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牛是谁?牛从哪里来?牛到哪里去?

2021-03-16

化石 2021年1期
关键词:野牛水牛牦牛

董 为

十二年一个轮回的丑牛年又来到了。但是,如果一个轮回又一个轮回地往前回溯,这个丑牛是谁?是从哪里来的?下面我们就来探讨一下这些问题。

“牛”是一类动物,但是叫牛的动物有一大串,例如黄牛、奶牛、菜牛、耕牛、水牛、额牛、牦牛、犛牛、野牛、羚牛、半牛、麝牛、犀牛、海牛、天牛、蜗牛,等等。因为十二生肖来自生活,与人类的物质和精神活动密切相关,所以牛年的动物原型是家牛,在生物分类中归入脊椎动物亚门哺乳纲偶蹄目牛科。但是驯化的家牛在生物分类学上有三大类:普通牛、水牛和牦牛。而根据流行的民间故事,“牛年”来历中的“牛王”是以俗称黄牛的普通牛为原型的。民间流传的牛年年画中,牛的形象多以黄牛为原型。但是从与人类生活的关系上讲,“牛年”所指的“牛”应该包括所有的家牛。

法国巴黎国家博物馆展柜中的牛科化石具有不同形态的角心

最常见的家牛是普通牛,拉丁学名是Bos taurus,民间多称为黄牛,包括菜牛、奶牛和拉车耕地的老黄牛,分布最广,数量最多,而且人工培育出的品种也很多。其次是水牛,拉丁学名是Bubalus arnee或Bubalus bubalis(也有人认为这两个拉丁学名代表两个亚种),主要用来耕地和食用,在有些地区也作为奶牛,分布在中国南方和亚洲南部多雨的地区。最后是牦牛,拉丁学名是Bos grunniens,和普通牛是同一个属,主要作为奶类和肉类的原料,分布在青藏高原及周边地区,分布范围最小,数量最少。牦牛有一个姐妹种,野生的犛牛,拉丁学名是Bos mutus。由于其形态与牦牛非常接近,所以有人认为它们是同一个种。

牛族的颊齿由新月形和圆锥形齿尖组成,很高的齿冠用来应对粗食的磨耗

牛类适应反刍消化,前臼齿与臼齿分工明确,形态差异显著

普通牛、水牛和牦牛都是牛亚科牛族的成员。牛族成员的最突出特点是雌雄两性头部的额骨上长着一对简单的、不分叉的、以不同方式弯曲的锥形犄角。这对角的外层是角质鞘,里面是骨质的角心。这对犄角终身保留,从不脱换。这也是所有牛科成员的共有特征。由于在牛科动物死亡后,角的套鞘可以从头骨上取下来,骨质角心常与额窦相通而中空,因此这类角又称为洞角,所以牛科动物又被称为洞角类。额窦和洞角这种结构可以减轻头部的重量。这样既可以持有洞角这个利器,又可以增加动物的灵活性。除了水牛的锥形洞角横切面为三角形外,普通牛、牦牛和野牛的锥形洞角横切面均为近似的圆形或椭圆形。

牛族的另一个重要的特征在化石上非常显著,即颊齿冠面的图案比较复杂而非常独特。牛族上颌的上颊齿舌侧由新月形主尖组成,颊侧由圆柱形主尖组成,舌侧主尖之间有一个发育的底柱;而下颊齿正好相反,舌侧的主尖圆柱形,颊侧的主尖新月形,主尖之间发育的底柱在颊侧。另外,颊齿因适应粗食的磨耗而齿冠很高。

有关牛年来历的民间故事里说牛王办事粗心,把玉帝下令的三步撒一把草籽误解成一步撒三把草籽来做了,搞得天下到处是草。所以玉帝动怒飞起一脚把牛王从天上踢到人间,嘴巴朝下,摔掉一排上门齿。家牛的确没有上门齿,但是上门齿消失不仅仅是牛族的特征,并且是所有反刍动物共有的,而且前臼齿和臼齿的形态差异明显,分工明确。反刍类的上门齿消失后在上门齿的部位生长了一个角质垫,相当于切菜的案板,摄食时,上下颌夹住植物的枝叶,凿状或铲状的下门齿将枝叶在上颌上的角质垫上做简单的切割,将枝叶的末端从植物上切割下来,然后经颊齿简单地加工后便吞咽到瘤胃中进行发酵。这样在进食时速度比较快,可以比非反刍的素食兽类更快地完成摄食工作,吃到更多的食物,然后到安全的地点把经过发酵的食物反刍到口腔里继续咀嚼消化。所以反刍类的前臼齿比非反刍的兽类(例如马、驴和犀牛)要短得多,因此颌骨也短一些。而马和驴的脸比较长,就是因为前臼齿的齿列比较长。

牛族的体型比较粗壮,因此四肢的承重能力必须强大。所以中间掌骨和跖骨在演化中完全愈合成“炮骨”,侧掌骨和侧跖骨则完全退化。掌骨较短、较宽,跖骨较长、较厚。这些特征也是在野外鉴定标本的依据。

牛族第三和第四掌骨和跖骨愈合成“炮骨”,侧掌骨和侧跖骨则完全退化,承重能力增强

家牛具有上述这些主要特征,那么,家牛是怎么起源的?是从哪里来的?一般认为普通牛的直接祖先是原始牛(Bos primigenius),一种体型比普通家牛大得多的牛,体长近3米,肩高1.8米左右,体重可达1吨。原始牛经人类长期驯化后成为普通家牛。因此有人认为原始牛和普通牛是同一个种中的两个亚种。牛的驯养大约始于距今六千至五千年间。埃及人较早,大约在六千年前。我国大约始于龙山文化中期。但是在中国的许家窑遗址和许昌灵井遗址出土过原始牛化石,也是在我国发现的最早的原始牛化石,距今10~12.5万年,推测是许家窑人和许昌人的猎物。原始牛曾经广布于欧亚大陆,然而在人类的捕猎活动影响下于十七世纪在地球上绝迹。但也有人认为原始牛在进入铁器时代后便被人类猎杀绝迹了。

法国国家博物馆展厅中的现生牛类骨骼标本,体现牛类粗壮的体型

许昌灵井遗址出土的原始牛颊齿化石,距今10-12.5万年

安徽繁昌人字洞遗址出土的早更新世丽牛头骨化石

由于原始牛和欧洲早更新世的丽牛在形态上有很多相似性,有些古生物学家认为原始牛直接的祖先是欧洲的丽牛。也就是说,普通牛的祖先是丽牛,来自欧洲。但是后来在中国的龙担和繁昌也发现了两百多万年前的丽牛化石,与欧洲最早的丽牛在时代上相近,说明亚洲的普通牛可能直接从本土的丽牛演化过来。

水牛喜水,而南方多雨的地区普遍种植水稻,驯化的水牛就被用来作为耕耘水田的役用动物。在河南的殷墟遗址和浙江的河姆渡遗址均出土了圣水牛化石。殷墟的圣水牛为驯化的水牛没有疑问。但是河姆渡的圣水牛是驯化的家牛还是狩猎的猎物尚有待考证。在新石器时代晚期的良渚文化遗址(距今约四、五千年)中出土了相当数量的水牛骨骸,说明那时候水牛的饲养在江南一带已经很普遍了。晚更新世的水牛主要有王氏水牛、杨氏水牛和普通水牛3个种。王氏水牛的地理分布很广,经常出现在旧石器时代的遗址中,说明可能是旧石器时代先民的狩猎对象之一,并有可能成为后来驯化的水牛的直接祖先。在中更新世期间的水牛有丁氏水牛、德氏水牛和短角水牛。但是多数古生物学家认为丁氏水牛就是德氏水牛。德氏水牛的地理分布比较广,周口店遗址也出土了很多德氏水牛的化石标本,说明德氏水牛是北京猿人的猎物之一,而且是晚更新世水牛的直接祖先。而早更新世的水牛只有周氏水牛一个种,产自广西崇左的缺缺洞地点,至今约120万年。也就是说,周氏水牛可能是分布在亚洲的水牛的最早的祖先。而周氏水牛则可能起源于印巴次大陆的西瓦利克地区的半牛。因此可以说,驯化的水牛源自亚洲南部的祖先。

广西崇左出土的早更新世周氏水牛化石

泥河湾下沙沟出土的早更新世古中华野牛化石

现生的牦牛主要分布在青藏高原及周边地区。我国科学家通过对牦牛遗传多样性特征进行分析,发现牦牛的驯化中心为青海、西藏地区,即现存野牦牛分布区的周边地带。同时,贝真氏分析表明,最早的牦牛驯化发生在全新世早期。我国科学家最近通过线粒体脱氧核糖核酸控制区的变异所推导的系统发育显示,牦牛和野牛的系统关系最近。因此牦牛很可能起源于较早的野牛,例如早更新世的古中华野牛(Bison palaeosinensis)。也就是说,驯化的牦牛来自华北的祖先。

人类开始驯养兽类动物的时间在新石器时代,也就是晚更新世末至全新世初期之间。这时的野牛种类体型硕大,性情粗野,难以驾驭。虽然野牛(Bison)没有被驯化成家牛,但是自古以来一直是人类的狩猎对象。在很多古人类遗址中出土有野牛化石,在欧洲的一些史前洞穴壁画中也可以看到野牛的身影。在东北的松花江河滩泥沙堆积中,出土了大量的野牛化石。大庆博物馆展出的东北野牛化石展品阵容非常大(见封面),收藏在库房中的东北野牛化石骨架也很多。说明在晚更新世这类野牛的群落非常大。在东北的一些旧石器遗址中,也有东北野牛的化石,说明这类动物与古人类关系密切。

松花江河漫滩中出土的晚更新世野牛化石

最后一个问题,牛去哪里啦?这个问题非常简单。生态系统中的素食者便是为上一级消费者——食肉类提供食物。因此牛类的主要去向是成为食肉类的食物,而家牛的去向则是人们的餐桌,最后进入人类的肚子。人类自古以来就是杂食的,在人类能够制造工具后,肉类食物的来源便从捡食猛兽的“残羹冷炙”扩展到可以用工具猎取大型兽类。在很多古人类遗址中,出土过大量的被肢解的牛科化石,说明古人类的食物组成包括牛科成员。法国古人类学家和考古学家在举办道达维尔人遗址发现50周年庆典时,组织参与者一起用自己打制的石器肢解、切割烤全牛,模仿古人类享受狩猎活动的成果。参加活动的有一百多名来自世界各地的古人类学家、古生物学家和考古学家。虽然人很多,每人都吃了不少烤全牛的肉,但是一头烤全牛居然还剩下不少肉。可见猎杀一头牛可以维持一个家族较长时间的食物需求。

除了作为食物,人类驯化的家牛还是拉车耕地的好帮手,在人类的物质生产活动中发挥了很大的作用。另外,牛皮可以制革,牛粪可以沤肥或作为燃料;少数家牛还成为实验动物。此外,牛角和骨骼可以制成工艺品,少数家牛可成为宠物,从而进入人类的精神文化生活。当然,现在工业化程度提高以后,家牛的役用功能越来越少,在摆上人们的餐桌之前可以更多地享受安逸的生活。

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