哦，无限的空气（四）：发现棘鱼石螈的更多化石

哦，无限的空气（四）：发现棘鱼石螈的更多化石

文/卡尔·齐默 译/靳 萌 编辑/罗婧奇

格陵兰安玛斯利克，夏季太阳在午夜时分才下山。 摄影/刘远/FOTOE

仅仅从这些骨骼来看，他就知道棘鱼石螈和鱼石螈或其他的四足动物不同，这一点十分清楚。如果你伸开手臂，就会发现你的桡骨和尺骨展开的长度一样。鱼石螈和我们一样，这种相等的长度对于它们用四条腿在地上行走十分重要。但是棘鱼石螈的前肢对于一只四足动物来讲，却是长短十分不均衡的。它的桡骨长度是尺骨的2倍，但是作为肉鳍，却是十分合适的。

现在珍妮找到的不是一块头骨的碎片，而是三块近乎完整的头骨，而在赛弗索德伯格和贾维克所勘探过的山上还有更多的化石。珍妮听说一个丹麦地质科考队将要到那个地区进行石油勘探，于是她带着新发现的头骨去和他们商谈，最终得以参加这次科考队，和他们一同前往。后来事情的发展像梦般顺利。一位名叫斯文德·班迪克斯·阿姆格林(Svend Bendix-Almgreen)的丹麦地质博物馆的古生物学家也组织了一支寻找棘鱼石螈的考察队。1987年珍妮和罗伯特及班迪克斯·阿姆格林以及她的研究生玻尔·阿尔伯格（Per Ahlberg）一起登上了一架直升机，沿光秃的海中的大山飞行。他们乘这架直升机离开营地，飞行了50英里，来到斯滕苏光秃的山坡。

他们在距离海面270英尺高的宽阔的岩层上搭起了帐蓬。他们头顶是极昼期间不落的太阳，不断上升下降，就像是安德烈失败时所乘的热气球。他们开始寻找尼科尔森当时勘探的地方，但从他的日志来看，他当时是从山坡一直向上爬的，因为他的测量是在高高的、垂直的山崖上进行的。“我们不知道他究竟是怎么做成这件事的。”

他们选择了一条间接路线，从一处悬崖旁边平缓的山坡迂回而上，再从上面垂直吊下来，到达尼科尔森的勘测地。在第一次攀登中，这些来自英国的登山初学者得顺着坚硬的岩石慢慢向上爬，同时要注意避开不时落下的碎石。他们很快就被丹麦人甩在了后面。珍妮说道：“我们意识到，只有这块碎石坡是安全的登山处，因为山上其他的地方叫做风化岩，如果你踩在上面，就会把岩石踩裂，你自己也会掉下去。而在这里，你只需要在一些碎石中穿行。”

他们在这些风化的岩石上攀登了4个小时才到达山顶，其间为了躲避碎石拖延了2个小时。他们每次想找到尼科尔森的勘测点时，看到的都是空空如也的岩石。在几天的寻找之后，他们开始怀疑是不是一开始就找错了山坡。但是在放弃寻找之前，他们决定看看尼科尔森使用的高度计是否出了问题，读数不准。他们向山下出发，到达了尼科尔森所宣称的他所勘测的山崖的最下面，开始沿“之”字形慢慢向上爬。他们在攀登的过程中检查着岩石，偶尔会因为方解石或长羽毛的鸟类化石停下脚步。后来，珍妮注意到了一块碎石，上面有一块骨头。这是棘鱼石螈头骨的一部分。他们在山坡上找到了更多的碎片，形成了一条向上的路径，于是，他们跟随这些石头向山上找去，发现了它的来源。

上：棘鱼石螈骨架复原。

下：棘鱼石螈头骨化石。

正像尼科尔森所描述的那样，这里的确有很多四足动物化石。考察队员的背包里装满了含有棘鱼石螈的头骨、腿骨、脊柱和尾骨的化石。他们回到帐蓬，将这些化石在报纸上摆开，一一加上标签，并将它们装在装食物的木箱里。2周后，他们把这个勘测地上的化石搜寻一空。离开这里之后，他们开始考察附近的峡湾。他们在那里发现了各种各样的肉鳍鱼化石，甚至找到了一条鱼石螈的后腿骨，这块化石比贾维克的那块保存得更好。在他们完成考察的时候，他们已经收集了半吨重的化石，这些化石被用板条箱装好，用直升机，后来又用船和卡车一直运回了剑桥大学。

棘鱼石螈。

科茨说：“泥盆纪的四足动物就像金子那么珍贵，你知道你所做的任何事都能改变整个四足动物族谱，因为你的研究已经深入到了它的基础。”

正如其他的研究一样，找到化石仅仅是研究工作的开始。由于珍妮的化石被包在十分坚硬的石头中，要取出它们只能使用切割钻石的线锯和钻子，以及航天员使用的槌子。珍妮在人手方面面临问题：玻尔·阿尔伯格要离开她，到牛津大学去攻读博士学位了，他在那里将会忙于研究他们在格陵兰所发现的肉鳍鱼化石。如果她想在退休之前从这些棘鱼石螈化石中获得新的发现，就必须有人帮助她。她聘请了一位标本制作者，名叫莎拉·芬尼（Sarah Finney）。芬尼介绍了一位她在纽卡斯尔大学认识的学者迈克尔·科茨（Michael Coates），他研究了位于格拉斯哥大学的运动场上的古代河床上原始辐鳍鱼的化石，并在那里成为一名研究古代脊椎动物的专家。在获得博士学位后，科茨认为野外古生物学十分枯燥乏味。他说：“可以说我花了几年时间进行的人类进化研究仅仅是一种单调的劳作。”在珍妮邀请他加入研究时，他几乎要放弃做一个古生物学家了。毫无疑问，他十分愿意参与这项研究。科茨说：“泥盆纪的四足动物就像金子那么珍贵，你知道你所做的任何事都能改变整个四足动物族谱，因为你的研究已经深入到了它的基础。”

科茨以前的研究方向是鱼类，他认为四足动物只是水生脊椎动物的一种。珍妮对此很高兴。没有人知道一条鱼状的棘鱼石螈是什么样子，但他知道类似肺鱼这样的动物的头骨和鳍的任何一部分的复杂结构，而这正是珍妮所容易忽略的地方。同时，由于珍妮能够处理有关四足动物的精细结构的问题，在这方面她又能弥补科茨的不足。“她会说：‘哦，天哪，鳃骨真是麻烦！感谢上帝我不用搞这些东西。’我也会说类似的话：‘镫骨，天哪，感谢上帝，我不用和它打交道。这些可怕的零碎的小骨头和各种孔洞让事情变得复杂得多，不知道神经是从哪儿穿过的。这些骨头是怎么长出来的。’”

珍妮和科茨两人在珍妮位于剑桥大学的实验室中组成了一个类似狄更斯小说中所定的合作团体。他们在把那些骨头从化石中取出来之前就对棘鱼石螈的研究做好了分工。珍妮研究头骨，科茨研究其他部分。看上去好像珍妮占了便宜，但从古生物学家的角度上看，她的工作量至少占一半。从脖子往下，脊椎动物的骨骼都是大块的，而且大致相同。从一块腰椎骨就能看出所有脊椎骨的样子。为了研究一个动物是怎么生存的，头是最主要的器官，因为动物的思考、听觉、嗅觉和进食的器官都在头上。而头骨更是一切精细的结构的集合，包括细小的突起、孔洞和起伏。头骨的不同可以将一种动物与另一种完全区别开来，而腿骨则不能。并且仅凭露出岩石表面的头骨的一部分，古生物学家们并不能推断出埋在岩石中的部分究竟还有多少。

珍妮和科茨的希望之一是从这些化石中发现这种动物的脚趾。在向四足动物转变的过程中，从肉鳍到手的转变，包括手腕和手指的形成，是最重要的步骤之一。

珍妮与科茨从1989年开始研究这些骨骼。“我还记得在上月初我们是怎么蹒跚学步似的开始我们的研究的。”科茨说，“那时我的家人还在北方，因此我不需要每天回家哄孩子们上床睡觉，但是在那段重回单身的时间里我几乎整天呆在实验室里。”他必须确定从哪块骨头开始研究。在他们的石块上露出五块颅骨，在一块石头上有“斑点”、“碎片”和“硬币”，他们是用小狗的名字命名的，因为它们看上去就像放在篮子里的小狗的样子（据科茨解释，“斑点”这个名字来自一本在英国十分流行的儿童读物——《斑点狗》）。“我觉得我们去寻找棘鱼石螈相貌丑陋的骨头时就像‘斑点’的妈妈在狗窝里找小狗。如果你读过那500集‘斑点’的故事，你就知道我的意思了。”曾有人想给另一块头骨命名为斑比，因为它的眼睛像“小鹿斑比”，但是被科茨否决了，他给它起名为格蕾丝。第5块名叫鲍里斯，鲍里斯看上去是最有希望出成果的一块骨头。科茨说：“我们知道这就是我们要找的东西。珍妮观察过它的头骨，如果你把这些岩石的所有碎片拼在一起，再从实验室窗户射进来的午后阳光中观察它，你就会觉得那些小小的突起看上去充满了希望，好像脊椎就在岩石表面之下延伸。”

珍妮和科茨的希望之一是从这些化石中发现这种动物的脚趾。在向四足动物转变的过程中，从肉鳍到手的转变，包括手腕和手指的形成，是最重要的步骤之一。四足动物的脚趾数目是5个，这是一条规律，只有各种两栖动物、爬行动物和哺乳动物中有一些的脚趾会少了一个或者几个。科茨很想知道，为什么这个数字会是5。在那块包含着鲍里斯的头骨的石头中，他和珍妮看到了上肱骨，就是手臂上部的骨骼。这是一块扁平而坚硬的骨头，表面平滑，有利于肌肉的附着。这和其他四足动物的骨骼很相似。在骨骼的连接平面可以连接两块骨头——前肢的尺骨和桡骨。

“在这样的情况下，我首先进行的是一些常规性的操作，就是在骨骼周围打钻，”科茨说，“我将上肱骨部分清理干净，然后我继续向下寻找，发现了桡骨和尺骨，它们一直延伸到这块岩石的底部。尺骨是完整的，十分短小而坚固，而桡骨很长。”但是仅仅从这些骨骼来看，他就知道棘鱼石螈和鱼石螈或其他的四足动物不同，这一点十分清楚。如果你伸开手臂，就会发现你的桡骨和尺骨展开的长度一样。鱼石螈和我们一样，这种相等的长度对于它们用四条腿在地上行走十分重要。但是棘鱼石螈的前肢对于一只四足动物来讲，却是长短十分不均衡的。它的桡骨长度是尺骨的2倍，但是作为肉鳍，却是十分合适的。“上肱骨看上去是早期的四足动物中的典型例子，但是从桡骨和尺骨来看，它们是从鱼类而来的。”科茨和珍妮已经知道，棘鱼石螈一定会引起其他古生物学家的注意。“我们看着它想到，我们必须发表论文，马上发表！”

但是他们手头还有其他问题要解决。科茨继续沿着肘部的桡骨在岩石中向下寻找，一直找到趾头。这是健康的四足动物的脚趾，但科茨发现，这和鱼类的前肢还是不一样的，但是他没有更多的时间去思考。“我继续研究这些脚趾，就像检查钟面上的刻度一样。”他只能希望在化石中能找到它的5只脚趾。瑞典科学家当年并没有找到保存得很完整的鱼石螈的前肢，于是贾维克只能假设它有5只脚趾。“这个研究真是让人着迷，我每天工作18个小时，不能罢手，心里想着‘天啊，又一只脚趾出现了！’我忐忑不安，就像在掷骰子赌博一样，不停寻找下去，看究竟最后我们能找到多少脚趾。”

那天晚上，他打开日记本写道：“工作完成了，我们完成了研究棘鱼石螈的前肢的准备工作。我们找到了8个脚趾。”科茨错了，他们不是撼动了四足动物家族的族谱，而是发现了四足动物族谱的开始。