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鲸都是胖子吗?不,也有水蛇腰的

2021-04-14

要说收藏着世界上最全的海洋哺乳动物化石的博物馆是哪座,美国史密森尼学会的国家自然博物馆当之无愧。如果你去过自然博物馆的海洋厅(Saint Ocean Hall),那么你肯定被气势恢宏的北大西洋露脊鲸标本“凤凰”所吸引过,却不一定留意过在“凤凰”边上体形修长的、犹如鳗鱼一般的骨架。那是一具龙王鲸的骨架。

史密森尼自然博物馆的龙王鲸 | Tim Evanson / Flickr

二者被悬挂在海洋厅的空中,体型的悬殊或许让你无法马上意识到,这具“鳗鱼怪物”其实就是早期的鲸类。是的,从古至今最大的鲸类体型出现在现生鲸类之中。龙王鲸衰落后,鲸类动物分化形成了齿鲸和须鲸这两个分支类群。在这之后,须鲸类群中的部分物种在演化历程中变得越来越大,体型超过了所有的早期鲸类,达到了迄今为止最大的状态,也是接近动物体型极限的状态。

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“帝王蜥蜴”的发现

最初的鲸类长得像犬科动物,它们有四只脚,适应陆地生活。环境的变化令它们开始探索水生环境,并逐步演化成全水生的哺乳动物。龙王鲸的出现就在这段演化历程中较后期的一环,始新世末期,大约3400~3500万年前。当龙王鲸首次出现在人类的认知世界中时,它被误认为是爬行类动物。因此,龙王鲸才拥有“帝王蜥蜴”的别称——它们的拉丁文名(Basilosaurus)保留着这个错误的含义。

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龙王鲸的错误复原,业余爱好古生物学的科赫(Albert C. Koch)用1848年发现的龙王鲸化石,拼凑了一具怪物的骨架,在圣路易斯博物馆(St. Louis Museum)展出。后来研究人员发现这具骨架其实来自五头不同的龙王鲸化石 | Wikimedia Commons

事实上,仅凭少数化石就要确定龙王鲸是鲸类动物也不容易。最初把龙王鲸当作爬行动物的学者是理查德·哈兰(Richard Harlan),他在描述龙王鲸时,手上只有龙王鲸的椎骨化石。这块化石于1832年被发现于路易斯安娜州,几经转手才落到哈兰手里。其实,哈兰在为椎骨的主人进行描述和命名时,也觉得这个物种长得像鲸类。哈兰将他的想法体现在了该物种的种名里,B.cetoides,种名“cetoides”意为“鲸形”。

绘制于1908年的龙王鲸骨骼绘画 | Wikimedia Commons

在公开发表了对龙王鲸的描述和命名后,许多来自阿拉巴马州的龙王鲸化石被陆续送来,包括牙齿、下颌骨等。于是哈兰带上这些化石,在1839年来到了英国,拜访了当时英国著名的比较解剖学教授理查德·欧文(Richard Owen)。

在进行了细致的观察和分析后,欧文确认这些化石其实来自于哺乳动物,并建议将具有“帝王蜥蜴”含义的拉丁文属名更改为更符合其实际情况的“Zeuglodon”(械齿鲸),意为具有“轭(è)型牙齿的鲸”。尽管当时的许多研究人员更认可“械齿鲸”这一名称,然而根据《国际动物命名法》的惯例,首次公布的Basilosaurus还是被保留了下来。所幸从“龙王鲸”这一中文译名中,我们看不到这样的冲突。

化石骨语

龙王鲸比现生鲸类更像海怪,它们的体型十分瘦长,却长着一对与其体型极不相称的小短腿。从这双腿我们就能看出龙王鲸无法在陆地上行走,因为如此娇小的后肢无法支撑它们在陆地上的重量。有学者推测,龙王鲸的两只后肢在交配的过程中起到了固定交配对象的作用,但这也仅仅是推测而已,毕竟现生鲸类在交配时也不需要有抱住对方的结构。

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龙王鲸的后腿 | James St. John / Wikimedia Commons

严格说来,龙王鲸并不能算作现生鲸类动物的祖先,它只是鲸类演化历程中的旁支,曾经辉煌一时,但因环境变迁走向末路。和现生鲸类相比,龙王鲸既不会像齿鲸那样进行回声定位,也不会像须鲸那样滤食,它们是最早的完全水生的鲸类动物之一,一辈子都生活在水里。

有关龙王鲸的故事都是化石告诉我们的,从龙王鲸的内耳结构,我们可以推测龙王鲸只能听见低频的声音,并不能进行回声定位;从龙王鲸的牙齿化石,我们可以推测它的咬合力极强,甚至可以在矛齿鲸的骨头上留下印痕;从龙王鲸的胃含物化石,我们可以推测龙王鲸生前主要以大型鱼类、鲸类等动物为食

龙王鲸的复原图 | Pavel.Riha.CB / Wikimedia Commons

在残缺中拼凑完整

化石为我们讲述了许多关于龙王鲸的故事,然而化石不一定完整,就像哈兰和欧文最早研究的那些龙王鲸化石那样。在发现龙王鲸的一个世纪后,史密森尼学会的龙王鲸化石堆满了仓库的数个抽屉,然而依旧残缺不全

自然博物馆海洋厅的这具龙王鲸骨架,在古生物学家发现完整的龙王鲸化石以前就已经“出世”了。龙王鲸对于阿拉巴马州来说有特别的意义,古生物学家对于龙王鲸的认知都是在这里一点一滴拼凑起来的。早在1884年,史密森尼学会就已经派遣了专业的化石研究人员查尔斯·舒切特(Charles Schuchert),前往阿拉巴马州寻找龙王鲸的骨架。在第一次的“化石狩猎”中,舒切特只找到了头骨和下颌。

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早期的龙王鲸复原图,Andrew R.Janson绘制 | Wikimedia Commons

1886年,舒切特再次来到阿拉巴马州,继续搜集更多的龙王鲸化石,最终凑齐了可以组成龙王鲸骨架的全部元素。国家博物馆的工作人员利用这些化石,浇筑了石膏模型,并将它们与雕琢过的部分化石结合,制作了一具龙王鲸骨架的复制品。这具12多米长的骨架在1895年被公开展出后,就一直存放在史密森学会的博物馆中,几经完善和易位,才来到现在的自然博物馆海洋厅。

有史以来第一具完整的龙王鲸骨架化石,出现在埃及的“鲸之谷”,一处广袤的沙漠地带。在这里,古生物学家共发现了数百头早期鲸类的骨架化石,但龙王鲸的骨架化石最令人印象深刻。头骨、鳍肢骨、肋骨、尾骨,甚至是每条腿的脚趾,都清晰可见。埃及鲸之谷发现的龙王鲸属于伊西斯龙王鲸B. isis,在阿拉巴马州发现的龙王鲸则是前文提到的西陶德龙王鲸B. cetoides。西陶德龙王鲸比伊西斯龙王鲸体型更大,更壮观。

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龙王鲸头骨 | Amphibol / Wikimedia Commons

巨兽陨落

埃及的“鲸之谷”如今已是一片荒芜的沙漠,但在4000多万年前,这里却是温暖的浅海海区。曾经的墨西哥湾,如今的阿拉巴马州,也曾经是温暖的浅海海区,龙王鲸的天堂。

龙王鲸如此苗条的身形此得到解释:对于那些生活在极地海区或是需要深潜的鲸类动物来说,厚厚的鲸脂必不可少。然而对于生活在热带浅海区的龙王鲸来说,厚厚的鲸脂反而限制了自己的行动。也正是如此,当全球气候出现变化,气温大幅下降、海平面也下降的时候,龙王鲸逐渐失去了适宜的栖息地,也失去了生存优势,殒没于地球。

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鲸之谷的龙王鲸下颌化石 | Tom Horton / Wikimedia Commons

在龙王鲸消失后,地球上新形成的洋流和上升流系统促进了现生鲸类的演化。至今我们仍然没有合适的化石记录,来推论现生鲸类演化初期的模样,但是或许这些处于过渡期的鲸类会有点儿像龙王鲸:完全水生,但身形并不会如此细长,并且比它们在数千万年后即将演变成的巨兽体型要小。无论如何猜测,谜底还是要让更多的化石来为我们揭开。

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