密斯博士的消息，便給他寫了封信，隨信附上了自己的素描。

接下來的幾天， 馬喬里焦急地等待著答復。到了12月27日，魚開始滲油，標本師也擔心它即將開始腐爛。馬喬里讓他趕緊將魚剝皮，但必須完好保存魚鱗。魚皮下，他們發現了純白的肉，沒有肋狀物和脊柱，只有一條靈活的、裝滿油的細管。

13天之后，馬喬里才收到史密斯博士的回復，他此前一直在納斯那小鎮度假，在那里接到了馬喬里的信和素描。“我看了又看，陷入了迷茫。”史密斯在《原始的四足生物——腔棘魚》（1956）一書中寫道，“我從沒見過這樣的魚，它有點像蜥蜴。突然，我的腦中閃過從前看過的很多圖畫，那些生活在遠古時代的魚、那些只存留在化石中的魚！我知道這個想法太荒謬了，常識提醒我，連冒出這樣的念頭都太瘋狂了。”

然而，他在發給馬喬里的電報中敦促她一定保存好魚的內臟。“從您的繪畫和描述中看”，他寫道，“這條魚與滅絕了很多年的魚非常相似。”

1939年2月16日，史密斯博士終于來到東倫敦，在馬喬里·考特尼-拉蒂默的辦公室里見到了這條魚的標本。他圍著這條魚轉了好幾圈，目不轉睛地看著，時不時伸手摸一摸。最后，他才對馬喬里說：“小姐，這項發現將震動整個科學界。”

隨后，《自然》雜志刊登了史密斯博士名為《非洲總有新發現》的文章，引起強烈反響。全世界的報紙和雜志都報道了這一消息，稱其為“5000萬年最棒的魚的故事”、“20世紀自然歷史領域最驚人事件”。

14年的尋覓

令史密斯沮喪不已的是，腔棘魚的內部器官沒有能夠保留下來，而他堅信這將透露腔棘魚形態和起源的更多秘密，甚至能揭示生物進化的奧秘。此后，史密斯花了整整14年時間尋找下一條腔棘魚。他與太太瑪格麗特尋遍了南非的海灘，到處張貼腔棘魚的圖片，懸賞100英鎊，找尋魚的下落。

1952年的圣誕前夜，史密斯終于接到了他一直在等的那條消息。一個名叫艾瑞克·亨特的船長給他發了電報，說在科摩羅附近海域捉到了一條魚，他最好趕緊過去看看。

史密斯立刻找來電話。他試圖聯系南非的國防部長和交通部長，以及軍隊的長官，然而都沒有聯系上。圣誕節中，他知道自己只有一個選擇：南非丹尼爾·馬蘭總理。在當地議員的幫助下，史密斯給馬蘭總理海邊別墅打去了電話。接電話的是總理夫人，她說總理已經入睡，她不愿意打擾他。“1952年12月26日的晚上10點30分”，史密斯寫道，“這是我人生的最低谷，眼看時間一點點流逝，命運將我逼到了墻角。我該做些什么？這一切看上去已沒有希望。”

然而不久后，史密斯的電話響了，馬蘭總理打了過來。史密斯用顫抖的聲音匯報了當前情況，最后請求使用一架飛機，讓他能去科摩羅把魚帶回南非。“你的故事非常了不起”，馬蘭聽畢說道，“明天早上第一件事，我就從國防部長那里給你弄一架飛機，把你帶到你要去的地方。”

第二天早晨，史密斯就乘坐軍用達科塔飛機趕往科摩羅。

飛機在熱帶暴雨中抵達了目的地。在亨特船的桅桿旁，停著一口木棉棺材，棺材里放著那條魚。“我的上帝，這是真的！當我第一眼看到它鱗上的結節圖案，頭上的骨頭，那多刺的魚鰭，我就知道這就是腔棘魚。我跪在甲板上，想把它看清楚。我撫摸著它的身體，眼淚不知不覺就流到了手上。我知道我在哭，但我并不覺得不好意思。我用了14年寶貴時光，搜尋它的蹤影。它是真的，它終于來了！”

第二天，史密斯回到南非，帶著魚找到了馬蘭總理。

“天啊，它真難看”，馬蘭說，“你的意思是，我們人類原來長這個樣？”

答案揭曉

此后的幾十年里，世界各地又陸續發現幾條腔棘魚。現在倫敦自然博物館的大廳就永久展示著一只腔棘魚標本。而在世界各大博物館，也能找到它的蹤影。

所有這些腔棘魚標本都是“活化石”，和巨型紅杉樹以及馬蹄蟹一樣，都是遠古時代留下來的遺跡。然而，它在進化史上到底占據什么樣的地位——它是否真是人類的“魚祖”，人們卻不得而知。只有對腔棘魚的細胞做出更細致的研究，才能揭示答案。而這就是羅斯瑪麗·多林頓要做的事。

2003年的非洲腔棘魚大會召開之后，多林頓意識到他們的設備沒辦法承擔給腔棘魚基因組測序這樣大型的任務。她聯系上了西雅圖華盛頓大學的微生物學教授克里斯·阿麥米亞，他本人也是腔棘魚的“粉絲”，阿麥米亞立刻安排把這些樣本送往美國。

“小的時候，史密斯博士撰寫的《原始的四足生物——腔棘魚》這本書就讓我如癡如醉。”阿麥米亞說。他知道給整個基因組測序是一項大工程。魚基因組測序不是第一次，2002年有人就給河豚測序。但是給腔棘魚基因組測序的難度和重要性是不可同日而語的。2003年，全球只有幾個機構有這種條件做這樣的工作，其中一個就是波士頓的布羅德研究所，他們也非常樂意參與這項工程。

當在哈哈雅發現的腔棘魚組織被送往布羅德研究所檢驗時，來自全世界6大洲12個國家40個研究機構的91位科學家全部聚集到此，等待數據出現。“腔棘魚的基因組約有30億堿基對”，阿麥米亞說，“每一對染色體約有5000萬到2.5億堿基對，我們使用的儀器可以同時給100對堿基對測序。”

這是一系列復雜的切割、縫合過程。前沿的遺傳學家和計算機科學家為此通力合作，最后得出基因組組裝草圖。接下來就是生物學的領域。科學家們分析數據，找出、分離有趣的基因，并將此與魚、哺乳動物、人和肺魚相似基因作對比。

多林頓們從不同的生物上鎖定了251對基因，這一數量比以往研究的要多得多。將它們互相比較，以判定現代的腔棘魚在生命之樹中到底占據怎樣的位置。終于，在2013年4月，在阿加西斯首次發現腔棘魚化石的174年后，在馬喬里·考特尼-拉蒂默見到那條美麗大魚的75年后，在史密斯于《自然》雜志上首次發表論文的74年后，在哈哈雅村老漁民抓到他的大魚10年后，腔棘魚再次登上《自然》雜志封面。這份報告給接近十年的工作劃上句點。阿麥米亞的團隊得出結論，“基因分析強烈支持：四足動物與肺魚的親緣關系要比腔棘魚近。”

史密斯筆下的四足祖先，原來并不是我們的老祖宗，至多算是老祖宗的兄弟。然而，腔棘魚與人類的親緣仍比它與鯊魚的要近。

通過將腔棘魚與陸生生物對比，阿麥米亞和他的團隊開始知道基因是如何變化的，哪些基因最終丟失，哪些經歷了改變，人如何能夠呼吸、排泄、在陸地上行走。腔棘魚魚鰭的功能與我們的手臂類似：一個柱骨（上肢）和兩個結合骨（相當于尺橈骨）。其他魚類沒有手指，腔棘魚的基因卻顯示它可以長出四肢端骨（手指）。

那晚，在哈哈雅村捉到的魚為進化科學的一些重大問題提供了答案，在未來的幾十年里，它還將帶來更多科學成果。

而在科摩羅，很少再有漁民苦苦追尋腔棘魚的身影，“只有老人才有耐心等一晚上，等腔棘魚上鉤。”薩義德·阿哈馬德說。在南非和印度尼西亞的深海中，我們的老祖宗重回寧靜，它們盡情地游弋、繁衍，就像在過去的四億年里一樣。

[譯自英國《智慧生活》]