“长脚的鱼”惊现荒僻岛屿

　　□倪晓微

　　泰克塔力克是从鱼类到陆生脊椎动物的过渡形态。科学家捕捉到了生命进化长河中的一个极其精彩的“瞬间”荒凉偏僻的埃尔斯米尔(Ellesmere)岛位于遥远寒冷的加拿大北部

　　它就是“泰克塔力克”(Tiktaalik)，一种生活在浅水中的大鱼的化石。如果说安徒生笔下的“美人鱼”为了从海里来到陆地寻找她的爱情，是借助于女巫的力量将尾巴变成了双腿，那么我们的祖先从水中来到陆地，开拓新的领地又是怎样“变”出四肢的呢？泰克塔力克部分地回答了这个困扰科学家多年的问题。它的出现预示着动物从水中来到陆地的演化过程将被进一步解开，达尔文的进化论也因此获得新的有力支持。

　　现实中的“美人鱼”

　　泰克塔力克生活在大约3.75亿年前。如果说“美人鱼”既是鱼又是人的双重身份仅仅是一种童话虚构的话，泰克塔力克的双重身份———既是鱼又是现代的四足脊椎动物———却是真实的。或许可以说，泰克塔力克就是“现实中的美人鱼”。

　　科学家从泰克塔力克骨骼化石中找到了鱼的特征，比如长着鳍，背上有骨鳞，以及类似鱼的形态。然而真正令人兴奋的是，从它身上发现的那些和现代四足脊椎动物十分相似的特征！

　　化石的发现者之一舒宾(NeilShubin)教授说：“当我们对鳍进行研究时，我们看到了肩膀、肘，还发现了早期的腕关节，这种腕与在陆地上行走的所有动物的腕都非常相似。我们认为这种动物的身体结构基本上可支持其在陆地上生活。”

　　而且泰克塔力克没有多骨覆盖的鳍，通常鱼用鳍来划水以达到最大的氧气摄入量，这说明它很可能已经开始像现代四肢动物一样呼吸了。科学家还发现，泰克塔力克有一个可以活动的颈部，这样头部就可以自如地转动。我们可以想象，如果动物长时间离开水面，那么就需要有坚固的颈部，让头部能自由地转动。此外它还有一个长长的嘴巴，像鳄鱼一样，更适合于抓住陆地上的猎物。它的头部有看起来像一个小小鳃裂的部位正在形成耳朵。

　　这一令人惊讶的结果发表在4月6日的《自然》杂志上。古生物学家认为这个来自泥盆纪的物种是一个真正的“迷失的环节”！鱼类是如何发展出合适陆地生活的四肢，并最终进化成现代生物(包括我们人类自己)一直是个谜。

　　功夫不负有心人

　　来自美国自然科学院的达舒勒(EdwardDaeschler)、芝加哥大学的舒宾(NeilShubin)和哈佛大学的詹金斯(FarishJenkins)共同发现了这些似鱼的四足脊椎动物的化石，并用因纽特人语言将其命名为“Tiktaalikroseae”，意思是“浅水中的大鱼”。

　　谈到泰克塔力克的发现，舒宾教授一辈子都不会忘记那顿午餐。那天，像往常一样结束了上午的实地勘探之后，舒宾在周围徘徊了一下，想找块平整的岩石坐下快快地吃完午餐。关于当时的情景，他回忆道，“我从一面墙看过去，泰克塔力克的长嘴巴从悬崖突出来，正好面朝着我。当时我简直不能相信我的眼睛。我知道在它的后面一定还有剩下的骨架！”舒宾的猜测是正确的！正是那瞬间的邂逅，沉睡了亿万年的泰克塔力克终于从泥盆纪的浅水湾“走”到了我们眼前。

　　应了中国那句老话，功夫不负有心人。达舒勒和舒宾对进化链上“迷失的环节”的寻找始于上个世纪末。当时，他们下定决心找到这中间有着2000万年空隙的丢失。时光就定在泥盆纪。但是到哪里去寻找呢？

　　有一天，他们从一本本科生的教科书上注意到加拿大北部的埃尔斯米尔岛曾经暴露于泥盆纪，而且之前没有在那里寻找过脊椎动物化石。于是他们就把目标设在那里。

　　从此，他们开始了一趟趟艰难的旅程。埃尔斯米尔不仅遥远，而且荒凉偏僻。除了飞机，没有别的办法可以到达那里。加上糟糕的天气，户外挖掘工作只能在每个夏天进行两个月。科学家们首先走遍了所有露出地面的岩石来寻找植物的化石，因为它们可以指示出小溪或者沉积三角洲。这样做是为了准确找到曾经是浅水湾的地方，“那就是从鱼类到四足脊椎动物演化过程发生的地方！”达舒勒说。

　　在2000年，他们在风化的岩石上发现了令人感兴趣的鳍的化石。然而达舒勒认为：“在2004年，我们才真正赢了，找到三大块头骨和很多下颚。”

　　而在此之前他们到底走了多少路，开采了多少岩石，却没有人知道，或许连他们自己都记不清了。

　　填补迷失的环节

　　“泰克塔力克从化石记录上缩小了鱼类到四足脊椎动物过渡的距离。”瑞典乌普萨拉大学的艾伯格(PerAhlberg)对泰克塔力克的发现大为赞赏。

　　在此之前，具有鱼和陆生动物特征的生物已经有过化石报道。早在3.85亿年前，有些鱼就开始在浅水中尝试“走路”，而有含趾的四肢的鱼在3.65亿年甚至更早前也已经存在了。泰克塔力克的出现，正好落在这两者大概2000万年的空隙。它帮助研究人员找到了从鱼类到陆生脊椎动物的过渡过程。

　　早在1999年，《自然》就有报道指出，最早的脊椎动物，在大概是3.65亿年前的泥盆纪出现在陆地上。但是这个时间是否确切呢？关于陆地上第一个脚印的时间的争论成了一个热点。

　　在1999年的《地质学》杂志上发表了这样一个结果。20世纪30年代，一队由丹麦和瑞典的古生物学家组成的考古队在格陵兰岛的东部海岸收集到了鱼石螈(Ichthyostega)和

　　棘螈(Acanthostega)的骨骼，这些是最早的陆地脊椎动物化石。

　　它们都有脚，其中的鱼石螈有一个鳍状的尾巴，看起来非常像鱼。在1987年，一支英国－丹麦探险队带回了迄今为止了解很少的棘螈的骨骼化石。虽然它也有脚，但是它有更多像鱼的特征，比如内鳃。这些生物很接近离开它们的祖先的水里的生活环境，因此当时就被认为是“长脚的鱼”。

　　泰克塔力克的出现把“长脚的鱼”的出现时间又往前推了两到三百万年。它比潘氏鱼(Panderichthys)更像四足脊椎动物，比棘螈更像鱼。“泰克塔力克很有可能不是一个游泳高手。”来自美国自然史博物馆的梅西(JohnMaisey)说。它很有可能生活在浅水中，仅仅在逃避捕食者的时候把自己拖上陆地。“四足脊椎动物刚离开水的时候并没有立刻习惯陆地的生活。”

　　正是因为如此，泰克塔力克将有可能享受和始祖鸟一样的待遇———被加入到教科书中。始祖鸟，作为爬行动物和鸟类之间的连接物种，被奉为古生物学中经典的过渡形态。毫无疑问，泰克塔力克将成为从鱼类到陆生四足脊椎动物的重要过渡物种。

　　“在四足脊椎动物的起源问题上，这个物种发挥了相同的作用。”剑桥大学四足脊椎动物起源专家克拉克(JenniferClack)也对泰克塔力克予以很高的评价。“你可以指着它然后说：我早就说过它存在，而事实上它真的存在。”

　　进化长河中的过渡形态

　　泰克塔力克的重要意义还在于，科学家又一次捕捉到了生命进化长河中极其短暂的过渡形态。而“过渡形态”一直都是达尔文进化论的重要部分。

　　“泰克塔力克还没有真正登陆。”中国科学院古生物研究所研究员陈均远说。

　　陈均远的依据是：第一，耳朵的发展，包括外耳、中耳、内耳，尤其是外耳对于登陆来说非常关键，而泰克塔力克类似耳朵的鳃裂只能说是内耳的雏形；第二，泰克塔力克已经出现了腿的进化。在时间上，它出现在3.75亿年前，正好介于3.85－3.65亿年之间的空隙。但是它还没有形成趾，而趾对于登陆来说又是十分关键的，所以“泰克塔力克还是以水中生活为主，是类似大鳄的远古生物”。

　　陈均远肯定了发现泰克塔力克的意义，“这的确是一个很重要的中间过渡形态”。同时他也指出，“现在已经拥有了很多这种过渡形态的化石。比如说在澄江动物群中就有更多的过渡群的存在。因为在这个进化过程当中，生物类群登陆的时间是不同的，其实早在陆地脊椎动物出现之前，已经有很多海洋生物登陆到陆地上面了。对于脊椎动物来说，它们登陆受到的挑战更大，需要的时间也就更长。至少要解决四个方面的问题：第一是肺呼吸；第二，头重力，头部离开地面，需要有支撑；第三，四肢的形成，要有力而且能够完成复杂的功能，比如趾、腕关节、肘等；第四，生殖问题。所以说，同一时间面上不同类群的进化不同。”

　　美国芝加哥大学生态与进化系主任、教育部长江学者讲座教授吴仲义也认为泰克塔力克对于进化环节是一个很好的完善，“一个很重要的发现”。至于它是否拥有像始祖鸟那样的里程碑意义，吴教授反应谨慎：“生物进化的过渡形态已经发现了很多证据。当然在那么长的进化过程中，也肯定会有很多的空白。泰克塔力克的出现填补了其中的某个空白，不过也不至于有里程碑意义那么重要。”

　　正如达尔文的进化论也是在不断地发展和完善，我们的认知也在不断地拓宽与进步。始祖鸟，以及之前其他的过渡形态化石的发现，都使得生命之树不断地枝繁叶茂起来。泰克塔力克或许只是其中的又一片叶子，然而在穿过亿万年的漫长岁月后，它再次和我们相遇，仍然令人备感惊奇。

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