考古,寻找进化的雕塑

2014-03-24 09:20达林·R.斯蒂尔
飞碟探索 2014年2期
关键词:雷龙骨骼化石

1

罗伯特·巴克,1945年生,美国古生物学家。他重塑了恐龙的现代理论,为部分恐龙是温血动物的推断提了佐证。他认为,恐龙是有智慧、行动快速、适应能力强的温血动物。曾为电影《侏罗纪公园》。

达林·R.斯蒂尔(以下简称“斯”):你刚上四年级的时候就决定研究恐龙,是受到什么影响吗?

巴克(以下简称“巴”):实际上,是一本杂志,1953年9月7日的《生命》。那期杂志的封面是一只恐龙。我至今还保存着这本杂志。我在爷爷家看到了它,里面有早期爬行动物恐龙和海怪的奇形怪状的图片,还有一篇题为《生命的舞台》的文章,是关于进化的小说。那真是妙极了。我得到的印象是,恐龙讨人喜欢而又怪异,而且是一个更大的故事的一部分,是一部伟大的历史剧。我了解到,在大自然中正发生着促成演变和进化的引人入胜的事情。这些事情最终创造了海龟、恐龙以及马等特殊的自然雕塑。它创造了我可以在博物馆看到的所有奇妙的史前事物。这就是我能想到的最了不起的事情!于是,在我四年级的时候,1954年,我向父母宣布,我将终生致力恐龙研究,研究它们如何进化,如何改变,以及如何与别的事物发生联系。我的父母点点头,说:“好极了,亲爱的,这是一个舞台,你会因长大成人而抛弃它的。”

斯:你为什么没有因长大而抛弃这个舞台?

巴:我想把这个问题换个提法。我要问的是,为什么大家没能保持对大自然,或者对恐龙、马、大象、鲸的最初的热爱?你带任何小孩去动物园或博物馆,他们都会被所看见的东西迷住。但是到了高中,那种吸引力就渐渐变弱了。为什么?我想,部分原因是成人世界告诉孩子们:“喜欢动物园和博物馆是小孩子的事。你们不该喜欢它,应该对约会和汽车,或是牛角刀、钱感兴趣。”不过你还是会发现,不少成人乐意带他们的孩子去博物馆看恐龙。

斯:为什么小孩都那么喜爱恐龙?

巴:我认为他们的大部分兴趣在于恐龙是真正的怪,是大自然最特殊的由进化产生的异形。孩子们喜欢怪异的事物,所以他们喜欢去博物馆参观这些真正的怪兽。

斯:你小时候常去博物馆吗?

巴:是的,我们住在新泽西,我妈妈每年会带我去纽约市的美国自然历史博物馆参观两次。当我第一次看见雷龙骨骼标本时,觉得它很大,所有的骨头都被打磨得闪闪发亮。但是,我得到的印象不仅仅是“那儿有一只大恐龙”。展览令人惊叹地暗示着恐龙的故事:成年的、未成年的、恐龙蛋以及恐龙足印……一个小爬行动物化石骨骼被放在一面镜子上,你可以看到它的腹部。我会带上我的画板作画。我妈妈会坐在旁边看。

斯:想要研究恐龙的年轻人应该如何着手呢?

巴:弄一只完整的小鸡,研究它的肌肉和骨头之间的联系。事先不要读任何书,这很重要,因为肌肉的名称很可笑,既难记又容易混淆。直接接触小鸡,然后提问:“这块肌肉是干什么的?”

鸡的构造酷似凶猛的霸王龙。鸟类是恐龙的直系后裔,它们的身体部件大都非常接近霸王龙。所以,通过肢解一只鸡或火鸡,你就能够学到很多有关恐龙的知识。

斯:你肢解过小鸡吗?

巴:当然。现在还做。而且我花了很多时间在动物园观察动物的运动。为了理解恐龙,你得明白骨骼运动的结构。理解一副骨骼的唯一办法,就是观察它的运动。到动物园去拍摄动物运动的DV,看大象怎样使用它的膝部,与火鸡的方式有什么不同。你所看见的就是骨骼的舞蹈。

斯:除了肢解小鸡以及在动物园和博物馆进行观察外,研究恐龙还需要什么样的正规教育?在学校里,年轻人应该学习什么?

巴:噢,当然是基础科学,但也需要学历史。进化是历史。你得具备历史复杂性的意识和研究复杂部件的意识。优秀的历史课程——古代或中古历史——是对你的头脑最有用的一种培训。大多数学科是在时代背景之外授的。你知道,在化学课里,标准的化学反应每次都以同样的方式发生。在生物学课里,你学会了心脏如何吸送血液,每次都是同样的方式。我们不了解一颗进化的心脏、一个进化的细胞膜,或者,一种进化的化学作用。我们学到的是非历史的科学,那是引人误入歧途的。你得训练你的头脑去研究改变和相互作用的事物,以及它们相互作用时的改变。

3

斯:进化早已是一个被曲解的有争议的概念。这是因为进化太难于理解吗?

巴:进化是生命的历史。生命有历史的唯一原因就是存在进化。进化确认了生命将改变,并且将以可预见和不可预见两种方式改变。但进化是一部残酷的历史,在生命30多亿年的历史中,一直都有各种难以置信的动物的自然灭绝,而且大多数植物也在很短的时间里死亡。这是非常残酷的。但是植物和动物个体在遗传上却有一点儿差异。那就是,任何碰巧有助于一个动物更好存活的微小的基因改变,都能够遗传给下一代。当我向四年级学生解释进化时,他们通常会说,看着所有要死的幼海龟、幼鳄鱼和幼变形虫,都很难过。但是这种可怕的死亡挑选给了我们进化论的改变,那是一件令人叹为观止的事。

斯:你认为进化论所说的改变是一种罕见的事件。那么,这些改变是在短暂的突变中发生的吗?为什么?

巴:我不那样看。1860年,一个叫休·福尔克纳的人有这种看法。福尔克纳是印度的一名外科医生,研究大象化石。他把他的研究成果寄给刚发表了进化理论的生物学家查尔斯·达尔文。福尔克纳告诉达尔文:“不错,进化出现了,但它只是一种罕见的事件。我在我的大象化石中看到,尽管环境改变了,一个物种却很长时间保持不变。”1970年年初,斯蒂芬·杰伊·古尔德重提这种想法,将之称为“断续性平衡”。

为什么它不一直出现?环境在改变,为什么动物不一直跟着改变呢?想想这样的情景:古代的环境突然改变了,所以有了更多的草和较少的树。假设大自然为了给雷龙更长的臼齿,以便它能吃草,想要引起雷龙的进化。自然可能说:“所有牙齿稍长的雷龙我都将留下,其他生来牙齿较短的我都将消灭。”那是自然的选择,将使雷龙改变它的牙齿。但是这不会起作用,因为有较好牙齿的突变体(基因改变)细雷龙,可能有更糟糕的足,或者凶残的性情。控制我们形体和生理学的基因的确很不简单。控制你门牙的基因或许关联着控制你头发颜色或身高的其他基因。所以,单纯的自然选择是不可能进行的。endprint

斯:你认为促使进化的条件是什么呢?

巴:为了给你一种改进而又不让某种糟糕的事发生,得有一件非同寻常的事件使你把某些基因分离出来。比如,在一个很小的被隔离和保护的种群中,在几十代中的某个时候,就可能发生这样的事件。这种情形可能对进化更好的牙齿有利。而且,尽管那种突变引起了某些糟糕的事,但在一个隔离的种群中,相对100代来说却可能是很小的、有利的改变,而最终你得到一个新的物种。为了得到雷龙的新物种,你必须得有一个将它们与所有其他雷龙隔离的小种群,也许还包括所有其他食肉动物。也许,它们需要在德国北部一个很大的岛上生活数万年,以保证它们更好的牙齿或更好的足能够存在足够长的时间。大自然也可能对这些基因改变的副作用产生影响,然后,数万代之后,在那个隔离的岛上,产生一种更好的雷龙。现在,海平面下降,出现了一个大陆桥,新的物种就可以从那个隔离的岛上越过欧洲和亚洲,带给世界其余地区一种新的雷龙。

4

斯:除了隔离之外,还有别的条件促生一种新的物种吗?

巴:恐怕没有,多数时候,你不得不隔离种群来获取一个新物种。不然就太难了。

斯:你还记得你是什么时候挖出第一个化石吗?

巴:记得,那是1964年,不过不是恐龙化石,而是一个乌龟化石,在内布拉斯加州的斯科茨布拉夫一块腐蚀的透明岩石表面发现的。那时,我在耶鲁大学做校外考察旅行,打算去怀俄明州挖恐龙,途中在斯科茨布拉夫停留。我正到处闲逛,看见了这一小片白色的乌龟腭骨碎片化石,距今约3000万年。

当你坐下来收集一枚化石的时候,那是一种完全与世隔绝的、令人心旷神怡的体验,立刻就被带回那个时代,想到给你骨头的那只活的动物。以这枚化石为例,它是一只约18千克重的乌龟,生活在3000万年前的内布拉斯加平原上,那片平原被剑齿虎包围了。

每年夏天我都出去挖恐龙化石,多数时间在怀俄明州。我们已经找到许多化石。我过去常在约翰斯·霍普金斯大学教授野外地理学和野外生物学暑期课程。我们花6个星期在崎岖地区(美国南达科他州西南部及内布拉斯加州西北部一带)露营。后来,我定居在落基山脉山麓科罗拉多州博耳德市。

斯:你的考古小组还有哪些成员?

巴:大学本科学生常常占很大比例,但最优秀的是有兴趣的。与我合作的两个最优秀的人,一个是为全国科学技术协会工作的政府物理学家,还有一个是科罗拉多州莱德维尔的自然科学教师。他们对考古发掘很认真,我称他们为义务专家。这些组员训练有素且阅读广泛。他们之所以干这一行,是因为他们真正热爱科学、热爱这一行。他们认为自己在为科学做有意义的贡献。

发现一枚化石后,就开始挖掘那副骨骼。这一般很困难,因为那骨骼全是裂缝。你得小心翼翼地把包含那副骨骼的岩石整个凿出来,然后用熟石膏把整块岩石覆盖。这样整块岩石和骨骼才不会四处移动,或者由于它的自重而碎裂。回到家里,我们在实验室里用针和很小的刀片把岩石刮下来。(待续)endprint

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