古地中海海岸（一）鯨化石有關的進化前奏

文/卡爾·齊默　譯/靳萌 編輯/吳冠宇

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古地中海海岸（一）鯨化石有關的進化前奏

文/卡爾·齊默譯/靳萌 編輯/吳冠宇

金格里奇回到巴基斯坦不再是為了尋找那些懷俄明哺乳類動物的源頭，而是為了尋找更多的巴基斯坦古鯨。他再一次在橋拉其附近進行挖掘，但只找到一些鯨類牙齒的化石。這些化石當然很重要，它們就像那些曾給了范瓦倫靈感讓他將其與鯨聯系在一起的中獸類化石一樣重要。

像大多數古生物學家一樣，菲力普·金格里奇(Phillip Gingerich)的辦公室看起來像一個巨大的儲物室。雖然密歇根大學古生物博物館的后走廊被裝著化石的高高的木制格子圍了起來，但仍然有成百上千的化石存放在金格里奇的辦公室里。它們有些放在鐵制的抽屜里，有些放在黃色的泡沫塑料上，而有些則放在報紙上。除了化石，辦公室里剩余的空間被金格里奇擺滿了壘起來像墻一樣的書和裝滿文件的格子。這個辦公室有兩個房間，一間沒有窗戶，另外一間有黑色的百葉窗。兩間屋子里都充滿了摩菲香皂的味道。金格里奇是一位很著名的古生物學家，在過去的20年里，他曾發現了相當一部分的世界著名的恐龍化石。但出乎我意料的是，他的辦公室內好像并沒有什么痕跡顯露出它的主人曾經為尋找恐龍化石四海為家。

但是后來，我發現了原本沒什么明顯特征的辦公室內的一些蛛絲馬跡：墻上黏著從巴基斯坦寄來的卡片，海豚頭骨塞在架子的一角，靠近天花板的地方掛著的一個箱子里裝了一只腿骨以上部分的狗的骨架，還有一句用法語寫的古語：De Mortuis Nil Nisi Hon-um——別說死人的壞話。在這個辦公室里面的一扇門上釘著一張紙，紙上復印著鯨和海豚的插圖，除此之外，還有一個朋友寫的幾段話，作為送給金格里奇遠征的禮物，開頭是“獻給金格里奇”，接下來的則是一大堆拼湊起來的東西，它們大部分是基本忠實于長篇小說《白鯨》的原文，開始的一部分：“奇異世界的水門一下子被沖開了，最狂野的妄想讓我下定了決心。鯨，全都是鯨，兩條兩條的，沖到我靈魂的最深處；而它們的中間是一個有蹄的怪物，好像高高聳立在空中的一座雪山。我塞了一兩件襯衫到毛氈旅行袋里，然后把它夾在胳膊下面，就出發去開羅和地中海了。”

他在研究這些化石的時候有很多想不通的問題，其中一個讓他百思不得其解：這些現代秩序是什么時候出現的呢？又是怎樣出現的呢？

在認識金格里奇之前，我一直以為他是從小就跟鯨化石打交道并一直在尋找它們，但實際上他是后來才愛上這些“史前巨物”的。“我在中西部長大，”他告訴我，“對我來說，鯨是來自另一個星球的生物。”金格里奇的個子很高，有張看起來安詳平靜的面孔。他可以用農夫那種不慌不忙、輕輕松松的方式講述錯綜復雜的統計樣本和進化理論。1964年，當他到東部的普林斯頓大學學習的時候，他夢想著能成為一個經濟學家。“像大多數人一樣，我在第一個學期選修了地質學，因為我覺得這是得到理科學分的最簡單的辦法，”他說。但在第二個學期，他又繼續學習了高等地質學。第一個學年的那個夏天他在蒙大拿敲巖石；兩年以后，他竟然挖出了5500萬年前曾跳躍于懷俄明州叢林中的靈長類動物的下頜骨。金格里奇開玩笑說，“上癮之后，你不需要再花太長時間就可以從地底下找出還有著發亮牙齒的下頜骨。”

古生物學家在智利卡爾德拉與科皮亞波的新建高速公路工作現場附近發現了至少80具古鯨化石。 攝影/Alex Fuentes/CFP

在非洲的馬拉維教了兩年自然科學之后，金格里奇去了一家研究院研究古代脊椎動物。那個夏天，他在懷俄明挖出了更多的哺乳類動物化石，其中大部分仍是靈長類動物，不過也有偶蹄動物、嚙齒動物，還有中獸類。他在研究這些化石的時候有很多想不通的問題，其中一個讓他百思不得其解：這些現代秩序是什么時候出現的呢？又是怎樣出現的呢？當古生物學家說諸如“現代”之類的詞時，他們可以指5000 萬年前。“很快便確定我們曾經感興趣的現代秩序是在一個地質層中形成的，”金格里奇說，“如果我們把你帶去懷俄明，當你把手放在那個地質層上時，你會發現地質層的下面幾乎找不到這些生物的痕跡，而在它的上面卻很明顯。如果所有的東西都是一下子出現的，你可能就會想它們肯定是在別處進化的了。”

在無知的狀態下反而會有很多的可能性。北美洲的哺乳動物有可能最初是在中美洲進化的，然后又來到北部；或者最初是在歐洲，然后向西穿過格陵蘭島；也有可能最初是在亞洲，然后又向東穿過阿拉斯加。最不可能的在金格里奇看來倒是有可能的，亞洲的化石藏在前蘇聯、中國和蒙古這些國家，就像藏在沼澤里一樣安全。英國一位名叫蓋伊·皮爾格林的古生物學家研究了這些化石，發現它們中的一些是中獸類的牙齒化石。“皮爾格林覺得它們是巴基斯坦中獸類的牙齒化石，而我們在懷俄明也發現了這些東西，我覺得這是一個很好的線索。找到另外一塊化石的最好地方就是你曾經發現了一塊化石的地方。”

金格里奇說：“在這個巖床中遍布著偶蹄動物的小小的下頜和哺乳動物的牙齒，我們一打開巖石就找到了想要的東西。哪怕只有一點希望，我們也會帶著這個矩形的東西回來進行加工，以便找到小型哺乳動物的痕跡。”

1975年11月，在金格里奇參觀歐洲博物館靈長類動物下頜骨的那段時間里，他曾經用了兩個星期的時間去巴基斯坦追尋皮爾格林的足跡。金格里奇去了巴基斯坦東北部的拉瓦爾品第城。到了那兒以后，每隔一天的早晨，他都會雇一輛出租車去西邊 50英里以外的印度河。在那樹叢茂密的小山里，有庫爾達納和科哈特巖層，它們是5000萬年前形成的第三紀下層巖石。印度次大陸在被擠進亞洲大陸形成喜馬拉雅山的時候，這些巖石層便形成了。古地中海寬廣的水域曾經從西班牙延伸到印度尼西亞，但在大陸發生這種變化的時候，印度失去了古地中海的東海岸。后來中東和北非兩塊陸地也往北部移動了很多，以至于古地中海縮小成了現在的地中海。不斷碰撞的印度大陸使古地中海東海岸的海平面大幅度的上升和下降；金格里奇能夠看得出巴基斯坦的巖石層——那些曾經形成了印度次大陸的北部邊緣的大部分巖石，一直都存在并且見證了一切的滄桑巨變。在環繞小村莊的較低的裸露巖層上點綴著巧克力色的泥巖和顏色像舊美鈔一樣的石灰巖，這些都可以說明這里曾經從干燥的陸地變為河流，再變為海岸，并且向后退了幾百碼。

龍王鯨，擁有腿，如箭頭所指的位置。

巴基斯坦古鯨的頭部，已知的最古老的鯨類。

作為地球上現存最大的動物與海洋哺乳動物的代表，鯨魚在漫長的生存史中經歷了由陸地到海洋的進化歷程。金格里奇發現的巴基斯坦古鯨是目前已知最古老的原始鯨類，有約4900萬年歷史，體形和外表都類似于狼，生活在淺海或大型湖泊的岸邊陸地。巴基斯坦古鯨的后代陸行鯨可以同時游走及游泳，已是一種半水生哺乳動物。羅德侯鯨的耳骨已非

那些巖石其實沒什么特別的，在金格里奇的報告里，他給它們起了一個很合適、但卻長得讓人想睡覺的名字——“從中部第三紀下層的巴基斯坦的庫爾達納和科哈特巖層收集來的一小部分脊椎動物化石”，里面有一些鱷魚骨頭、石化了的東西、螃蟹鉗子和鯊魚的牙齒。金格里奇還發現了一顆屬于一種中獸類的牙齒。在這塊石灰巖的延伸部分還發現了蛤類和其他海生動物的化石。金格里奇知道范瓦倫發現的從中獸類發展到鯨之間的鏈接，但他不知道這種中獸類究竟是不是一種早期的鯨。他并沒有對這個問題多加思考，他的興趣在于致力尋找陸地哺乳動物，所以任何鯨化石都不對他的胃口。

其它的一些化石讓金格里奇希望回到巴基斯坦。當金格里奇在1977年帶著一隊從密歇根和巴黎來的古生物學家回到巴基斯坦時，他們開始在蘇來曼山脈腳下的哈其·納拉山谷進行挖掘。在那里，綠色的竇曼達地層第三紀下層泥板巖裸露在山谷的兩壁上。

金格里奇隊伍中的古生物學家在這里找到了幾塊哺乳動物的化石，沉積學家研究了它們形成之處的泥板巖。但是當人們告訴金格里奇他們發現了什么的時候，他并不高興。“都是海里的。”他說，聲音中帶著明顯的失望。“1個星期之后，我們夾著尾巴無可奈何地逃到了巴基斯坦南部，希望能在那里發現古新世化石。兩個星期之后，我們只發現幾塊讓人厭煩的海龜殼。然后我們又回到北部實行第三套方案。可這些我都記不大清楚了。當時我生病了，只記得我從下午開始發燒，我躺在一棵阿拉伯樹下休息，一個巴基斯坦同事就在那會兒發現了一個小小的哺乳類動物的下頜骨。”

那個下頜骨是陸地哺乳動物化石的標志，他們終于發現陸地動物的痕跡了。金格里奇的隊伍在甘達·卡斯以西30英里一個叫橋拉其的村莊附近發現了那塊化石。第二年，他們又回到那個地方，終于在1979年，發掘獲得了大豐收。“橋拉其的化石都是從一層像水泥一樣堅硬的紅色巖床中找到的，”金格里奇說，“在這個巖床中遍布著偶蹄動物的小小的下頜和哺乳動物的牙齒，我們一打開巖石就找到了想要的東西。哪怕只有一點希望，我們也會帶著這個矩形的東西回來進行加工，以便找到小型哺乳動物的痕跡。”

常接近現代鯨類，它們的游泳速度遠勝陸行鯨。矛齒鯨有著較為靈活小巧的身軀，適應了深海生活，成為現代鯨類的祖先。通常，人們根據現代鯨類的攝食方式將其大致分為須鯨和齒鯨 。齒鯨口中有圓錐狀的牙齒，體形差異較大。須鯨則體形巨大，有巨大的鯨須但沒有牙齒 。圖為根據資料繪制的鯨類骨骼形態進化簡圖。 繪圖/劉宇佳

金格里奇仔細研究了那個殼和頭骨的接縫部分，他注意到了一塊S形的類似花飾的骨骼，它起著錨的作用。只要是鯨，不論是現存的還是已經絕種的，它們的骨頭上都會有一個這樣簽名似的標志，這是其他陸地生物所沒有的特征。

金格里奇的一個同行，一位名叫讓-路易斯·哈滕伯格（Jean-Louis Hartenberger)的研究嚙齒動物的法國專家，很偶然地在一塊巖石里面發現了一條3英寸長的骨骼裂縫。哈滕伯格非常苦惱，因為那塊骨骼看起來根本就不是嚙齒類動物身體的任何一部分。但是為了把那塊骨頭看得更清楚些，他又一次敲開了那塊大巖石。這一次，他發現了一塊頭蓋骨。“我們所能看到的只有一塊頭骨，里面根本就沒有腦子。”金格里奇說。這塊頭骨的頂部有著一個類似莫霍克發型（一種剃光頭發，只留一長條豎起的頭發從腦門穿過頭頂直到脖子的發型）的鳥冠狀骨頭，它占據了很大的空間，以至于腦殼非常小，僅能容納一點灰色的大腦。

金格里奇把那塊頭骨和其他的化石都帶回了家，標本制作者們花了一年的時間來處理那塊頭骨，一點點敲掉外面水泥一樣堅硬的巖石，才逐漸發現這塊頭骨從后面看很像一只山狗大小的動物的頭骨，而頭骨上面則布滿了厚厚的雞冠狀東西，同哈滕伯格在巴基斯坦發現的一樣。但掛在頭骨里面的東西卻是哈滕伯格沒有注意到的：一塊形狀和大小都酷似葡萄的骨骼。

這塊骨骼看起來像一個殼。金格里奇仔細研究了那個殼和頭骨的接縫部分，他注意到了一塊S形的類似花飾的骨骼，它起著錨的作用。只要是鯨，不論是現存的還是已經絕種的，它們的骨頭上都會有一個這樣簽名似的標志，這是其他陸地生物所沒有的特征。

當金格里奇和一位來自巴黎國家自然歷史博物館的唐納德·拉塞爾（Donald Russell)—道工作的時候，他把那些骨骼碎片命名為巴基斯坦古鯨，并且開始自學關于鯨化石的知識。很明顯，那些耳骨是屬于鯨類的。鯨的耳朵可以在水里辨別方向，是因為它們的耳朵長在一個與頭骨分開的“小匣子”里面。這樣，它們的耳朵就好像漂浮在由韌帶和水沫組成的寬松的籃子里面一樣，鯨要且只能通過它們的下頜來接收聲音。相比較來說，那些葡萄似的巴基斯坦古鯨的骨頭很結實地連接在頭骨底部3個不同的地方。它們也許可以比較好地在水下接收聲音，但振動還是很有可能從骨頭的接縫處滲透進來而擾亂聲音的方向。當鯨向下潛水的時候，它們會用自己的血液在耳朵周圍形成一張網，以此來保證耳朵可以在高壓下相對隔離。巴基斯坦古鯨頭骨在相應區域的骨骼很硬，這也說明鯨不能游得太深。不管是已知的最原始的鯨，還是幾百萬年前古老的鯨，它們可能都不習慣在水下生活，不太擅長潛水，在水里的聽力也很差；它們當時不是生活在深深的海洋里而是在淺淺的溪流里。

巴基斯坦南部拉爾卡納縣附近的印度河。金格里奇曾在印度河附近樹叢茂密的小山里追尋皮爾格林的足跡。 攝影/PPI/東方IC

雖然有時當一塊鯨化石被發現的時候，金格里奇還會嘆息，覺得不滿意，但是巴基斯坦古鯨是無論如何也不會讓他有這種感覺的。他回到巴基斯坦不再是為了尋找那些懷俄明哺乳類動物的源頭，而是為了尋找更多的巴基斯坦古鯨。他再一次在橋拉其附近進行挖掘，但卻只找到一些鯨類牙齒的化石。這些化石當然很重要，它們就像那些曾給了范瓦倫靈感讓他將其與鯨聯系在一起的中獸類化石一樣重要。雖然金格里奇發現的化石卻只有脖子以上的部分。

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