鴨嘴獸“四不像”之謎

丹枝

1884?年?8?月?29?日，英國動物學家威廉·海·考德威爾從遙遠的澳大利亞發了一封關于鴨嘴獸的電報，揭開了多年以來困擾科學界的謎題。當時，年僅?25?歲的考德威爾花了4個月的時間在昆士蘭北部的伯內特河畔搜尋鴨嘴獸的卵，但開始時一無所獲。他和土著人助手找到了肺魚的卵、針鼴的卵，但就是找不到他們真正想要的。就在打算放棄的那天，考德威爾卻發現了一只雌性鴨嘴獸，不僅發現了那只鴨嘴獸已經下的一枚卵，而且就在他抓住它時，它正在下另一枚。當考德威爾打開一枚卵時，他更加興奮了。當時，英國科學促進會正在召開年會。考德威爾發給年會的信息很短——只有4個單詞。對于發報員來說，這幾個詞就像胡言亂語，但它解開了一個長達百年的謎題，并永遠改變了博物學家對動物的分類法。

獨樹一幟

1798?年，大英博物館收到了一份來自澳大利亞新南威爾士總督的禮物：一件標本。這個奇怪動物的標本，看上去像是一只海貍，又像一只鴨子。該標本只有外皮，而且經過長途運輸，保存得不是那么完好。雖然附有草圖，但一些博物學家難以相信這真是一只動物的標本。因為這個動物長著鴨子的嘴，身上覆蓋著厚厚的皮毛，四足上還長著蹼，簡直太古怪了。有些博物學家認為，這是動物標本制作者炮制的騙局。在那個時代，這樣的鬧劇并不罕見，就在不久之前，用魚尾和猴頭制作的“美人魚”標本，?欺騙了很多人。

身為哺乳動物，雌性鴨嘴獸沒有乳房和乳頭，只在腹部兩側分泌乳汁喂養幼崽。同時它有爬行動物特征，雌性鴨嘴獸產卵，雄性鴨嘴獸后足有毒刺，可刺傷攻擊者，毒液與蛇毒相近。它還有禽類的特征，鴨嘴獸腳有蹼，有類似鴨子的扁平喙。

身為哺乳動物，雌性鴨嘴獸沒有乳房和乳頭，只在腹部兩側分泌乳汁喂養幼崽。同時它有爬行動物特征，雌性鴨嘴獸產卵，雄性鴨嘴獸后足有毒刺，可刺傷攻擊者，毒液與蛇毒相近。它還有禽類的特征，鴨嘴獸腳有蹼，有類似鴨子的扁平喙。

時任大英博物館助理管理員的喬治·肖拿起剪刀，打算拆穿這個“虛假的拼湊標本”。但是令他詫異的是，整個標本竟然沒有一個線頭，也沒有一處縫合的痕跡……這動物竟然是個真實存在的物種！那么問題來了，這是什么生物？該把它歸在哪一類呢？

分類學與生物學一樣悠久，卡爾·林奈在鴨嘴獸來到英國前?40?年就開創了新的分類方法，奠定了現代科學的基礎。和同時代的大多數人一樣，林奈相信所有生物都以上帝創造它們的形式恒久存在。但他基于動物外觀的相似性進行物種分類，這種分類方法可以說是革命性的。林奈提出了5個分類層次：界、綱、目、屬、種。比如說在動物界下面分出6個綱，其中包括哺乳動物、鳥類和兩棲動物等綱。

林奈認為，哺乳動物通過“乳頭”（乳腺）為幼崽哺乳，有牙齒，用一對肺呼吸，通常有四肢，經常被毛發覆蓋，有時還有尾巴。相比之下，鳥類產下蛋，有翅膀，但沒有外耳、外睪丸、子宮和膀胱。兩棲動物（通常）胎生，有些會產生“可怕的毒液”。

雖然林奈的分類方法具有里程碑式的意義，但是該方法是建立在錯誤的認知之上的。今天我們已經知道，他認為物種一直以當前的形式存在是錯誤的。這就否定了物種之間的任何聯系（除了上帝規定的那部分），并且無法確定哪些特征（如果有的話）對某一分類來說是必不可少的。這也意味著，對像鴨嘴獸這樣的“奇怪”生物進行分類，太困難了。

鴨嘴獸看起來應該是哺乳動物。喬治·肖根據它的皮毛、嘴和蹼足，給它取名鴨嘴獸，他似乎有足夠的信心將它與樹懶、食蟻獸和其他無牙哺乳動物歸為一類。但是他也心懷疑慮，覺得這樣的分類似乎很有問題。英國版畫家托馬斯·比威克在看了一具保存更加完好的標本之后承認他非常困惑，根本不知道如何對它進行分類。在《四足動物的歷史》?（1800年）?一書中，他將其描述為“一種自成一格的動物”，它似乎具有“魚、鳥和四足動物”的特征，似乎“與我們迄今為止所知的任何事物都沒有聯系”。

對鴨嘴獸的研究越深入，謎團就越大。1800?年，德國博物學家布魯門巴赫對鴨嘴獸進行了詳細的研究。由于“鴨嘴獸”這個名字已經給了一種甲蟲，他就將它重新命名為?“Ornithorhynchus?paradoxus”，字面意思是“鳥鼻悖論”，中文就翻譯為鴨嘴獸。布魯門巴赫發現，雌性鴨嘴獸沒有乳房和乳頭，但他也發現，鴨嘴獸具有許多哺乳動物的特征。

兩年后，英國博物學家埃弗拉德·霍姆爵士得出了截然不同的觀點。他在研究報告中說，雄性鴨嘴獸有爬行動物的內部睪丸和泄殖腔（消化道、泌尿道和生殖道的單孔）。當時的人認為泄殖腔只屬于爬行動物、兩棲動物和鳥類，有泄殖腔意味著是下蛋的。這似乎使鴨嘴獸“非常明顯地”與哺乳動物區分開來，因此霍姆建議，在生物的大鏈條中，上帝為所有生物分配了一個位置，而鴨嘴獸位于哺乳動物之下?，但高于鳥類和爬行動物/兩棲動物。?然而，鴨嘴獸究竟屬于哪類，尚不清楚。

動物都在進化中

法國博物學家讓-巴蒂斯特·拉馬克?1809?年出版了《動物學哲學》（Zologie?philosophique）?一書，闡述了他的進化理論。他認為所有生物都處于變化中，不僅可以根據環境因素“獲得”新的屬性，而且還可以將這些屬性傳遞給后代，也就是生物進化具有用進廢退與獲得性遺傳這兩個法則。正如查爾斯·達爾文后來表明的那樣，拉馬克的進化論有明顯的缺陷：長頸鹿并不是通過伸長脖子夠向樹枝高處而變成長頸鹿的。

但拉馬克清楚地表明，隨著時間的推移，一種動物的形狀可能會發生轉變。這對分類學的影響是巨大的。拉馬克的進化論告訴我們，與其根據外形特征對動物進行分類，不如追蹤動物隨時間發生的“轉變”。這樣就可以更輕松地確定哪些特征是某個種屬的獨特特征，哪些特征不是。根據拉馬克的理論來解決鴨嘴獸“悖論”變得更加容易了。根據他的理論，法國博物學家艾蒂安·杰弗羅伊·圣希萊爾認為，由于鴨嘴獸沒有乳腺，所以它“顯然”不是哺乳動物，因此應該包括在一個全新的脊椎動物類別中，他把這一類稱為單孔目。

不過，這并沒有解決鴨嘴獸難題，似乎讓謎題更加撲朔迷離。受拉馬克理論的影響，德國解剖學家約翰·梅克爾開始更深入研究鴨嘴獸的一些奇怪特征，他的發現令人驚訝。他確定雄性鴨嘴獸有毒腺，這通常是爬行動物和兩棲動物才有的——在鴨嘴獸的后腳上，有根毒刺。雄性鴨嘴獸只有在繁殖季才會大量產生毒素，用于和其他雄性爭搶雌性，毒液與蛇毒相近。

1832?年，年輕的蘇格蘭士兵勞德代爾·摩爾發表了兩篇論文，支持鴨嘴獸是哺乳動物。他承認鴨嘴獸具有一些爬行動物的特征，甚至在鴨嘴獸的骨盆中發現了爬行動物才有的骨骼，但他還是提請大家注意鴨嘴獸那些哺乳動物的特征。鴨嘴獸的乳腺是非典型的，但他毫不懷疑雌性能夠分泌乳汁（雖然沒有乳頭，但是雌性鴨嘴獸在腹部兩側分泌乳汁喂養幼崽，幼崽出殼以后，雌鴨嘴獸會躺平，然后讓乳汁流到肚子中間聚攏，等待自己的寶寶在肚皮上吃奶）。他還證實鴨嘴獸是恒溫動物。

對某些人來說，這些發現足以讓鴨嘴獸進入哺乳動物家族。但大多數博物學家很快意識到，這些發現實際上讓鴨嘴獸歸類變得更加困難。因為這些發現顯然具有無法協調的矛盾之處。一方面，如果動物有乳腺，那么它的幼崽出生時就需要吃奶。這表明，要么該物種生下了活的后代（如人類和鯨魚），要么產生了在體內孵化的卵（如海馬）。但另一方面，當時的人認為，如果動物有泄殖腔，它就會下蛋（如雞和蜥蜴），大部分胚胎發育發生在體外。在這種情況下，胚胎是由蛋黃滋養的，不需要哺乳。某種生物具有功能正常的乳腺并下蛋，這是不可想象的，它的生殖方式必須是其中的一種。

電影《神奇動物在哪里》中的嗅嗅，這種全身覆蓋著黑色絨毛的小動物，口鼻較長，像鼴鼠和鴨嘴獸的混合體。

雄性鴨嘴獸的后腳上有根毒刺，毒液與蛇毒相近。

科學家們各持己見。勞德代爾·摩爾確信鴨嘴獸會生下幼崽，而英國博物學家理查德·歐文則認為鴨嘴獸的蛋在體內孵化，而另一位博物學家杰弗里·圣希萊爾則堅持認為鴨嘴獸是下蛋的。所有博物學家都需要證據。有很多關于鴨嘴獸的報道，總有原住民和澳大利亞的殖民者聲稱看到鴨嘴獸在孵蛋。但博物學家對傳聞不太相信。他們也越來越不相信送給他們的“樣本”。因為他們被騙了太多次了：1829?年，有人把烏龜蛋送給杰弗里·圣希萊爾，騙他說這是鴨嘴獸的;歐文曾經用了幾個小時解剖了兩枚據說是鴨嘴獸的蛋，結果發現它們分別屬于蜥蜴的和蛇的。

尋找鴨嘴獸的蛋

解決這個難題的唯一方法就是找到鴨嘴獸的蛋，或者更好的是捕獲并解剖一只雌性鴨嘴獸。為此，歐文請澳大利亞博物館館長喬治·班納特幫助捕獲鴨嘴獸。但不管班納特試了多少次，都沒有捕獲一只雌性鴨嘴獸。

最終，解決這個謎題的責任落在了威廉·考德威爾身上。他的電報讓整個生物界激動不已，電報上面寫著：“單孔目卵生，不全裂卵（Monotremes?oviparous，?ovum?meroblastic）。”換句話說，鴨嘴獸下蛋，蛋黃很大——就像鳥類和爬行動物一樣。?但至關重要的是，里面的胚胎已經高度發達，具有不完整的椎骨和分化的大腦——這表明它們也已經在母體內生存了一段時間，需要在孵化后進行養育。

考德威爾證明，鴨嘴獸無疑是哺乳動物，但它完全屬于自己的一個目，遠比其他所有目都要原始。鴨嘴獸最終歸類于哺乳綱動物中原獸亞綱的單孔目。很久以前，鴨嘴獸從哺乳動物和爬行動物的最后一個共同祖先分化出來，發展出一些獨特的新特征，但它們沒有完全擺脫過去祖先的影子。?因此，理解鴨嘴獸讓科學家們開始重新理解物種的進化。

盡管鴨嘴獸給?19?世紀的生物學家帶來了許多難題，但它仍然是讓人喜歡的奇怪生物。?事實上，它的奇異性或許正是它魅力的源泉。2006年，歐洲的科學家通過破譯鴨嘴獸的基因組發現，鴨嘴獸是一個基因混合體，包含部分鳥類基因、部分爬行動物類基因以及部分哺乳動物類基因。鴨嘴獸的基因組極其重要，因為它代表著我們理解哺乳動物進化的缺失環節。鴨嘴獸是我們回到以前那個所有哺乳動物都產卵，但卻以乳汁喂養幼崽時期的“入場券”。