撰文/龔劍 童國慶

“老古董”腔棘魚

撰文/龔劍 童國慶

在地球漫長的物種進化歷程中，伴隨著生物災難末日和過盛繁殖，許多物種像恐龍一樣逐漸退出了地球歷史生物圈，走向滅絕。人們對它們的發(fā)現(xiàn)、認識、研究只能基于逐漸被發(fā)現(xiàn)的化石和標本。但地球上也存在著另外一些頑強的物種，極快適應了新的生存環(huán)境，存活至今。古生物學家們將這類與恐龍同時代誕生、至今仍存活于世的物種稱為“活化石”，這是古生物學家研究物種進化歷程的寶貴財富。目前，地球上已知的“活化石”物種大約有十幾種，其中很多都與海洋結下了不解之緣，比如蝸居在深海的腔棘魚、游蕩在海中的皺鰓鯊和馬蹄蟹，以及喜歡在海面上徘徊不去的百慕大海燕……

這些物種都曾經(jīng)在幾億年前繁盛一時，在經(jīng)歷了人類所不知的災難和變遷后，腔棘魚大家族中的某些分支神奇地存活下來，直到今天。

腔棘魚的旅程

陸地上的動物都是從海洋里進化來的。沒有四肢的水生動物在向陸地動物進化的過程中，已經(jīng)生出了四肢卻又返回到海洋里生活，科學家們將這種水生動物稱作“腔棘魚”。因為腔棘魚脊柱中空，又稱“空棘魚”。4億年前，腔棘魚的祖先不但能呼吸空氣，而且可以用鰭走路。

腔棘魚最有趣的地方，是從表面上看起來，它是所有深海魚類中和陸地脊椎動物最接近的一種，與所有的陸地動物有著高度相似的祖先。腔棘魚的魚鰭下面有骨骼支撐，這是四肢進化的前兆，也是魚類向兩棲類進化的重要證據(jù)。骨骼支撐魚鰭，海洋中的脊椎動物就可以慢慢直立起來，開始行走。

腔棘魚通常生活在非常深的海底，并把自己隱藏在海底礁石的洞穴里。在大約11000米深的海底，光線稀少、陰暗寒冷，巨大水壓可以將鋼鐵揉壓粉碎……讓人類望而卻步的萬米深海，腔棘魚卻能夠完全適應。

腔棘魚在地球上生存了四億年，躲過了無數(shù)物種滅絕的災難，其最繁盛的時期應該在三疊紀。在它從海洋動物向陸地動物進化的過程中，逐漸生出了四肢，但不知受到什么影響，它又回到了海洋中生活。如果我們將在海洋中生活的魚類向陸地動物進化的經(jīng)歷比做青蛙成長的過程的話，那么腔棘魚恰好相當于生出四肢的蝌蚪。

腔棘魚一度被認為早在七千萬年前就已經(jīng)絕跡了。人類目前對于腔棘魚的了解，大部分都是從化石分析上得出的。迄今為止地球上除了南極洲之外，各大洲都發(fā)現(xiàn)了腔棘魚化石的遺跡。然而，就在上個世紀30年代，人們在印度洋海域發(fā)現(xiàn)了存活的腔棘魚現(xiàn)生物種，人類稱其為“恐龍時代的活化石”。

德州沃思堡

南衛(wèi)理公會大學

腔棘魚

最年輕的腔棘魚化石

2012年10月，在美國德克薩斯州的沃思堡發(fā)現(xiàn)了新的腔棘魚物種化石。這是德州沃斯堡地區(qū)有史以來第一次發(fā)現(xiàn)腔棘魚化石，也是目前人類發(fā)現(xiàn)的最年輕的腔棘魚化石。在此之前，古生物學者一直認為兩億年前的三疊紀的腔棘魚是最年輕的腔棘魚物種。

羅伯特·R·里德是德州沃思堡的普通居民，幾十年來一直以收集化石標本為樂趣。里德在自己的新居附近偶然發(fā)現(xiàn)了這些化石標本，被水流沖刷到岸邊，散落在沙地上。里德僅僅是出于收藏者的習慣，將它們保存起來。

南衛(wèi)理公會大學(Southern Methodist University)的古生物學家路易斯·L·雅各布建議里德將化石捐贈出來，進行科學鑒定。里德聽從了古生物學家們的建議，將化石捐贈給SMU地球科學系古生物學博物館。古生物學家約翰·F·格拉夫通過研究局部顱骨，包括它的頸骨、喉板等身體特征，證實這是腔棘魚化石，并且是腔棘魚大家族中的新品種，存活年代大約是白堊紀，即1.46億年前至6600萬年前之間。

根據(jù)格拉夫教授的鑒定，里德?lián)斓降臉吮静坏枪爬系那患~化石，而且還是迄今為止腔棘魚中的新物種。長有喉板的魚類確實少見，而腔棘魚剛好是其中一種。事實上，化石上呈透鏡形狀的喉板，是腔棘魚獨有的。這是第一次在真正意義上，我們擁有了完整的腔棘魚研究數(shù)據(jù)。里德得知鑒定結果后，非常驚訝。SMU的古生物學家們也覺得里德在自己家后院里發(fā)掘出如此寶貝的傳奇，簡直是匪夷所思。里德回憶說：“當我發(fā)現(xiàn)這些化石的時候，覺得沒什么特別之處。我甚至不確定這是腔棘魚化石?！?/p>

德州地質(zhì)之父羅伯特

德州SMU腔棘魚化石

格拉夫?qū)⒃撉患~標本命名為“Reidus hilli”，其中“Reidus”是采用發(fā)現(xiàn)者“里德”的名字，這是對發(fā)現(xiàn)者羅伯特·R·里德的尊重和紀念。而名字的另一部分“hilli”則是為了紀念德州地質(zhì)之父“羅伯特·T·希爾”。 羅伯特·T·希爾是美國地質(zhì)研究學先驅(qū)，領導了19世紀德州的地質(zhì)研究。希爾對德州地質(zhì)描繪做出了很大貢獻，包括鴨溪山地形勘探。希爾因為其杰出貢獻被譽為“德州地質(zhì)之父”。 標本目前保存于SMU古生物學博物館。

“Reidus hilli”化石在它生活的年代中，大小、重量算得上是成年魚中的中等身材。如果我們做一個比較，同樣年齡的腔棘魚，現(xiàn)在的腔棘魚長到3米時，“Reidus hilli”的全長也就40厘米，它的頭蓋骨長45毫米，寬26毫米，非常微小?！癛eidus hilli”如此獨特的身形，說明它是腔棘魚族系中的一個新家族，格拉夫教授將這個新物種命名為“Dipluridae”，該名稱來源于生活在三疊紀的始祖級腔棘魚“Diplurus”。

“Reidus hilli”的出現(xiàn)，幫助格拉夫教授將腔棘魚的進化史貫穿起來，有助于分析腔棘魚不同物種和年代之間的聯(lián)系。根據(jù)之前的化石標本分析，“Dipluridae”家族的生存年代大約是在已知的兩個腔棘魚物種——“Mawsoniidae”和“Latimeriidae”之間。“Mawsoniidae”和“Latimeriidae”都帶有明顯晚期白堊紀物種的特點，身形碩大，平均身長1米至3米?！癉ipluridae”在身體的進化程度方面顯示出與這兩種腔棘魚特別相似，可是體型卻比這兩種腔棘魚小。

里德?lián)斓降幕瘶吮臼请S著水流沖刷而來，而“Reidus hilli”化石的老家則是德克薩斯北部的鴨溪山。鴨溪山的地質(zhì)復雜，石灰?guī)r和頁巖相互交疊，大約有12米厚。對此，格拉夫教授解釋說，化石總是在海洋沉積物中被發(fā)現(xiàn)。鴨溪山位于德州北部海域附近，海里沉積的化石在長年累月的板塊漂流和大洋分割中堆積成鴨溪山。因此，化石的種類繁多，標本豐富。

“Reidus hilli”的出現(xiàn)，使全球已知的腔棘魚物種增加到81種，其中有兩個物種一直存活至今。據(jù)研究統(tǒng)計，自從1938年之后，人們在全球各地見到了共229條活著的腔棘魚。

格拉夫認為這次發(fā)現(xiàn)年輕的腔棘魚與眾不同，更早期的腔棘魚通常在淡水區(qū)的沉積物中被發(fā)現(xiàn)，直到發(fā)現(xiàn)白堊紀腔棘魚化石，人們才對那個時代復雜的海洋環(huán)境有所了解，卻始終無法解釋腔棘魚的進化歷程。漫長歷史中，腔棘魚怎樣一步步進化，以適應惡劣環(huán)境獲得生存機會，對人類而言一直是個謎。而德克薩斯州新發(fā)現(xiàn)的年輕腔棘魚化石，無疑是解開腔棘魚進化之謎的最佳鑰匙。

鴨溪山

第一尾現(xiàn)生腔棘魚

人們曾經(jīng)一度認為腔棘魚早在七千多萬年前就已經(jīng)滅絕。直到1938年，南非傳來發(fā)現(xiàn)腔棘魚的消息。穿越了數(shù)千萬年之后，腔棘魚又回到人們的視野中，可算地球歷史上壽命最長的高齡物種。如今在印度洋的深處，活生生的腔棘魚隨處可見。

1938年，一艘拖網(wǎng)漁船在南非東倫敦附近的海面上捕獲到一條奇特的魚，這條魚長約兩米左右，全身泛著青光，魚鱗像鎧甲一樣布滿全身，魚頭尖且堅硬，尤其與眾不同的，是在它的胸部和腹部各長著兩只肥大粗壯的魚翅，與其他魚的魚翅不同，看上去就像野獸的四肢一樣。

當?shù)氐臐O民對這條魚并沒有給予特殊的“照顧”，而是將它和別的捕撈物混在一起運回港口，堆放在碼頭上。正巧被東倫敦博物館工作的拉迪瑪女士看到，她對長著“四肢”的魚產(chǎn)生了濃厚的興趣，于是畫下草圖，翻查各種圖書資料，尋找這條魚的歷史，但卻一無所獲，只得求助于南非著名的魚類學專家史密斯教授，并且隨信附上了草圖。

史密斯教授認出這是已經(jīng)絕跡七千萬年的腔棘魚，連夜趕赴東倫敦，可還是晚了一步。史密斯到達的時候，這條未被證實的“腔棘魚”已經(jīng)成了無知漁民的腹中餐，剩下的僅僅是魚骨頭、魚翅和泛著青光的魚鱗。這些遺骸對于腔棘魚的研究有一些幫助，可是沒有見到完整的活魚，總是一種遺憾。憑借對遺骸的研究，教授肯定這就是過去只能在化石上見到的腔棘魚。而且他堅信，如果有一條腔棘魚還活著，那就肯定有更多條活著的腔棘魚未被發(fā)現(xiàn)，因為一個物種經(jīng)過了數(shù)千萬年的變遷導致滅絕，僅存唯一一條魚，這是不可能的，一定是經(jīng)過世世代代的繁衍生息才能存活到現(xiàn)在。

為了找到活著的腔棘魚，史密斯教授不但印制了大量的傳單，上面配有腔棘魚的圖像，并用英語、法語、葡萄牙語寫著懸賞標語，在非洲的大西洋、印度洋沿岸廣為散發(fā)，還親自隨著船隊尋找。后來，第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)，全世界都卷入了戰(zhàn)爭的旋渦，尋找腔棘魚的事情就顯得微不足道了。

1952年12月，科摩羅群島漁民再次發(fā)現(xiàn)了活著的腔棘魚：這條魚長1.5米、體重58公斤。至此，人類終于看到了貨真價實的腔棘魚，推翻了滅絕假想。時隔七千多萬年，印度洋海域還能發(fā)現(xiàn)腔棘魚的現(xiàn)生物種，這不能不說是地球上海洋生命的奇跡。

不僅是“老不死”，還是“老頑固”？

令人驚訝的不僅僅是腔棘魚仍未滅絕的事實，科學家們還發(fā)現(xiàn)，雖然經(jīng)過了億萬年的變遷，腔棘魚并沒有發(fā)生任何的進化。它不僅僅是“老不死”，還是個地地道道的“老頑固”！

從形態(tài)上來看，腔棘魚化石中古老的種類與現(xiàn)今存在的種類差別不大，只是今天的腔棘魚的體形更大，胸鰭更大些。還有一點不同就是現(xiàn)存的腔棘魚沒有內(nèi)鼻孔，氣膘只剩下一點點痕跡，而古時的腔棘魚氣膘應該是很大的，科學家們推測，這種轉(zhuǎn)變是因為腔棘魚在轉(zhuǎn)移到海洋中生活后，逐漸適應深海環(huán)境的結果。

它們也是“老古董”

史前鯊魚“皺鰓鯊”

百慕大海燕

皺鰓鯊英文名字叫做“Frilled shark”，是鯊魚中最原始的一種。皺鰓鯊的骨骼脊椎形狀，與生存在四億年前的始祖鯊魚“枝齒鯊”極像，因此古生物學家推測，皺鰓鯊很可能是四億年前枝齒鯊的一支，存活至今的史前鯊魚。

迄今為止，人類只在日本海岸附近發(fā)現(xiàn)過兩條皺鰓鯊，分別是19世紀末期和2007年，都是在無意之間捕獲的。

海底鴛鴦馬蹄蟹

馬蹄蟹的大名叫做“鱟”。雖然又名“馬蹄蟹”，可是與蟹一點兒血緣關系都沒有，反而和蝎子、蜘蛛以及早已滅絕的三葉蟲有些親屬關系。鱟出現(xiàn)在古生代的奧陶紀（距今約5億年前），比恐龍的繁盛期還要早。與它同時代的物種大部分走向了滅絕，少部分存活下來，自然進化。只有鱟，在泥盆紀（距今約4億年前）時期樣貌發(fā)生了稍許改變，之后從4 億多年前至今仍保留其原始相貌，沒發(fā)生太大改變。形態(tài)與現(xiàn)代鱟相似的鱟化石出現(xiàn)于侏羅紀。

百慕大海燕

百慕大海燕是種夜行性海鳥，夜晚在地面筑巢，之前科學家曾經(jīng)認為它們在300多年前已經(jīng)消失，直到在1951年又重新發(fā)現(xiàn)18對。百慕大海燕會發(fā)出奇怪尖利的叫聲，甚至一度被16世紀的水手當成魔鬼的呼喚，而百慕大在當時也被稱為魔鬼島。百慕大海燕如今很可能是世界上最罕見的鳥類。生物學家認為當年百慕大海燕近乎絕跡，主要原因是英國殖民者將他們的貓、老鼠和狗帶進百慕大，對海燕造成了傷害。

目前，百慕大的野生動物當局努力尋求對百慕大海燕的保護，確保其順利繁衍，據(jù)統(tǒng)計至今已有七十對存活。動物保護著曾一度希望為百慕大海燕另尋一個安樂窩，可是海燕們對此并不領情，它們更愿意在這個已經(jīng)生活了幾百年的小島定居。