王十梅
大約在五千萬年前,伍氏獻文魚的原始種生活在印度板塊和歐亞板塊之間廣闊的水域中。它們的命運因為印度板塊與歐亞板塊相撞而改變。在這次轟轟烈烈的“地質(zhì)革命”中,青藏高原不斷隆升。隨后不斷隆起的萬丈高山阻斷了來自印度洋的水汽,致使青藏高原北部的氣候持續(xù)變干。
隨著棲息地被迅速抬升,伍氏獻文魚原始種逐漸進化成了伍氏獻文魚,以適應(yīng)不斷變小繼而鹽化、鈣化的水域,直到滅亡。近些年來,來自很多國家的古生物專家,先后在柴達木盆地發(fā)現(xiàn)了一些魚化石,其中就有伍氏獻文魚化石。
2005年至2006年,來自美國洛杉磯自然歷史博物館的王曉鳴博士,與中國科學(xué)院的幾位古生物學(xué)專家,在柴達木盆地一處古鹽湖沉積地層中,發(fā)現(xiàn)了一些奇特的古魚類化石,當(dāng)時大家都不認(rèn)識它們是哪種魚類的化石。于是,他們便將含有化石的大石塊帶到了我國著名古脊椎動物學(xué)家、中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所的張彌曼院士面前。
3月22日,81歲高齡的張彌曼院士以電子郵件的方式接受了本報記者的采訪。
柴達木盆地發(fā)現(xiàn)珍稀魚化石
看到含有化石的大石塊后,張彌曼院士邀請了中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所的同事王釗對大石塊作了修復(fù)還原,隱藏在大石塊中的古魚類化石的原貌才展現(xiàn)在了人們的眼前。
化石整體呈土黃色,上面是一根根粗壯的魚骨,幾乎沒有空間可供肌肉生長。這讓中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所的專家們十分驚訝,因為這樣的情況,在現(xiàn)在還存在的魚類中是聞所未聞的。最驚訝的是王釗,他說,這滿身都是粗骨頭的魚,肉往哪里長?這種魚化石張彌曼和王釗等專家還是第一次見到。
張彌曼院士介紹,根據(jù)這種魚的形態(tài)學(xué)特征,這種魚被鑒定為鯉科裂腹魚亞科的一個新屬新種,被命名為伍氏獻文魚。這個名字是為了紀(jì)念我國著名的魚類學(xué)專家伍獻文先生,他是中國魚類分類學(xué)、形態(tài)學(xué)、生理學(xué)和水生生物學(xué)的奠基人之一。
這種伍氏獻文魚有一些很特殊的性狀,比如,它的眼眶很小,表明它們的視力較弱。它們的下頜前端呈鏟形,加上多數(shù)咽齒頂部的磨蝕面很平整,說明它們的食物多為河、湖底部的藻類,需要用鏟狀的下頜去將藻類鏟起來,并用咽齒研磨后食用。
張彌曼說,包括伍氏獻文魚在內(nèi)的裂腹魚亞科魚類是一個很有意思的類群,它們只分布在青藏高原及其周邊地區(qū),世界其他地區(qū)都沒有這種魚類。但是,從現(xiàn)有的信息推測,早在三千萬年前,原始的裂腹魚亞科魚類的分布范圍應(yīng)該十分廣闊,它們很可能遍及中亞各地。
之所以發(fā)展到后來,只分布于青藏高原及周邊地區(qū),是因為青藏高原快速隆升,將青藏高原轉(zhuǎn)變?yōu)榕c其周邊較低地域相隔離的“生態(tài)島”。原始的裂腹魚亞科魚類不得不進化成新的魚類,以適應(yīng)環(huán)境。柴達木伍氏獻文魚化石的發(fā)現(xiàn),不僅見證了柴達木地區(qū)的干旱,還為專家們推測青藏高原古高度提供了依據(jù)。
伍氏獻文魚骨骼增粗的秘密
伍氏獻文魚最引人注目的就是它全身粗壯的骨骼。起初,張彌曼院士和其他專家們希望可以在現(xiàn)代世界淡水水域中找到這樣的魚類,以作對比研究。遺憾的是,在專家們查閱了大量現(xiàn)生淡水魚類文獻,咨詢了許多研究現(xiàn)生魚類的學(xué)者后,并沒有得到全身骨骼變得這樣粗壯的現(xiàn)生淡水魚的信息。在熱帶和亞熱帶海水魚中,可以看到骨骼增粗的情況,但也僅限于魚骨局部變粗,這種變化與伍氏獻文魚全身骨骼增粗有著很大的區(qū)別。
隨后,張彌曼等人只好在已發(fā)現(xiàn)的魚化石中尋找,希望能找到與伍氏獻文魚的生理結(jié)構(gòu)相似的魚化石。終于,在地中海北岸發(fā)現(xiàn)的化石中找到了一種全身骨骼增粗的小魚——厚尾秘鳉。數(shù)千萬年前,厚尾秘鳉生活在環(huán)地中海地區(qū),能適應(yīng)各種不同鹽度水域。目前,世界上能夠找到全身骨骼增粗的魚類,只有厚尾秘鳉和伍氏獻文魚兩個化石種。
張彌曼介紹,伍氏獻文魚和厚尾秘鳉的骨骼并不是生來就很粗壯,這與它們所處的水體環(huán)境有著密切的關(guān)系。生活水域的鈣含量越高,伍氏獻文魚的骨骼就越粗壯。大伍氏獻文魚的骨骼要比小伍氏獻文魚的骨骼粗壯。這種極度粗壯的骨骼也不妨礙伍氏獻文魚的生活。
在柴達木盆地采集到的伍氏獻文魚化石中,最大的伍氏獻文魚有半米長,它們的年齡通常在13歲到15歲之間。在發(fā)現(xiàn)伍氏獻文魚化石的地方,專家們只發(fā)現(xiàn)了少量的幾種魚類化石。張彌曼說,這說明伍氏獻文魚生活的特殊環(huán)境并不利于其他魚類生存,所以同一水域沒有其他肉食者追殺,所以伍氏獻文魚粗壯的骨骼所造成的行動遲緩并不影響它們的繁殖生長。
高鈣水域中生命的強者
中國科學(xué)院的專家們通過分析發(fā)現(xiàn),當(dāng)時伍氏獻文魚生活的環(huán)境非常惡劣,它們幾乎生活在“石灰水”中,水里面富含碳酸鈣和硫酸鈣。
張彌曼介紹,裸鯉(湟魚)生活在鹽度較高的青海湖中,但是裸鯉的骨骼都是正常的,這可能是因為雖然青海湖的鹽度很高,但是里面鈣的含量并不高。這說明,水中鹽度還不足以讓生活在內(nèi)的魚類的骨骼增粗,只有鈣的濃度增加到一定程度,才會出現(xiàn)骨骼變粗的現(xiàn)象。
張彌曼說,隨著青藏高原的不斷隆升,這里氣候也變得越來越干燥,柴達木盆地作為青藏高原上最高的盆地,它由原本的水草豐茂慢慢變成了荒漠,并出現(xiàn)了大大小小的鹽湖。不同于四足脊椎動物可以遷徙,植物可以通過孢子或花粉隨風(fēng)飄到遙遠的地方,魚類只能選擇改變自己的習(xí)性,以適應(yīng)生存環(huán)境的變化。
之后的很長一段時間里,水越來越咸,很多魚類因為適應(yīng)不了高鹽、高鈣的水域漸漸消亡。到了300萬年前,只有伍氏獻文魚還頑強地生活在飽含石灰的苦咸湖水中。在如此高鈣的環(huán)境中,隨著年歲的增長,它們的骨骼不斷增生,甚至連能長肌肉的地方都很少了。
張彌曼說,他們后來又在發(fā)現(xiàn)伍氏獻文魚化石不遠的地方找到了更老的地層,發(fā)現(xiàn)其中的魚化石并沒有骨骼變粗的跡象,說明當(dāng)時的水域中鈣的含量還不是很高。而在含伍氏獻文魚化石之上的更年輕的地層中,只有厚厚的碳酸鈣、硫酸鈣沉積,再沒有魚化石了。所以,專家推測,在伍氏獻文魚滅亡后,原本的水澤可能就變成了荒漠。