鯨的方程式（一）：一顆牙齒重建的進化

文/卡爾·齊默 譯/靳 萌 編輯/吳冠宇

鯨的方程式（一）：一顆牙齒重建的進化

文/卡爾·齊默 譯/靳 萌 編輯/吳冠宇

近1100萬年的古代巨鯨的骨骼。攝影/Daniel Reinhardt/東方IC

如果他們找到了一顆裂開的、風化的牙齒，憑著這塊僅有的來自數百萬年前的哺乳動物的一部分，他們就能宣布那是一只虎，一只懶猴，一只有袋動物，還是一個原始人類。從一開始，鯨的牙齒就已經在幫助古生物學家發現它們真實的歷史。

生物是其進化歷史的產物，在它們互有關聯的歷史上由于受到胚胎成長方式的約束，它們之間可能保持著一定的一致。有些化石中的生物似乎與現存的生物沒有任何關聯，而另一些則看似是其他許多生物的隨機組合。但是，直到今天，牙齒在區分動物種類的方面依然保持著十分突出的地位，至少在哺乳動物領域里是這樣的。當我們出生時，骨骼還沒有成型，軟骨不得不成長和整合，并在我們成長的過程中變得結實，但是牙齒是一個例外。當齒尖、牙縫和牙根在一個嬰兒的顎中成型時，他們的表面特征就會保持終身。如果考古學家找到了一根單獨的大腿骨或者肋骨，他們通常很難對骨頭的主人做出太多的判斷，但是如果他們找到了一顆裂開的、風化的牙齒，憑著這塊僅有的來自數百萬年前的哺乳動物的一部分，他們就能宣布那是一只虎，一只懶猴，一只有袋動物，還是一個原始人類，并且當他們這樣做判斷時，心里會想著：一個魔術師在工作呢！

從一開始，鯨的牙齒就已經在幫助古生物學家發現它們真實的歷史。1832年，費城美國哲學學會會長收到了一封信和一個盒子。這封信來自路易斯安納州，一個自稱“法官”，名叫布雷的人，盒子里是一塊面粉盒大小、45磅重的巖石。“你沒辦法指望一個最近30年都在遙遠的路易斯安納的森林中度過的人寫出一篇科學論文，在那段時間里，他的一生已經完全地貢獻給了農業”，布雷這樣描述自己。他簡單地描述了考德威爾的沃希托河邊的一座山，在那里他找到過海貝殼的化石。“大約3年前，在一個漫長的雨季之后，山的一部分在河邊坍塌，然后露出了28塊這樣的骨骼，在那之前，它們一直被40英尺厚的土地覆蓋著。住在那附近的一個人向我描述說，這些骨骼剛被發現時排列了400英尺長，中間有一些間隔。那個人毀壞了其中的一些骨骼，把它們丟進了火爐架。我保留了剩下的那一部分。如果我可以猜測這些骨骼的主人是誰的話，我想它們一定是一頭海底巨獸的一部分。”

這塊化石到了理査德·哈蘭（Richard Harlan)博士的手中。他當時是美國為數不多的古生物學家，是理査德·歐文爵士門下的樸素學派。和歐文一樣，他是一個外科醫生，在費城阿馬斯醫院工作，但是他在物理化學、地質學、動物學和比較解剖學方面是一個天才。當那些動物的殘骸送到他這里時，哈蘭對它們進行了描述，分辨它們到底是禿鷹、猩猩還是猛犸的牙齒。有一塊在密西西比河口被發現的并且被認定是海生巨蜥的骨骼，經他的觀察，最后認定其實是屬于一頭抹香鯨。

中世紀繪畫，愛爾蘭僧侶圣布倫丹（St.Brendan）與他的同伴乘坐皮革圓舟航行遇害。圣布倫丹（St.Brendan），生于484年，喜歡航海，10世紀出版了《圣布倫丹航海》一書。 攝影/文化傳播/FOTOE

艾爾弗雷德·科克在紐約展出的海蛇模型。

哈蘭是一個謹慎的居維葉主義者。災難消滅了這個星球上曾經的居住者，而新的居住者們將占據他們的位置。但是，“在物種之間，自然界已經劃了一條清晰的分界線。時間無法改變它，人類的詭辯也無法將其抹殺”，他說。他看了布雷在路易斯安納發現的巨大椎骨，他試著通過這塊骨骼來重塑整個動物。哈蘭認為這塊骨骼來自一種巨型的、已經滅絕的海洋爬行動物的脊柱，可能有100英尺長。“如果將來發現這個化石的尾骨、顎和牙齒并且能證實我今天的判斷”，他寫道，“我們可以歡呼地認為這個動物的名字是蜥王龍（現在稱為龍王鯨），意思是‘爬行動物之王’。”

當哈蘭把從布雷送來的化石上所得的發現于1835年出版時，南方發現了更多的骨骼。在阿拉巴馬州，法官約翰·克雷(John Creagh)，在耕種中找到了大量埋藏在石灰石中的骨骼，巖石非常堅硬，他不得不把這些化石從中弄出來。當哈蘭看到了克雷的發現時，他意識到這些骨骼和布雷發現的非常吻合。在同一區域的巖石中，克雷成功地發現了肋骨，巨型手臂的骨骼，和一個存有幾顆牙齒的顎骨。如同土豆大小的牙齒讓哈蘭停頓了一會兒。有一些牙齒是細的，而在后方的則很粗。哈蘭知道，海洋爬行動物的牙齒和其他爬行動物是一樣的。并且只有哺乳動物嘴里有不同的牙齒——包括后臼齒、前臼齒和門牙。因此他對他以前的聲明產生了一些懷疑。他惟一做出的改變是：認為這種爬行動物可能有150英尺長。

根據他對牙齒和骨骼的研究，歐文愿意相信它是一頭奇怪的巨獸，但不是一個水生怪物，而是一頭巨鯨——“那是哺乳動物中最罕見的種類之一，地球的變化已使它滅絕了。”

當龍王鯨的說法傳到歐洲時，歐洲正處在另一組哺乳動物牙齒化石的爭論中。居維葉1804年發現的負鼠化石來自新生代的最早期，離現在6500萬年。每個人都認為，哺乳動物最早可以追溯到新生代；在中生代的過程中，僅有的脊椎動物是爬行動物和魚類。當拉馬克進化主義者看到這個現象時，他們覺得欣慰：這證明哺乳動物是脊椎動物進化中最新的變化，但是1812年在英國斯通費爾德發現了一塊中生代的哺乳動物化石。這將導致一個概念：哺乳動物和恐龍生活在同一個時期，它們彼此不聯系而且是被分開創造的。這確實是進化論者不愿意聽到的。那塊巖石毫無疑問是中生代的，并且進化主義者也不能否認那確實是哺乳動物的化石，因為它的牙齒并不相同。當哈蘭向世界展現這個存在不同牙齒的龍王鯨口腔時，進化主義者找到了自己的理由：在斯通費爾德發現的動物一定是龍王鯨的近親，那也就是爬行類。中生代再一次變成了沒有哺乳動物的時代。

《圣經》里的巨型海怪，誕生于創世的第五天。據希伯來神話記載，巨型海怪將在一次終極大戰中被大天使加百利打敗，眾神還用巨型海怪的皮制成帳篷，在里面舉行宴會慶祝“彌賽亞”的到來。阿瑟·里漢繪，1908年。 攝影/文化傳播/FOTOE

1839年，拉馬克進化主義者邀請哈蘭去倫敦參加一個地質學會的會議。哈蘭本人不是進化主義者，他很有可能并不知道他將卷入的是一場什么樣的戰爭，他也不知道當他到達英格蘭時，為什么里查德·歐文見到他時會這樣高興。這些年歐文停止了他在肺魚、黑猩猩和鴨嘴獸上的工作，全心投入到反對拉馬克進化主義者觀點的戰斗中。當他看到斯通費爾德的顎化石時，他看到了哺乳動物。他決定要摧毀它和爬行動物之間的聯系。當哈蘭到達倫敦時，歐文向他透露了龍王鯨的牙齒的信息。

幾周后開會了，歐文站在了講臺上。他否定了哈蘭的水生爬行動物的觀點。一個長形的中空的頜骨在抹香鯨身上很常見。脊椎骨末端微微的凹陷也是哺乳動物的特征，而不是爬行動物的，它們中間的大孔——一條脊索的貫穿之處也是與鯨脊椎骨的形狀相同。但對于歐文來說最重要的是牙齒。他仔細地研究了它們，甚至將它們切成薄片在顯微鏡下觀察。前面的幾顆只是簡單的尖牙，而后面的每對牙齒則在中間融合并嵌入一對牙槽。沒有任何已知的爬行動物或者魚類有這樣的牙齒；真正的水生爬行動物的牙齒都獨立地嵌入牙槽。另外，在顯微鏡下觀察，海生爬行動物牙齒只有規整地穿過中心軸環隔開的簡單的裂口的管，并波動下面的細管。但是龍王鯨有一個和水生哺乳動物相同的體系，在表面有一層薄薄的結合層，而在其下面是會波動的細管。根據他對牙齒和骨骼的研究，歐文愿意相信它是一頭奇怪的巨獸，但不是一個水生怪物，而是一頭巨鯨——“那是哺乳動物中最罕見的種類之一，地球的變化已使它滅絕了。”

哈蘭謙遜地聽著歐文在“龍王鯨”上的新見解。后來他回到了在費城的家，1842年他得知，在克雷法官的耕地里又發現了一具65英尺長的脊骨，帶著一個大塊的頭骨，那看上去明顯是一頭鯨而不是爬行動物。第二年，哈蘭去世了，終年47歲。那時的他只是在美國有些名氣，而現在即使在美國也并不有名。但是哈蘭獲得了對歐文的些許勝利。為了完全抹去拉馬克進化學派對于“帶著哺乳動物牙齒的爬行動物”的影響，歐文想要把哈蘭的化石的名字從“龍王鯨”改成“軛齒鯨”——意思是軛狀的牙齒。歐文在倫敦的會議上宣布，“哈蘭博士……認為那巨大的霸主，就像它過去被認為的那樣，有著一個蜥蜴的表皮。這樣的觀點應該廢除。”但是分類學是一種承認先入為主的科學，骨架還是用著哈蘭起的名字。

歐文非常憤怒，他寫信給倫敦的報紙，他說那些水手的傳聞就好像有人捧著海象跑來，并且堅持說那就是隨著恐龍一起滅絕的爬行動物一樣可笑，而科克到處展示的東西是歐文以前展示過的鯨。

就在哈蘭于1832年在費城給龍王鯨加冕的時候，密西西比的圣路易斯有了一座小型的博物館。大約有25年的時間，人們可以去觀賞魔術和鳥模仿術，可以觀察在石棺中的古埃及木乃伊和肯塔基州洞穴中的印第安木乃伊，吉姆·科洛和智普·科恩的蠟像，著名的暹羅雙子，活的熊，美洲鱷魚，以及有關法國革命、泰晤士河底隧道和奧斯德利茲戰役的圖畫。博物館的主人是一個德國移民，名叫艾爾弗雷德·科克（Albert Koch)。與歐文和—樣，他是一個古生物學家，但是他沒有來自學院或者醫院的薪水。當他不經營博物館時，就輾轉在密西西比河谷尋找化石，徒步跋涉河流，與疾病斗爭，吃的是咸肉和面包。1839年，他挖到了一個巨大的乳齒象骨架，他把它命名為“密蘇里姆”。他把這具骨架在美國巡回展出，并依靠展出的錢來補貼他的探索。在費城，科學家們研究了這具骨骼，他們指出艾爾弗雷德·科克把這具動物骨骼加工變大了：在脊柱處加了另一頭“密蘇里姆”的骨骼，并加了木塊以使它顯得更大。科克沒有把他的大家伙藏起來，而是把它運到了歐洲。1842年，他在倫敦的皮卡迪利大街展示了這具骨架，且宣稱“它是動物界的王者和最值得驕傲的紀念碑”。在歐文參觀了這具骨骼后，大英博物館把它買了下來，付給科克1300英鎊，然后把它縮回到合理的尺寸。

科克很清楚該怎樣用這筆錢。受阿拉巴馬海洋巨獸傳說的引誘，他立即航海回美國。1845年1月以前，他在克拉克斯維爾——離布雷“法官”挖出化石的地方的不遠處，發現龍王鯨化石在那里尋常到了被用作家具的地步，居民用它來支撐火爐的木柱，或者做蜂箱的楔子。但是他花了幾個月的時間才找到一副完整的骨架，在此之前，他只找到了鯊魚的牙齒和其他一些海洋動物的骨骼。

3月份，一個來往于牧場和華盛頓議會的信使看到他致力于化石研究，就告訴科克他在議會聽說有一具90米長的石化鯊魚，那里的人想把它挖出來，但是那些骨頭都太重了，挪不動。顯然，信使的來回要花些時間。因為當科克對此表示興趣后，他要騎馬走40多英里的路才能到華盛頓去看看骨骼是不是還在那里。科克焦急地等待著他的回音。信使在路上時，3個男人和1個女人與他進行了談話，他們自稱也在尋找海洋巨獸。由于水手們說曾在航海時看見海洋巨獸在船邊遨游，海洋巨蛇的傳說盛行于美國和歐洲。在阿拉巴馬的荒郊野地找到它們的骨骼是令人難以抗拒的。兩天后，信使回來告訴科克，化石還在那里不曾被人動過。

科克騎馬去了那里，他穿越了被風暴破壞的森林和黃熱病肆虐的山谷。當他到達那個小鎮時，他發現信使描述的不是一頭鯊魚，而是海洋巨獸的脊椎骨。科克把它們鎖在了一所廢棄的監獄里。一個白人男孩和一個奴隸看見他在骨骼上使勁，就告訴了他有關仍在地下的化石的事情。他們把他帶到斯坦伯格的一處田野，在那里，他看見了他夢寐以求的東西：蛇狀動物的骨骼圍成了一個巨大的半圓。

科克花了3個月的時間來挖掘斯坦伯格的化石。在老華盛頓議會附近，這些骨骼比在克拉克斯維爾還要尋常：人們把它們用作花園的門石，用它們燒取石灰，作為煙囪的塔角石，還把它們當作睡覺的枕頭。科克在烈日下用斧子挖掘這些骨骼，鐵制的工具燙傷了他的皮膚。他辭退了一個醉鬼助手后獨自工作，那個醉漢差點不小心敲壞了化石的顎骨。當他完成時，他用了5輛貨車滿載著化石，那是當時世界上一次性發現的最多的鯨化石。

很難判斷科克是否知道龍王鯨事實上是一頭鯨。當他帶著“密蘇里姆”旅行時，他到達了倫敦，這是哈蘭在那里公開出現3年之后了。他在斯坦伯格找到的那具頭骨，它上面的牙齒其實和哺乳動物十分相似。如果他真的知道這些，那么他一定保守了這個秘密：當年8月份紐約的報紙上到處是艾爾弗雷德·科克博士(這是當時他對自己的稱呼）發現的、目前在百老匯阿波羅大廳展出的長達114英尺的海蛇的文章。“正在阿波羅大廳的丟卡利翁海蛇，幾乎是世界上最令人尊敬的東西。”《紐約解剖學報》這樣描述。而《紐約福音報》的描述則更為尊敬：“有誰知道它有沒有見過方舟，有誰知道諾亞有沒有從窗戶里看見過它，有誰知道它是否到過阿勒山，有誰知道多少舊時的死亡和邪惡的巨獸被它湮滅？”

超萌白鯨鏡頭感十足，對相機大擺pose友善可愛。 攝影/chinafotopress/CFP

42歲的攝影師Andrey Nekrasov在一個20英尺深的水池中，用鏡頭拍攝一頭名叫“雪球”的雌性白鯨。這頭白鯨似乎對鏡頭有著特別的好感，她和名叫“冰激凌”的雄性白鯨伙伴似乎十分渴望成為鏡頭捕捉的對象。 攝影/chinafotopress/CFP

科學家們就沒有這樣客氣了。他們發現“密蘇里姆”并不是來自一個生物，它的石化脊骨中有些還比較年輕呈現海綿狀，而有些則顯得更老而易碎。脊索中有些很細，而其他則和鋼索一樣粗。科學家們認為，科克不只有一具動物化石而是有5具。它們不是海蛇而是絕跡的鯨——古生物學家們認為科克事實上是把幾種不同的鯨拼合在了一起。一個來自華盛頓議會的紳士寫信給波士頓自然歷史學會，他說一個人怎么能夠知道分布在阿拉巴馬大草原上的骨骼來自同一個動物。阿拉巴馬草原上的人們嘲笑著紐約報紙上關于科克的重大發現的報道。“科克博士可以輕而易舉地把骨架做成300英尺長，這和把它做成114英尺長一樣容易。”他寫道。

科克再一次帶著他的骨架逃到歐洲來作為對美國人的質疑的回復。他在萊比錫市展出了他的發現。普魯士國王威廉四世深為打動，他為他的解剖博物館買下了那些化石，給了科克一筆薪金作為生活費。

1848年，科克回到了阿拉巴馬并發現了更多的化石，他把它們串成了一個96英尺長的海蛇然后帶回了歐洲。新的發現促使人們詢問歐文是否相信還有這樣巨型的海蛇在海里遨游。歐文非常憤怒，他寫信給倫敦的報紙，他說那些水手的傳聞就好像有人捧著海象跑來，并且堅持說那就是隨著恐龍一起滅絕的爬行動物一樣可笑，而科克到處展示的東西是歐文以前展示過的鯨。

這是科克與歐文的最后一次瓜葛。他回到了圣路易斯并以哲學教授的身份在那里定居。他一直在田納西尋找煤礦和鐵礦，但是再也不尋找化石了。1871年，他從前收集的骨骼化石在芝加哥大火中付之一炬，但是科克的名聲并不僅僅只是一個騙子。當他開掘“密蘇里姆”時，他發現了骨骼旁的石斧。他首先猜測印第安人可能與乳齒象同時生存過。很久以后證明他的這個觀點是對的。幾年后，他在無所事事的生活中死去。后來，當工人們因不為所知的原因挖出他的尸體時，他們驚訝地發現他的尸體石化了。這個古生物學家自己變成了化石。科克很會騙人，他死的時候讓人把他的尸體和他收藏的化石調包了。