会走路的鲸

文/卡尔·齐默　译/靳萌 　编辑/吴冠宇

会走路的鲸

文/卡尔·齐默译/靳萌 编辑/吴冠宇

当地时间2016年1月14日，埃及法尤姆绿洲，完整的伊西斯龙王鲸化石在博物馆展出。 摄影 / Thomas Hartwell /东方IC

“当我最初看到这些牙齿的时候，我就说它们根本不像是海牛类动物的。”实际上，它们看起来有点像形似中兽类的原始鲸。他和阿里夫把耳骨化石上的岩石刮掉，然后看到这只耳朵从下颌的后面垂下来，形状像颗葡萄，随后他们又看到骨头上深深的S形——这是鲸类的标志。西威赤森突然意识到：他们发现了一条会走路的鲸。

1979年，菲力普·金格里奇发现了最古老的鲸——巴基斯坦古鲸，10年之后他又发现了最年轻的有腿的鲸。1992年，有个叫做汉斯·西威赤森（Hans Thewissen）的人第一次展示了在这两种鲸之间的其他的鲸。非常凑巧的是，西威赤森也曾是金格里奇的学生。当我到俄亥俄东北大学医学院去拜访西威赤森时，他正站在一张桌子上用35毫米的照相机拍摄放在他两脚之间的一块黄铜色的岩石，他已经这个样子在桌子上站了一个下午了。他的助手拿着夹子形状的发光体，西威赤森让我也拿一个这样的东西去把剩下的影子也照亮。我们看起来就像在为一本专门拍摄流行摇滚乐的杂志工作。那块岩石是最近在巴基斯坦发现的，中间全是骨头化石。刚刚看到西威赤森这样时，我曾想他也许会把那块岩石掰开：它的上面正好是巴基斯坦古鲸的头骨。因为头骨的前半面很完整，人们第一次有机会可以看到它的整个头部到底是什么样子——它小小的眼窝是露出来的，高高地挤在拱形的嘴上并且向前突出。混在岩石里的还有龟壳化石及被称作炭丘兽的一种小象的近亲祖先的化石，还有几块肩骨和前腿骨的化石。也许它们也是巴基斯坦古鲸身上的某一部分，这可能意味着西威赤森第一个发现了原始鲸头骨之外的化石。但也可能不是这样的。

在他从各个角度给化石拍完照之前，他绝对不会让助手从岩石中把那些骨骼化石取出来。化石可以给他带来他所需要的信息，但是那些仍然镶嵌在岩石中的化石却可以告诉人们其他一些不知道的东西。当动物死在沙尘暴里，当熊死在它们最喜爱的山洞里，大量的尸骨堆积起来。它们死后身体顺水漂过主要的河流，然后在U字形的河套处被螺旋地堆积起来，那些化石也就找到了它们最后的栖身处。西威赤森是在巴基斯坦的一处山坡上用大锤把这些岩石找出来的，他想根据现在正在拍摄的照片画一幅骨骼图，一幅可以告诉他那些动物是如何灭绝的骨骼图。他还不能确定那些肩骨和腿骨到底是不是一条鲸的，但是正在拍摄的这些骨头也许能够解决这个问题。至少这是西威赤森的美好愿望。现在他正翻动那些岩石中的一块，想更好地记住它们最初是如何组合在一起的。“有的时候，我甚至在想，我以前要是学过石匠手艺就好了。”西威赤森嘟囔着说。

他仿佛能看见自己站在位于次大陆北部边缘上的巴基斯坦，然后有成群的哺乳动物从印度狂奔出来，冲进亚洲，而亚洲的动物也朝着另外一个方向大步奔跑。

“我曾经试着让汉斯（西威赤森）喜欢上鲸，可不论我怎么做，他就是不喜欢。”金格里奇说。和金格里奇一样，西威赤森已经迷恋化石相当长的时间，但他只是最近才开始对鲸的起源产生了狂热的兴趣。西威赤森说：“我妈妈说我从小就一直喜欢化石。”当他小的时候，他们住在荷兰。每个周末，他的父亲都会带他去离家30英里的一块露出地面的岩石那里。在那里，他可以挖掘出7000万年前水生动物的遗迹。“他高兴是因为我很高兴，他主要是在帮助我解决问题。因为家里就我一个孩子，所以每次出去的时候都是由我来决定去哪。我们当时总是去可以找到化石的度假景点，比如说有三叶虫和珊瑚的德国泥盆纪岩石地层。有几年我们一直去诺曼底北海岸，因为那里可以找到鲸在侏罗纪时期的过渡形式的遗迹。我们还经常去西班牙，因为那里曾经有很多石炭纪的软体动物。”

一直到西威赤森来到密歇根大学，成为金格里奇的学生后，他才逐渐认识到与其说他是古生物学家，还不如说他是古代生物学学家。“其实我更感兴趣的是动物，而不是它们死后会怎样，或者如何根据它们来分辨出岩石是什么纪的。”很少会有学古生物的学生像西威赤森一样，花上一个月的时间去解剖那些已经涂上福尔马林的动物尸体。他想搞清楚每一个肌腱，每一处腺体，甚至每一块肌肉是什么样子的。

在密歇根大学，西威赤森研究了一种踝节类的动物。它们很有可能是进化成现存蹄类哺乳动物的原始食草动物。夏天，他也和金格里奇一起到怀俄明州寻找化石。当金格里奇在埃及工作了好几年并且带回成堆的鲸化石需要有人研究的时候，西威赤森并没有自愿去做这个工作。因为他对仍然有腿并且生活在陆地上的哺乳动物更感兴趣。研究生毕业后，西威赤森在杜克大学给医学院的学生教解剖学。在工作的同时，他研究蝙蝠用来飞行的肌肉，试图发现能说明蝙蝠和其他哺乳动物关系的蛛丝马迹。他一直在考虑怎样才能推进他的工作，然后终于决定他要找到自己需要的化石。他想很有可能会去巴基斯坦。地质学家们都知道印度次大陆挤进了亚洲大陆，然后逐渐闭合了古地中海，并形成了喜马拉雅山。但让人吃惊的是，他们对印度次大陆是什么时候下沉的，以及到底需要多少时间才能使两块大陆完美地结合起来，一点把握都没有。他们曾经推测时间大概是在2500万年以前，然后他们又把时间向前推到4000万年以前，还有些人认为有可能是在6500万年前。虽然众说纷纭，但确定这个时间的重要性是不容忽视的。

纽约州立大学石溪分校的古生物学家戴维·克劳斯（David Krause），研究了从20世纪70年代以来收集的化石，推断出印度曾经是很多哺乳动物种类的摇篮。在7000万年以前，印度曾经和非洲的东海岸连接在一起。也许在这块大陆“横渡”印度洋之前，原始的哺乳动物曾经在这块大陆上生活过。在接下来的1500万年内，印度次大陆上生活的动物就在一种与世隔绝的状态下单独进化，一种类似狐猴的灵长类动物进化成了新的物种，而这个物种又最终进化成了狒狒、猴子、猿及人类自身。第一批有蹄类哺乳动物很有可能就是从踝节动物进化来的。在印度次大陆漂移到亚洲后的几百万年内，这些哺乳动物随着大陆漂移在全世界“旅行”；再后来，很多动物都来到了怀俄明州。所以怀俄明是一个化石丰富的地区。但是和克劳斯的想法一样有趣的是，他的这些猜想也完全依赖于大陆碰撞的时间，可这个时间一直到现在都很难确定。这些问题在西威赤森看来也许是一个古生物学家可以解决的。在大陆碰撞之前，印度次大陆上一定布满了稀奇古怪的物种。他仿佛能看见自己站在位于次大陆北部边缘上的巴基斯坦，然后有成群的哺乳动物从印度狂奔出来，冲进亚洲，而亚洲的动物也朝着另外一个方向大步奔跑。如果他可以确定这些动物化石的时间的话，他就有可能确定大陆发生碰撞的时间。

在鲸从陆地进化到海里的过程中，它的耳朵也要从适应陆地生活的空气传声结构进化成适应水中生活的声学结构，而那个90度的折角很可能与它的这种进化有关。

西威赤森重新联系上了他学生时代曾在巴基斯坦接待过他的古生物学家，那些古生物学家都是考察队的队员，他们受来自霍华德大学和巴基斯坦地质调查学会研究者的领导。这支队伍于1977年在金格里奇之后也曾在甘达·卡斯村庄工作了几个月。20世纪70年代末，就是这支队伍在那里发现了很多化石，其中包括一块后来被金格里奇命名为“巴基斯坦古鲸”的鲸颌骨化石。这支霍华德-巴基斯坦考察队建议西威赤森去一个叫作“62区”的哺乳动物丰富的地方；西威赤森向国家地理学会发出申请，问他们是否有兴趣资助这个项目。“我想如果我要的钱很少的话，成功的机会大些。因此我把资金要求压缩为3张到巴基斯坦的机票钱。”他回忆说。国家地理协会给了这些钱，所以西威赤森在1991年第一次去巴基斯坦的时候，他带着安德里斯·阿斯兰（Andres Aslan）和他一起去。阿斯兰是一个沉积学家，他们曾在怀俄明一起工作过。在伊斯兰堡，他们加入了墨罕默德·阿里夫（Mohammed Arif）的队伍。阿里夫是巴基斯坦地质调查学会的副主任。他们一起去了库大拿——那个甘达·卡斯村庄附近的地区——在那里，金格里奇曾经让他的出租车在路边等待而自己则步行很远去寻找化石。

阿里夫、阿斯兰和西威赤森每天早晨从阿托克附近的城镇开着一辆破破烂烂的蓝色铃木卡车到卡拉·其塔山脉的一条山谷里去，又从公路走了一英里才到62区。在那里，第三纪的粉沙岩、泥岩、石灰岩和沙岩都在灌木丛中一些10英尺长短的岩层边裸露着。在这里，西威赤森迫切需要阿斯兰的沉积学知识。他们仿佛沿着时光隧道回到了过去，仿佛看到了古地中海迅速地升升落落，哪怕区区几步路也会把他们带入一个完全不同的生存环境。“库大拿太神奇了，它的环境可以变换得非常快，”西威赤森说，“本来是一些淡水岩石，然后有海水侵进来，然后变成一条海湾，然后就变成一片海洋。”西威赤森还要继续研究这些陆地岩石，因为只有从这些陆地岩石上他才有可能发现曾经穿越过印度大陆的哺乳动物的遗迹。

当沉积学家在62区仔细察看那里的岩石表面时，西威赤森却在用大锤子把那些岩石都砸开。几天之后，他发现了一块化石。那块化石是鲸耳骨的一部分——西威赤森后来才意识到那是巴基斯坦古鲸的耳朵。他知道这块化石非常重要，“你如果想研究陆地动物的迁徙，那对鲸的研究是没有什么帮助的。”西威赤森说。在他们要返回伊斯兰堡之前，他们工作了6天。西威赤森曾经在伊斯兰堡保证过，说要带一位德国的古生物学家一起飞过来研究中新世的化石。他打算重新回到那个历史开始的地方做研究。但美国大使馆要求他待在巴基斯坦首都。“后来我们意识到谈判根本就不可能有任何结果，于是我们就离开了。至少我们还工作了6天，而且还找到了那些鲸耳骨化石。”

回到杜克大学后，西威赤森花了几个月的时间全身心研究那些鲸耳骨化石。在那些耳骨葡萄形状的硬壳里，他发现了以前没有人知道的巴基斯坦古鲸的砧骨，耳骨链中间的那块骨头。当鲸胚胎的耳朵最初形成的时候，它们的耳骨链看起来和其他动物的基本上没什么不一样。但在鲸耳朵方面，赫克尔是对的：确实可以从个体看到整个物种的发展史。砧骨大概有90度弯，连接着它周围的组织。在鲸从陆地进化到海里的过程中，它的耳朵也要从适应陆地生活的空气传声结构进化成适应水中生活的声学结构，而那个90度的折角很可能与它的这种进化有关。但这之中到底是什么样的关系，却没有人能说得清楚。不论怎么样，西威赤森在研究巴基斯坦古鲸的砧骨时，又一次吃惊地发现这种原始鲸处在一个进化的过渡地位：和现存鲸的耳朵比起来，巴基斯坦古鲸砧骨的弯度大概只有它们的一半。

当地时间2015年11月6日，德国不莱梅，当地海外博物馆的职员Martina正在展示一个1∶1大小的蓝鲸骨架标本。 摄影/ Ingo Wagner /东方IC

也许他是发现了介于古象类和海牛类之间的一个物种。然而对任何哺乳动物来说，这个动物的身形都未免看起来太畸形了。它的前腿很短，却有着扁平的掌，位于后腿末端的足的形状就像是小丑穿的鞋子。

西威赤森被巴基斯坦驱逐的时间要比金格里奇短得多。在下一个播种季节来临时，海湾战争结束了。所以当他打算回到巴基斯坦的时候，美国国务院也就不再干涉他了。然而，当他独自去伊斯兰堡的时候，他的钱几乎已经用光了。“这很可能是我来这里寻找迁移的哺乳动物的痕迹的最后机会。”他想道。在伊斯兰堡，阿里夫又和他一起开着那辆铃木重新去了甘达·卡斯。他们沿着同一条山谷回到了62区。阿里夫一个人在山谷的一侧散步时，很偶然地发现了一片骨骼。他慢慢地砍开那片骨骼周围的岩石，刚刚把整片骨骼从岩石中取出来，西威赤森一下子就认出那是一块古代海牛类动物的肋骨化石，这类哺乳动物包括海牛和儒艮。它们也曾经像鲸一样在恐龙灭绝不久后回到海里生活。古生物学家猜想，它们是从5000万年前一种和大象相似的动物发展来的。它们在陆地上生存时吃草，所以到水中生活之后，这种“爱好和平的饮食习惯”仍然没有改变——吃海草。

像巴基斯坦古鲸的耳朵一样，这块肋骨化石也同样让人惊喜，它是从巴基斯坦的始新世发现的第一块海牛类化石。但这却让西威赤森又一次陷入了比较尴尬的局面：他本想寻找陆地上动物变化的踪迹，可又不得不再一次和水打交道。当他和阿里夫又一次来到62区的时候，他们还是找不到任何有帮助的陆生哺乳动物化石。终于，西威赤森决定他们要去勘探新的岩石。“我们只是来回地徘徊，”他说，“大家都想在这里发现些东西，然后又聚在一起吃午餐。”

他们斜靠在一堵由绿色和桃色的石头垒成的墙上吃东西。这面墙就是阿里夫发现那块海牛类动物肋骨化石的岩石层当中的一层，这个岩石层要比发现巴基斯坦古鲸的岩石层晚了好几百万年。西威赤森抬头看着“这堵墙”的时候，他无意中注意到了它的表面结构很不平整。曾经一度在古地中海海面上很兴旺的牡蛎养殖场把它们雕蚀成了现在的状态。坐在那里吃饭的时间里，西威赤森就发现了3颗鱼的牙齿化石。所有这一切好像都表明岩石正试着告诉他不应该再在印度大陆的碰撞时间上费神了，他应该好好想想他能从大海得到什么信息。西威赤森打算把以后的工作重点转移到大海上。

在挖掘了几天的海洋岩石之后，西威赤森知道他的这个决定是正确的。因为他和阿里夫已经找到了一只海牛类动物的头骨化石碎片。没过几天，阿里夫又在粉沙岩岩层构成的一个不高的峭壁上找到了一块不知是什么动物的膝盖骨化石。“从它的大腿骨和胫骨的形状，我认出来那是哺乳动物的膝骨，”西威赤森说，“但在那个时候，我不知道它到底是什么。”

当他们在那个峭壁上找到了更多同种哺乳动物的骨头化石后，他们决定把那块岩石挖出来，好看看这块化石沿着地面和纵深的方向延展了多远。“越来越多的化石被挖出来了。那个峭壁几乎是直上直下的，我们在峭壁的顶上勘探。也就是在那里，我们发现了那块膝骨化石。刚刚辨认出那块膝骨化石是属于哪个地质层的，我们就滑下去了。摔下去后撞到了一个地方，我们就在那儿一下子看到了一块肋骨化石，它的旁边还有一块小小的脚骨。在它们的右边是一块大腿骨化石和更多的肋骨，接着我们又找到了更多的化石。那只动物大概身长6英尺以上，头朝下地埋在了岩石里。”当他们花了3天的时间费尽力气把它挖出来的时候，西威赤森还在考虑他们挖到的究竟是什么东西。也许他是发现了介于古象类和海牛类之间的一个物种。然而对任何哺乳动物来说，这个动物的身形都未免看起来太畸形了。它的前腿很短，却有着扁平的掌，位于后腿末端的足的形状就像是小丑穿的鞋子。“我一直在想，虽然这副骨架很漂亮，但如果我不知道它是什么动物的话，我要它又有什么用呢？ ”西威赤森说。

他们在峭壁上挖掘得很深，在那里最后发现的是一些头骨化石的碎片。那是一个长长的猪嘴似的东西，被灌木丛的根部给弄断了。他们把那只动物的一颗牙齿化石从岩石上剔出来。“当我最初看到这些牙齿的时候，我就说它们根本不像是海牛类动物的。”实际上，它们看起来有点像形似中兽类的原始鲸。他和阿里夫把耳骨化石上的岩石刮掉，然后看到这只耳朵从下颌的后面垂下来，形状像颗葡萄，随后他们又看到骨头上深深的S形——这是鲸类的标志。西威赤森突然意识到：他们发现了一条会走路的鲸。