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宇宙自然生命簡史:52在KT 撞擊前,恐龍到底是什麼情況?

我們經常說,屬於恐龍的爬行動物時代結束後,哺乳動物就崛起了,從地質年代的尺度來理解沒有錯。但是,就我們普通人能夠真實感受到的尺度來說,哺乳動物離一哄而上地搶佔每一塊地盤那還差的很遠。正如古生物學家斯坦利寫道,「進化可能是厭惡空白的。但填補空白卻需要很長的時間。」可能在此後的1000萬年中,哺乳動物都謹慎地保持著較小的體形。在第三紀早期,如果你有山貓那麼大,你就可以稱王了。

但是,一旦哺乳動物崛起,它們的體型就開始膨脹,有時甚至大到了荒唐的地步。曾經有那麼一段時間,豚鼠長到了犀牛那麼大,而犀牛差不多二層樓高。在食物鏈中,哪裡有空缺,哪裡就會有哺乳動物崛起來填補。早期的浣熊家族成員遷居到了南美洲,發現了一個空缺,便演化成了像熊一樣巨大而兇猛的動物。鳥類也大得不像話。有這麼幾百萬年的時間,北美洲最兇猛的一種食肉動物可能是一種叫泰坦鳥的巨鳥。它體形巨大,不會飛行,但無疑是史上最威武的鳥類。它能長到 2.5 米高,比姚明還高一個頭,超過 150公斤。對於它討厭的任何小動物,它可以用它的喙輕易地把它們的腦袋給撕下來。這種巨鳥家族稱霸了5000萬年,可是,要不是1963年在佛羅里達發現了它的第一具骨骼化石,我們至今也不會知道還有這樣的史前巨鳥。

化石記錄的貧乏,正是我們對大滅絕不了解的另一個重要原因。我曾經給你講過,骨頭要變成化石有多麼的不容易。其實,化石的數量比你想像中的要少得多。就拿我們最熟悉的恐龍為來說,博物館可能給了你一個恐龍化石極為豐富的深刻印象。其實,博物館中展出的大都是人工製品。在倫敦自然歷史博物館的大廳入口中,顯赫擺放著一副巨大的梁龍骨架,為幾代遊客帶去了快樂,增長了知識,但它其實全部是用塑料製成的。它是卡內基(Andren Carnegie)1903年在匹茲堡定做並贈送給博物館的。而在美國紐約自然歷史博物館大廳的入口,則有一個更加宏大的場面:一隻張牙舞爪的異龍骨架,正撲向一隻包羅龍的幼崽,另外一具巨大的包羅龍骨架則奮力保護著它的孩子。這個展品的效果極其震撼,令人印象深刻,包羅龍的骨架高達9米,直抵高高的天花板。但是,這完全是假的。展品中的幾百根骨頭每一根都是模型。參觀全世界任何一個大點的自然歷史博物館,不論是巴黎的、維也納的、法蘭克福的,還是北京、上海、布宜諾斯艾利斯的,迎接你的都是古舊的模型,而不是古老的化石。

真正的科學事實是,關於恐龍,我們並不是真的知道很多。對於整個恐龍時代,我們只發現了大約700個種類。其中只有大約一半有比較完整的標本,可以證明它是獨特的不重複的種類。有完整頭骨和骨骼的標本大約佔 20%。這 700 個種類分散在 300 個恐龍的「屬」下面,誇張的是,有一半的屬都是通過研究一件標本推測得出的。現在估計,大約還有 700-900 個恐龍屬等待我們去發現。700個恐龍的種類就算都是不重複的,這個數量還不到今天已知的所有的哺乳動物的五分之一。但是請別忘了,恐龍統治地球的時間可是哺乳動物歷史的差不多三倍。

所以,要麼就是恐龍的種類真的特別稀少,要麼就是我們只抓住了它們的一點兒皮毛。

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在整個恐龍時代,有差不多一百萬年的時期中,我們連一塊恐龍化石也沒有找到。即便是在我們研究最多的白堊紀晚期,歸功於我們對恐龍滅絕原因的持續興趣和長期研究,在那一時期活著的恐龍,大約還有四分之三的種類是我們尚未發現的。或許,還有比梁龍更大,比霸王龍更兇猛的動物,它們在地球上漫步了數千年,而我們卻一無所知。說出來可能會讓你感到吃驚,我們對那一時期恐龍的全部知識僅來自於大約99 具白堊紀晚期北美洲東部恐龍的部分或完整的標本。

關於恐龍滅絕,目前最廣泛的見解是在 KT 撞擊之前,恐龍就已經開始走向沒落了。據 BBC 2016年4月的報道,美國國家科學院院刊發了一篇文章,支持恐龍在小行星襲擊發生前 5000 萬年就已經提前沒落的說法。文章發布者英國雷丁大學的古生物學家坂本博士認為,恐龍長期處於衰落狀態,原因是它們無法應對地球的變化,當時氣候變涼、海平面變化也加劇。坂本博士帶領的團隊研究了恐龍從 2.31 億年前到它們滅絕時的化石遺骸,分析表明,2 億多年前時,恐龍的物種以爆髮式的速度增長,但到了 1.6 億年前,增長速度放緩,到了 1.2 億年前時,物種數量則走上了下坡路。坂本博士表示,他們並沒有預料到會是這樣的結果,雖然最終導致恐龍滅絕的是小行星的撞擊,但在撞擊發生前 5000 萬年,它們已經窮途末路了。

同時對這篇論文及其觀點進行報道的還有英國知名報刊《衛報》,美國的《洛杉磯時報》也做了報道,其他一些科學網站也有報道,比如 sciencedaily。

但是,對於這個觀點,古生物界也是有反對聲音的,比較有名的一位反對者是美國密爾沃基公共博物館的古生物學家希恩(Peter Sheehan)。他指責同行並沒有對各種骨頭進行細緻入微的研究。他表示很多骨頭很像,造成了物種被少算了。上世紀 80年代末期,希恩搞了一次實驗。他在蒙大拿州著名的赫爾克里克地層精心選定了一片區域,然後招募了數百名志願者,對此區域做了一番徹底的化石普查。他們一絲不苟地收集每一顆牙齒、每一根脊骨、每一小片骨頭,所有這些都是被之前的挖掘者所忽略掉的。這個工作一干就是兩年。當他們結束工作時,也就是 1991 年,一共發現了超過 1000 種恐龍的遺骸,人類所擁有的恐龍化石的數量已經翻了兩倍。他們認為,這次調查說明了KT撞擊之前,恐龍並沒有在逐漸滅絕。2011 年,科學雜誌刊載了一篇文章,其中也提到了西恩的研究,這篇文章主要報道了耶魯大學的古生物學家泰勒?萊森的研究,他說恐龍在小行星撞擊前數量實際上是在上升的。

不過,從總體上來看,支持恐龍提前走向沒落的古生物學家還是更多一些。但有一個研究成果已經得到了古生物界的公認,那就是恐龍其實並沒有真正的滅絕,他們的直系後代就是今天的鳥類。

今天凌晨,我收到一個痴迷血型與性格研究的朋友發來的文章,他說他有一個最新研究成果,可能是人類學一個重要發現。他說他通過研究人和各種猩猩的血型後,認為黑猩猩可能是人類的祖先直立人的祖先。他說由於類人猿中只有黑猩猩是 O型,所以也可以反推人類是黑猩猩和其他類人猿雜交進化而來。這位朋友的本職工作是做奶茶店連鎖經營管理的。我對他這種學習和思考的精神表示肯定,但是我真心不建議在沒有搞懂所有已知的科學成果之前,自己去做所謂的研究。至少得先搞明白進化樹是啥意思吧,他是真把黑猩猩當成人類的祖先了。不過,我還是給這位朋友回了一個暈的表情。意思表達的含糊一點,他不聽我的節目的。

我們總是習慣於認為,人類成為這顆行星上的統治物種是不可避免的。現在,科學研究卻表明,人類的出現很可能是拜幾次天外撞擊和一些偶然事件所賜,這種結果要讓一些宗教人士理解並相信,顯然是非常困難的。我們與其他所有活著的生物有一點是相同的,那就是在將近40億年的時間中,大家的祖先總是能及時地滑入一扇正在關閉著的門中。古爾德有一句名言簡要地表達了這個意思:「人類之所以今天能在這兒,是因為我們的生命之線從未中斷過,在10億個有可能把我們從歷史中清除的點上,我們一次也沒被清除。」

講到這裡,我要給你總結一下這幾期節目的核心論點:1. 生命渴望生存;2. 生命並不總是想要有所作為;3. 生命一次又一次地被滅絕。現在可能還可以增加一點,你很快就會聽我講到,生命往往以令人極為震驚的方式前進著。

在倫敦自然歷史博物館,有一些秘密的門,它們有時出現在燈光昏暗的走廊的某個凹進處,有時又出現在一瓶瓶礦物標本、鴕鳥蛋以及其它一些歷史已經超過一個世紀的雜物之間。說它們秘密的意思是說它們從不會引起遊客們的注意。在很偶然的情況下,你可能會看到某個人,長著一頭的亂髮,很有學者范兒,心事重重地從其中的某一個門中走出來,匆匆走過走廊,然後又消失在另外一個門後面。這樣的情形並不多見。這些門大多數時候都一直關著。一點兒也看不出,在這些門的後面,其實存在著另外一個平行的自然歷史博物館,它同樣巨大,甚至比公眾知道和愛慕的那個博物館更精彩。

倫敦自然歷史博物館總共收藏了7000萬件藏品,它們來自地球的每一個角落,涵蓋了生命的每一個領域。並且,每年還會增加數十萬件藏品。但是,只有當你了解了門後的那些東西,你才能真正地體會這是多麼巨大的一個寶藏。在那些大大小小的柜子中,在排著一排排架子的長長房間中,幾萬件動物標本浸泡在瓶子中,幾百萬隻昆蟲標本別在方卡紙上。在一個個的抽屜中,裝滿了閃亮的軟體動物標本、恐龍化石、早期人類的頭骨,還有數不清壓得平平的植物標本。走在裡面就好像漫步在達爾文的腦海中。在活體儲藏室中,陳列架的總長超過20公里,一罐又一罐的動物標本被保存在甲醛溶液中,也就是福爾馬林中。

這裡保存著班克斯(Joseph Banks)采自澳大利亞的標本、洪堡(Alexander Von Humboldt)從亞馬遜流域收集的標本以及達爾文在乘「貝格爾」號遠航時採集的標本。所有這些標本要麼是極為珍稀的,要麼就極具歷史意義,或者兩者兼而有之。很多人看到它們就會忍不住摸上一下,還有少數人則更進一步。1954年,博物館從一位叫邁納茨哈根(Richard Meinertzhagen)的資深收藏家手中獲得了一批很棒的鳥類標本。此人是《阿拉伯半島鳥類研究》和其它幾本學術專著的作者。他有好多年一直泡在博物館中,幾乎天天來做筆記。當那批鳥類標本的箱子送到後,管理人員興奮地撬開了箱子想一睹真容。結果,說得好聽一點是吃驚地發現,有好多的標本赫然貼著博物館自己的專有標籤。顯然,這位邁納茨哈根先生多年來一直在博物館中為自己「收集」標本。這也解釋了他的一個怪癖:大熱天也穿著大衣來博物館。

又過了幾年,在軟體動物區的一位常客,他還是一位「相當傑出的紳士」,在往某種架子的空心腿中塞值錢的海貝殼時被抓了個現行。

福泰在帶領比爾參觀這個巨大的門後的博物館時,若有所思地對比爾說:「我絲毫不懷疑這裡的任何一件東西都會有人垂涎三尺。」他們漫步穿過一個又一個部門,一群人坐在一張張大桌子前,認真地研究著節肢動物、棕櫚葉子和一盆盆泛黃的骨頭。到處都可以看到人們在一種不慌忙的氛圍中從事著一項巨大的事業,因為永遠也干不完,所以不必著急。比爾看到博物館1967年發表的一份報告,這是關於莫里(John Murray)考察隊在印度洋的一次考察,但這份報告發表於考察結束後的44年,你可見事後的整理研究工作有多麼耗時。這是一個有著自己獨有的工作節奏的世界,在一部小小的電梯中,有一位學者模樣的老先生也在裡面,福泰與他親切地攀談起來,電梯以沉積物的速度緩緩地下落。

那人走了以後,福泰說,「他是個很可愛的傢伙,叫諾曼,他花了42年的時間研究一種叫金絲桃的植物。他1989年就退休了,但依然每周都來。」

在一種植物上怎麼能花上42年的時間呢?福泰為此只是輕描淡寫地回答說「顯然,他研究得很深入。」,然後他們抵達了植物區,這裡有一個靜悄悄的但無比龐大的苔蘚世界。

愛默生很有詩意地談到過苔蘚,並且發現苔蘚總是長在樹木的北側,他有一句詩是這樣寫的:「在漆黑的夜晚,樹榦上的苔蘚就是北斗星」。但是,他發現的其實是地衣,不是苔蘚。在十九世紀時,人們往往無法區分出苔蘚和地衣。真正的苔蘚是不會挑剔自己生長的地方的。所以,它們是無法充當天然羅盤的。實際上,苔蘚什麼也充當不了。1956年出版的《怎樣識別苔蘚和葉苔》一書中,作者柯納德(Henry S. Conard)有點兒沮喪地寫道,「恐怕這世界上沒有哪種這麼大的植物群落像苔蘚這樣毫無經濟價值。」

然而,苔蘚的繁殖能力很強。即使不算地衣,它們也是一個熙熙攘攘的群體。大約有700個「屬」,1萬多個「種」。史密斯寫的那本厚厚的《英國和愛爾蘭的苔蘚群》超過700多頁,而英國和愛爾蘭根本不算是盛產苔蘚之地。研究苔蘚的專家埃利斯說,「到了熱帶,你才知道它們有多豐富。」他是一個話不多的人,在倫敦自然歷史博物館已經工作了27年,自1990年起開始擔任這個部門的主管。他說,「如果你去馬來西亞的熱帶雨林,很容易就可以發現一個新品種。我不久前就去過,隨便低頭一看,就看到了一個過去從未記載過的新品種。」

你或許會認為世界上沒有多少人會花費畢生心血去研究這麼不起眼的東西。但事實上,全世界至少有上百人鍾情於苔蘚,而且他們對自己選擇的課題感情很深,會議還開得很勤快,爭論的話題也不少。

「比如說」,埃利斯翻開一本厚厚的參考書,上面有很多苔蘚的插圖,但在我這種外行人的眼裡,這上面畫的苔蘚最顯著的特點就是它們出奇的相似。他敲著一幅苔蘚圖說,「就它們,過去被認為都屬於鐮刀蘚屬,現在卻被認為分屬三個屬:鐮刀蘚屬、范氏蘚屬、細綠苔蘚屬。「這是一位美國學者挑起的爭議。」埃利斯笑著說。「其實,他是有道理的,理由也很充分。但是那意味著有大量的標本要重新分類了,一大批書也會因此過時。所以呢,你懂的,大家免不了有些牢騷要發。」

實際上,苔蘚世界的謎也還有不少。有一個著名的例子,至少在研究苔蘚的圈子裡挺出名的:有一種很少見的品種叫斯坦福濕地蘚,它們是在加州斯坦福大學的校園中首次被發現的,後來又在英國康沃爾半島的一條小路邊發現了該品種。但是,在這兩處相隔萬里的中間地帶,卻從未發現過它們,這是怎麼回事,沒人猜得出來。植物學家們每當發現一種新苔蘚,都要與舊有的苔蘚記錄做仔細的比對,以確認它不是已知的品種。

為了改變這種現狀,《連線》雜誌的聯合創始人凱文?凱利(Kevin Kelly),就是寫《失控》的那位,於2001年發起成立了「全物種基金」,旨在把所有的物種都錄入資料庫。這項事業的預計花費是13億到300億英鎊。到2002年春天,這個基金會募到的資金僅有75萬英鎊,四名僱員。不過,我查到的後續資料顯示,該基金會也受到了一些批評。因為有人認為物種間的差異並不顯著,要收集全所有的物種只有理論上的可能,你很難客觀地分辨一個生物到底是單個物種還是多個物種。現在,這個基金會已經停止運營了。

如果按某些人的推測,尚待發現的昆蟲數量就有上億種。而我們發現新品種的速率保持現狀的話,則需要15000年才能把所有的昆蟲都定義出來。要完成其餘的動物王國所需的時間就更長了。

可能有些人會產生這樣的疑問,感覺上博物學已經有了幾百年的歷史,甚至有些觀點認為有了上千年的歷史,吳國盛老師就認為《本草綱目》就可以算做一本博物學著作。但是,為什麼實際上我們對自然界的物種只知道個皮毛,下一期,我們就來談談大自然依然對我們保持神秘的原因。

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