裘偉廷
學(xué)習(xí)過教科書上動(dòng)物學(xué)知識(shí)的人都知道,哺乳類和鳥類是分別屬于兩個(gè)不同類群的動(dòng)物。哺乳動(dòng)物屬于哺乳動(dòng)物綱,而鳥類屬于鳥綱,這兩個(gè)綱的動(dòng)物無論在形態(tài)結(jié)構(gòu)上,還是在生理、生化特征上,都有很大的不同。比如鳥類動(dòng)物體表有羽毛、靠產(chǎn)卵繁殖后代、用喙取食等,而哺乳動(dòng)物身體表面有毛發(fā)、母獸直接產(chǎn)出胎兒(胎生)、母獸能分泌乳汁哺育仔獸(哺乳)等。
那么"哺乳鳥"是什么東西呢?"哺乳鳥"(Ma mma l-bird)這個(gè)名詞盡管似乎包含著某些矛盾,但這類動(dòng)物并非信口開河臆造出來的,而是科學(xué)家在某種科學(xué)理論指導(dǎo)下推測出來的動(dòng)物。一些古生物學(xué)家相信,世界上曾經(jīng)存在"哺乳鳥"這類動(dòng)物。他們還試圖具體描述"哺乳鳥",并把它的形象畫成長鳥羽的獸,或者是長獸毛的鳥,也就是說"哺乳鳥"身上同時(shí)長有羽毛和毛發(fā)。據(jù)稱,"哺乳鳥"作為具有鳥和獸共有特征的動(dòng)物,它們棲居于樹上,以蟲為食,當(dāng)然顧名思義也對(duì)自己的孩子進(jìn)行"哺乳",并且是一種具有恒溫?zé)嵫膭?dòng)物。
確實(shí),傳統(tǒng)的生物進(jìn)化理論不支持"哺乳鳥"的說法,認(rèn)為鳥類和哺乳動(dòng)物都起源于古代爬行動(dòng)物,但二者是在不同時(shí)間、從不同的古代爬行動(dòng)物類別中,為適應(yīng)不同的生態(tài)環(huán)境沿著不同的進(jìn)化方向演化而成的。具體說,哺乳動(dòng)物起源于3億年前從古爬行動(dòng)物中分化出來的一支,而鳥類則起源于2.6~2.4億年前從古爬行動(dòng)物中分化出來的另一支,這一支除了進(jìn)化成今天的鳥類,還進(jìn)化出今天的蜥蜴、蛇、鱷等動(dòng)物。
因此,通常鳥類被看作是披著羽毛的爬行動(dòng)物,這是因?yàn)轼B類在解剖構(gòu)造方面,與蜥蜴、蛇、鱷等爬行動(dòng)物的親緣關(guān)系更為接近,而與哺乳動(dòng)物沒有共同的祖先。雖然鳥類和哺乳類都具有熱血恒溫等相同特征,但那是它們?cè)谶M(jìn)化過程中分別獲得的,并不表明二者之間有什么密切的親緣關(guān)系。因?yàn)樵谶M(jìn)化的歷程中,鳥類和哺乳動(dòng)物面臨著共同的問題,例如怎樣提高活動(dòng)效率以適應(yīng)生存等,這些問題通過動(dòng)物的進(jìn)化逐步得到了解決,結(jié)果使得不同的動(dòng)物在某些器官和功能方面趨向一致。多年以來,這種傳統(tǒng)的動(dòng)物進(jìn)化觀點(diǎn)一直處于統(tǒng)治地位,沒有誰懷疑其正確性。
然而,上述傳統(tǒng)理論在20世紀(jì)80年代卻遇到了有力的挑戰(zhàn)。1982年,英國伊麗莎白皇家學(xué)院的科學(xué)家加德納卻提出了一個(gè)新的觀點(diǎn),認(rèn)為鳥類和哺乳動(dòng)物并不象傳統(tǒng)觀點(diǎn)所認(rèn)為的分別起源于兩支不同的古爬行動(dòng)物,而是起原于共同的祖先——"哺乳鳥",這意味著鳥類和哺乳動(dòng)物是姐妹群,也就是說,鳥類和哺乳動(dòng)物的親緣關(guān)系要比鳥類和爬行動(dòng)物更接近。作為這兩大類動(dòng)物的共同祖先,"哺乳鳥"自己是在2.25億年前從古爬行動(dòng)物中分化出來的,這類奇怪的動(dòng)物兼有鳥和哺乳動(dòng)物的特征。
通常,在生物學(xué)界提出新觀點(diǎn)或新學(xué)說,需要相關(guān)的化石資料作為支撐。而與眾不同的是,加德納提出"哺乳鳥"學(xué)說的依據(jù)并不是化石資料,而是對(duì)不同動(dòng)物形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理特征的比較。他指出,哺乳動(dòng)物與鳥類之間存在著22個(gè)顯著共同特征,表明鳥獸之間有密切的親緣關(guān)系。比如,它們都是恒溫動(dòng)物,有調(diào)節(jié)體溫的機(jī)制;在心臟、頭骨、腦的結(jié)構(gòu)上,在蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu),在生理和行為上,都有著顯著的共同之處。根據(jù)這些共同特征,加德納推論:這兩類動(dòng)物一定有"哺乳鳥"這樣的共同祖先。
加德納的上述新假說發(fā)表之后,在動(dòng)物學(xué)界出現(xiàn)了一場風(fēng)波,科學(xué)家們對(duì)哺乳鳥的假設(shè)毀譽(yù)不一。1984年8月,在英國倫敦自然歷史和地理博物館,曾集聚了來自歐美各國300余位相關(guān)專家,對(duì)此進(jìn)行熱烈的討論。會(huì)上持有傳統(tǒng)觀點(diǎn)的學(xué)者,對(duì)加德納的假說予以反駁,而分子生物學(xué)者則極力支持,雙方爭執(zhí)不下,使學(xué)術(shù)界出現(xiàn)了新的裂谷。
一些學(xué)者對(duì)哺乳鳥的推測持贊成的態(tài)度。劍橋大學(xué)的弗里戴和畢曉普在會(huì)上公布了他們研究比較鳥類、哺乳動(dòng)物和爬行動(dòng)物蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的結(jié)果,這些結(jié)果有力地支持加德納的"哺乳鳥"學(xué)說。我們知道,生命體是由蛋白質(zhì)分子和DNA分子構(gòu)成的,而蛋白質(zhì)分子是由20多種氨基酸分子排列組成的。不同動(dòng)物有一些共同的蛋白質(zhì)分子,如紅細(xì)胞中的血紅蛋白、肌纖維細(xì)胞中的肌紅蛋白、細(xì)胞色素C等,它們的氨基酸組成和排列順序十分相似,動(dòng)物的親緣關(guān)系越近,氨基酸排列順序越接近;親緣關(guān)系越疏遠(yuǎn),氨基酸排列順序的差異越大。
弗里戴和畢曉普發(fā)現(xiàn),鳥類和哺乳動(dòng)物的蛋白質(zhì)氨基酸排列順序最為接近,而鳥類和爬行動(dòng)物的差異較大。這一結(jié)果有力地支持了加德納的學(xué)說。他們?cè)诒容^氨基酸排列順序時(shí)還發(fā)現(xiàn),鱷類與鳥類的蛋白質(zhì)分子比較接近,僅次于哺乳動(dòng)物與鳥類,這一結(jié)果也與加德納的學(xué)說不謀而合。
那么,能不能就此肯定"哺乳鳥"確實(shí)曾經(jīng)存在呢?這些分子生物學(xué)家謹(jǐn)慎地說:這一方法反映的是蛋白質(zhì)的進(jìn)化歷程,蛋白質(zhì)進(jìn)化與物種進(jìn)化是否完全一致,還有待研究。
而另一些學(xué)者如美國芝加哥大學(xué)的休爾、英國利茲大學(xué)的亞歷山大、牛津大學(xué)的凱普等人,則對(duì)"哺乳鳥"學(xué)說提出尖銳批評(píng)。他們不認(rèn)為世界上存在過具有鳥類和哺乳動(dòng)物共同特性的所謂"哺乳鳥",不能僅僅依據(jù)鳥類與哺乳動(dòng)物的很多共同特征,來做出斷然的推測。
凱普指出,如果真有"哺乳鳥"這種鳥類和哺乳動(dòng)物的共同祖先,那么這種動(dòng)物應(yīng)該具有兩類動(dòng)物的特征,例如為了維持體溫,它必須既長有羽毛,又長有毛發(fā),這樣奇怪的動(dòng)物是不可思議的。他不相信會(huì)有"哺乳鳥"那樣的動(dòng)物曾經(jīng)存在于世。
休爾和亞歷山大也指出,鳥類和哺乳動(dòng)物之間確實(shí)存在不少共同特征,但這并不足以證明它們一定有"哺乳鳥"那樣的共同祖先,而不過是器官或功能的趨同現(xiàn)象。他們舉了蝙蝠和鳥類的例子,蝙蝠的翼手和鳥類的翅膀在構(gòu)造、形狀、飛行方式上有驚人的相似之處,但并沒有誰因此推斷鳥類和蝙蝠有共同的祖先。原因在于這些相似的特征,正是長期進(jìn)化的結(jié)果。這些對(duì)"哺乳鳥"說法持反對(duì)意見的學(xué)者還指出,加德納僅從動(dòng)物的相似來推斷動(dòng)物間親緣關(guān)系是不可靠的,他那種完全不依靠化石資料的方法也不足取。而且,至今在古生物化石中,并沒有發(fā)現(xiàn)能夠支持哺乳鳥學(xué)說的證據(jù)。
地球上是否存在過"哺乳鳥"的爭論,目前還難見分曉。但"哺乳鳥"具有存在的可能性,不僅是基于上述理論分析,而且世界上不乏類似的奇怪動(dòng)物的實(shí)例,說明大自然也相信奇跡的。
比如鴨嘴獸在傳統(tǒng)理論中可以算是個(gè)"奇跡"動(dòng)物。鴨嘴獸是生存于澳大利亞的單孔目哺乳動(dòng)物,所謂單孔目動(dòng)物,是指處于爬行綱動(dòng)物與哺乳綱動(dòng)物中間的一種動(dòng)物。它雖比爬行綱動(dòng)物進(jìn)步,但尚未進(jìn)化到純粹的哺乳動(dòng)物。兩者相同之處在于都用肺呼吸,身上長毛,且是恒溫;而單孔目動(dòng)物又以產(chǎn)卵方式繁殖,因此保留了爬行動(dòng)物的重要特性。有人不禁要問:既然世界上可以有鴨嘴獸這樣"怪物"的存在,那么為什么沒有可能出現(xiàn)"哺乳鳥"這樣"怪物"呢?
在南美洲玻利維亞等地的森林中,有一種十分奇特的鳥。這種鳥的腹下生長著一個(gè)膨大的貯奶囊,里面貯存著從其體內(nèi)分泌出來的奶汁。然而,它屬鳥類,不屬哺乳動(dòng)物,無需用奶汁來喂養(yǎng)幼鳥。據(jù)說這種鳥經(jīng)常飛到村子里,讓當(dāng)?shù)夭柯渲型林用裣髷D牛奶一樣將囊中的奶擠出。該乳汁的營養(yǎng)十分豐富,含有多種礦物質(zhì),當(dāng)?shù)鼐用穸加眠@種鳥囊中的乳汁來喂養(yǎng)孩子。因而,人們就給它們起了一個(gè)"送奶鳥"的雅號(hào)。盡管這種"送奶鳥"不屬哺乳動(dòng)物,但它的存在說明,至少"有乳鳥"在世界上是存在的。
不過無論如何,如果沒有骨化石的論據(jù)支持,"哺乳鳥"恐怕是很難得到科學(xué)界的普遍認(rèn)可。想像與猜測往往是科學(xué)發(fā)現(xiàn)必不可少的兩個(gè)環(huán)節(jié),但實(shí)證的結(jié)果,才是最后獲得科學(xué)結(jié)論的必備前提。由此可見,盡管"哺乳鳥"是鳥類和哺乳動(dòng)物的祖先理由十分充分,但"哺乳鳥"的化石至今沒有發(fā)現(xiàn),也給"哺乳鳥"這類奇怪動(dòng)物之謎蒙上了撲朔迷離的色彩。"哺乳鳥"這樣奇怪的動(dòng)物是否曾經(jīng)在地球上生存過?這個(gè)問題饒有趣味,但是科學(xué)家在目前還無法回答。