购买
下载掌阅APP,畅读海量书库
立即打开
畅读海量书库
扫码下载掌阅APP

第二章
恐龙崛起

腔骨龙

想象一下,如果国界消失,地球将是什么模样。我可没有夹带私货,不是想让大家都去听约翰·列侬的《想象》(Imagine)。我要说的是,想象这样一个地球:所有陆地都连在一起,各大陆没有被海洋分割得七零八落,只有一块完整干燥的土地,从北极一直延伸到南极。只要有足够的时间和一双好鞋,你就能从北极圈穿过赤道,走到南极。如果你向陆地的腹地进发,而且走得足够远,你会发现自己离最近的海滩都会有几千甚至几万英里远。如果你对游泳情有独钟,那么你可以一个猛子扎进围绕着这一整块陆地——这个你称为家的地方——的浩瀚无边的大洋中,从一侧的海岸开始,环绕地球游到另外一侧的海岸,中间完全不必上岸,至少理论上应是如此。

这听上去像是天方夜谭,但恐龙成长的世界确实就是这样。

当最早的恐龙,比如埃雷拉龙和始盗龙,在2.4亿~2.3亿年前由跟猫差不多大的恐龙型类祖先演化而来的时候,还不存在彼此独立的大陆,没有澳大利亚,没有亚洲,也没有北美洲。没有大西洋将美洲与欧洲和非洲隔开,地球的另一面也没有太平洋。那时,只有一整块没有间断的大陆,地质学家们将这个大陆称作“超大陆”,超大陆被唯一的一个大洋所环绕。那时候的地理课应该很容易:我们把这块超大陆称作泛大陆,把这片大洋称作泛大洋。

恐龙登场时的大陆,对我们来说就如同异星大陆。在这样的地方生存会是一番怎样的体验呢?

首先,我们来分析一下当时的地理状况。在三叠纪的地球上,超大陆从北极向南延展,覆盖了整个半球。这块大陆看起来有点儿像一个巨大的字母C,中部有一块巨大的凹陷,这是泛大洋伸入陆地的一只胳膊。巍峨连绵的山脉蜿蜒曲折,形成各种奇怪的角度,这种地方通常是板块缝合带,是较小的地壳板块互相撞击形成巨型大陆的地方,这些板块是整个大陆拼图的一部分。拼图的拼接过程并不容易,速度也相当缓慢。这些较小的大陆原本是一代又一代生存年代早于恐龙的动物生活的地方,在几亿年的时间里,地球内部的热量一直在拉扯这些大陆,直到它们连在一起,形成了一个幅员辽阔的王国。

那时的气候如何呢?最贴切的说法是:最早的恐龙都生活在桑拿房里。三叠纪时期,地球的温度比现在高得多。原因之一在于,当时大气中二氧化碳的含量更高,温室效应更强,大陆和海洋受到的热辐射更多。而且泛大陆的地理条件导致情况进一步恶化。在地球的一面,干燥的陆地从北极延展到南极,而在另外一面,只有一片汪洋。这就意味着,洋流可以毫无阻碍地从赤道到达两极,在低纬度地区被太阳炙烤过的海水能长驱直入,涌向高纬度地区,提高那里的温度。这样一来,冰盖就无法形成。与今天相比,北极和南极更为温暖宜居,夏天的气温跟伦敦和旧金山差不多,冬天的气温略微低于冰点。那时的两极,是早期恐龙以及与它们同享这个地球的生物的宜居之地。

如果两极地区都如此温暖,那么世界其他地方肯定就像温室一样。不过,这并不是说整个地球就是一片沙漠。原因同样在于泛大陆,它的地理条件令情况更加复杂。超大陆基本上以赤道为中心,当一半陆地在经历冬日严寒的时候,另一半陆地则在承受夏日骄阳的炙烤。南北之间温差很大,形成的强烈气流横贯赤道地区。等到季节变换,气流也改变方向。如今,在地球的某些地方,这样的事情仍在发生,尤其在印度和东南亚一带。季风的出现,旱季和雨季(长时间的降雨,有时会暴雨如注)的交替,原因就在于此。你可能在报纸或者晚间新闻中见过这样的场景:洪水淹没住宅,人们撤离洪流肆虐的地区,泥石流吞没村庄。如今,季风只在局部地区出现,但在三叠纪,季风是在整个地球上呼啸的,而且非常猛烈,地质学家为那时的季风起了一个相当夸张的名字:巨型季风。

这样一来,会有很多恐龙被洪水冲走,或被泥石流掩埋。不过,巨型季风还有另外一个效应。在季风的帮助下,泛大陆形成了几个环境意义上的“省份”。这些省份降水量各不相同,季风烈度彼此迥异,温度也有差别。赤道地区特别湿热,简直是个热带地狱,相比之下,今日亚马孙地区的夏季就像圣诞老人的北极工坊般凉爽。当时,地球上有大片大片的沙漠,覆盖着相当于从北纬30度到南纬30度的地区,跟撒哈拉沙漠差不多,只不过面积要大得多。这里的气温通常能达到上百华氏度 ,可能一整年都是如此,而且在泛大陆其他地方肆虐的季风雨到不了这里,降水量聊胜于无。季风给中纬度地区造成了巨大影响。这些地区稍微凉快一些,但远比沙漠地区潮湿,给生物提供了一个尤为宜居的环境。埃雷拉龙、始盗龙以及其他伊斯基瓜拉斯托恐龙生活的地方,恰好就位于南部泛大陆的中纬度潮湿带。

不过,虽说泛大陆是连成一体的整块陆地,但多变的天气和极端的气候让这片大陆喜怒无常,危机四伏。这个地方不怎么安全,也不怎么舒适,把它当成“家”似乎并不理想。不过,初代恐龙别无选择。它们进入的这个世界仍在从二叠纪末期的大灭绝中缓慢恢复,风雨肆虐,酷热难当。在大灭绝对地球进行了一番“清洗”之后,很多新型植物和动物开始在地球上出现。所有这些新来者都被扔进演化的战场。尽管恐龙取得了最终的胜利,但在当时,这还是未定之数。毕竟,那时的恐龙体形并不大,性格温顺,在登场之初离食物链的顶端相当遥远。它们与许多物种并肩同行,比如处于食物链中层的中小型爬行动物、早期哺乳动物以及两栖动物。它们都对鳄系主龙满怀恐惧,那些怪物才是那个时期的王者。至于恐龙,它们没有遗产可以继承,一切只能靠自己打拼。

为了寻找化石,我曾在很多个夏季深入泛大陆北部的亚热带干旱带。当然,超大陆早已不复存在,自恐龙走上演化之路后的逾2.3亿年时间里,它逐渐分裂为我们现在看到的各个大洲。我所考察的地区,是旧时泛大陆的一点儿残余,位于葡萄牙阳光灿烂的阿尔加维(Algarve)地区,也就是欧洲的最西南端。当早期的恐龙在三叠纪的巨型季风和滚滚热浪中跋涉时,这个葡萄牙的一隅之地位于北纬15~20度之间,与今天中美洲所处的纬度大致相当。

在古生物学探险史上,很多冒险都源于一个不经意的线索,这次也不例外。一个偶然的原因让葡萄牙进入了我的视线。自从我和我的英国伙计理查德·巴特勒在波兰第一次一起“郊游”,拜访格热戈日并且研究恐龙的祖先恐龙型类的化石之后,我俩就有些“上瘾”了。我们开始迷恋三叠纪。我们想要知道,当恐龙刚刚登场、仍然弱不禁风的时候,它们所生活的世界是什么样子的。于是,我们在欧洲地图上仔细查找,看看哪里还能找到三叠纪化石。那个时期的沉积岩有可能包含可信的恐龙化石,以及其他与恐龙同时期的动物化石。理查德在一本寂寂无闻的科学期刊上读到了一篇小论文,描述了在葡萄牙南部发现的骨化石残片。这些残片在20世纪70年代被一位德国地质学学生找到。这位学生来葡萄牙是为了绘制这里的岩层,这是所有地质学专业本科生的“成人礼”。他对化石没什么兴趣,就把这些标本扔进背包,带回柏林。这些化石在一家博物馆里躺了近30年,无人问津。后来,一些古生物学家认出它们都是远古两栖动物的头骨残片,是三叠纪的两栖动物。这个发现足以让我们兴奋不已:在一个位于欧洲的美丽角落,存在着三叠纪的化石,而且几十年来都不曾有人注意。那我们就非去不可。

于是,我和理查德在2009年夏末奔赴葡萄牙,当时正值一年中最热的时节。我们跟另一个朋友奥克塔维奥·马特乌斯(Octávio Mateus)结伴而行。他当时还不到35岁,已经被公认为全葡萄牙最优秀的“恐龙猎人”。奥克塔维奥在一个名叫劳尔哈的小镇长大,小镇位于里斯本北部大西洋沿岸,经常刮风。他的父母都是业余考古学家兼历史学家,每逢周末就下乡探查,他们去的地方恰好有大量侏罗纪恐龙化石出土。马特乌斯一家和当地形形色色的化石爱好者收集到了非常多的恐龙骨头、牙齿和恐龙蛋,但这些东西需要一个地方安置,于是在奥克塔维奥九岁的时候,他的父母开设了一家私人博物馆。如今,劳尔哈博物馆已是世界上最重要的恐龙化石收藏馆之一,其中很多化石都是奥克塔维奥收集到的。奥克塔维奥后来开始研究古生物学,并成为一名教授,在里斯本教书。他那寻找化石的大军也在不断扩大,他的学生、志愿者和本地的帮手纷纷加入其中,为博物馆贡献了不少化石藏品。

奥克塔维奥、理查德和我冒着8月的热浪出发,这样的天气再贴合我们这次的主题不过了,我们所追踪的留下这些化石的动物就生活在泛大陆最干最热的地区。对我们而言,这次旅行毫不轻松。一连几天,我们在阿尔加维被阳光炙烤的山区里跋涉,汗水浸透了地质地图,而地图并没有指引我们找到宝藏。我们把地图中标记的三叠纪岩石几乎勘察了个遍,还找到了那位地质学学生获得两栖动物骨头化石的地点。可是,除了化石残片,我们一无所获。在野外奔波了将近一个星期之后,大家又热又累,觉得这次恐怕要空手而归了。当我们在失败的边缘徘徊之际,大家一致认为应该再去一次那位地质学学生发现化石的地方。那天极其炎热,我们手持GPS(全球定位系统)设备上的温度计显示,当天的温度最高达120华氏度。

我们三个一起考察了一个小时左右,之后决定分头行动。我留在山脚,仔细翻检散落在地上的骨头碎片,权且死马当活马医,看看能不能通过这些蛛丝马迹找到化石来源地。然而,运气并没有站在我这边。没过多久,我听到一声兴奋的尖叫从山脊传来,带着一股浪漫的葡萄牙口音,是奥克塔维奥无疑了。我朝着我所认为的声音传来的方向跑过去,但声音已经消失,空余一片寂静。或许是我幻听了,酷暑让我的大脑发了昏。我最终还是看到了远处的奥克塔维奥,他正在揉眼睛,就像一个半夜三更被电话铃声吵醒的人。他踉踉跄跄,看上去像个僵尸。这可太诡异了。

看到我之后,奥克塔维奥振作精神,并放声歌唱:“我找到了,我找到了,我找到了。”他一次又一次地重复。他手里握着一块骨头,而不是水瓶。我恍然大悟,他把水忘在了车里。在这么热的天里,这真是一件不幸的事。但他无意间发现了那些两栖动物骨骼的出处,狂喜再加上脱水让他暂时失去了神志。不过,他现在已经恢复了意识。没过多久,理查德也穿过灌木丛与我们会合。我们兴奋地相互拥抱,击掌庆祝,更在返程时路过的一个小咖啡馆里喝了不少啤酒。

奥克塔维奥发现的,是一层半米厚的泥岩,里面布满化石。接下来的几年里,我们又数次回到这里,仔仔细细地在这个化石点进行挖掘。这真是一桩苦差事,因为含有化石的泥岩层似乎一直向着山坡延伸,没有尽头。在一个区块里能聚集这么多化石,我还从未见过。这是一个群葬墓。无数宽额螈(一种两栖动物,是今天的蝾螈的超级版,跟一辆小型汽车差不多大)的骨骼杂乱地堆叠在一起,肯定有数百具之多。大约2.3亿年前,在它们赖以维持生命的湖泊干涸之后,这一大群黏糊糊、丑兮兮的怪物突然死亡,被泛大陆变化无常的气候夺去生命。

像宽额螈这样庞大的两栖动物是三叠纪时期泛大陆上一幕幕生命故事的领衔主演。在超大陆大部分的河岸和湖畔,都有这些动物爬来爬去,尤其是亚热带干旱带和中纬度湿润带。如果你像始盗龙一样,是一只弱不禁风的小型原始恐龙,你可能要竭尽所能避开海岸一带。那是敌占区。宽额螈就等在那里,潜伏在阴影中,随时准备伏击任何敢于靠近水边的生物。它的头有咖啡桌大,两颌里长着数百颗尖利的牙齿。又大又宽、几近扁平的上颌与下颌在后部连在一起,能够像马桶座圈一样咬合,吞下一切想吞的东西。不消几口,它就可以吃完一顿美味的恐龙大餐。

体形比人类还大的蝾螈?这听起来简直疯狂。不过,虽然宽额螈形状怪异,但它和它的亲戚并非外星生物。这些令人不寒而栗的捕食者是如今的青蛙、蟾蜍、水螈和蝾螈的祖先。那些在你家花园周围跳跃的青蛙,或是在中学生物课堂上被解剖的青蛙,它们的身体里就有宽额螈的基因。事实上,很多今天极易辨识的动物,其家世都可以追溯到三叠纪。最初的海龟、蜥蜴、鳄鱼甚至哺乳动物,都是在这个时期来到世界上的。所有这些动物——构成我们地球家园的基本要素——都是跟着恐龙一起,在史前泛大陆的艰难环境中逐渐壮大。二叠纪末期的大灭绝是一场末日劫难,地球上的很多地方成为无主之地,为新生物的进化留下了空间。在三叠纪这5000万年的时间里,这些新的生物一路演化,欣欣向荣,没有任何衰败的迹象。这是一个生物学大实验的时代,不仅永远地改变了地球,其影响也一直延续到了今天。难怪很多古生物学家都把三叠纪称作“现代世界的黎明”。

奥克塔维奥·马特乌斯、理查德·巴特勒和我们的团队正在挖掘宽额螈骨床,葡萄牙阿尔加维。

如果你能将自己变身为我们生活在三叠纪长着绒毛、体形跟老鼠差不多的哺乳动物祖先,那么你所看到的世界,可能已经开始有一点儿今日世界的影子了。没错,地球本身完全不同,这是一个超大陆,酷热难耐,极端天气屡见不鲜。然而,没有被沙漠吞噬的土地为蕨类植物和松柏类植物所覆盖,蜥蜴在森林的密荫中神出鬼没,乌龟在水中徜徉嬉戏,两栖动物四处奔跑,很多我们熟悉的昆虫发出嗡嗡的声音,当然还有恐龙。在这幕远古场景中,它们只是龙套,但它们注定会在日后成为大腕儿。

我们在葡萄牙的宽额螈群葬墓里挖掘了几年,收集了很多宽额螈的骨头,足以填满奥克塔维奥博物馆的工作间。另外,我们还发现了在这个史前湖泊干涸时死去的其他动物。我们挖出了一条植龙类的部分头骨,这种恐龙口鼻部较长,是鳄鱼的亲戚,能够在陆地上和水里捕食。我们还挖出了很多不同种类的鱼的牙齿和骨头,这些鱼有可能是宽额螈的主要食物来源。还有另一些小骨头表明,存在着一种体形跟獾差不多的爬行动物。

我们仍未找到任何与恐龙有关的迹象。

这相当奇怪。我们知道恐龙在位于赤道以南的伊斯基瓜拉斯托湿润的河谷里繁衍生息,与此同时,宽额螈在葡萄牙的湖泊称王称霸。我们还知道,伊斯基瓜拉斯托有着种类繁多的恐龙:所有这些生物我都在里卡多·马丁内斯位于阿根廷的博物馆里研究过,比如埃雷拉龙和曙奔龙这样的肉食性兽脚类恐龙,以及滥食龙和颜地龙这样的长着长脖子的原始蜥脚类恐龙,还有早期鸟臀类恐龙(角龙类和鸭嘴龙类的亲戚)。它们没有站到食物链的顶端,数量也不及巨型两栖动物和鳄鱼这些亲戚,但它们至少已经开始崭露头角。

那么,为什么我们在葡萄牙看不到恐龙呢?当然,可能只是尚未找到而已。没有证据并不总是意味着不存在,所有优秀的古生物学家都必须不断这样提醒自己。下一次我们回到阿尔加维的灌木丛林,在骨床中再挖一块下来的时候,也许就会发现一只恐龙。然而,我敢打赌不会找到,因为随着古生物学家在全球发现的三叠纪化石越来越多,一种规律开始显现:恐龙似乎是在2.3亿~2.2亿年前这个时间段开始出现在泛大陆气候潮湿的地方,然后慢慢开始多样化,尤其是在南半球。我们不但在伊斯基瓜拉斯托发现了恐龙化石,还在巴西和印度的一些地区发现了化石,这些地区都曾是泛大陆气候湿润的区域。相比之下,在较为接近赤道的干旱带,恐龙不是完全没有,就是非常稀少。跟葡萄牙的情形类似,西班牙、摩洛哥以及北美洲的东海岸都存在大量化石遗址,能找到许多两栖动物和爬行动物,但连一只恐龙也没有。在那1000万年的时间里,这些地方都处在泛大陆极度干旱的地带,与此同时,恐龙开始在温度较易忍受的潮湿地区繁衍生息,渐趋壮大。看来,最早的恐龙似乎无法忍受灼热的沙漠。

这个故事的发展相当出乎意料。恐龙没有像某些极易扩散的病毒那样,一登场就席卷整个泛大陆。它们表现出很强的地域性,挡住它们的,不是地理屏障,而是难以忍受的气候。在数百万年的岁月里,它们仿佛是会永远偏居一隅的“乡巴佬”,被绑缚在超大陆南部的某一区域,无法脱逃,恰似一个上了年纪的高中橄榄球明星,仅剩褪了色的光荣之梦,要是当初他能走出自己家乡那块弹丸之地,本可以大有作为。

当时,这群喜潮爱湿的恐龙毫无疑问是弱势群体,不太会引发什么关注。它们不但受困于沙漠,而且就算它们能够维持生计,也只是勉强糊口而已,至少一开始是如此。诚然,在伊斯基瓜拉斯托的确生活着那么几种恐龙,但在整个生态系统之中,它们只占10%~20%。它们在数量上远逊于早期的哺乳动物亲戚(比如以植物的根叶为食、状似家猪的二齿兽类)、其他种类的爬行动物(其中最引人注目的是喙头龙类,这种爬行动物能用锋利的喙切断植物),以及鳄类亲戚(比如强悍的顶级捕食者蜥鳄)。同一时期稍微往东一点儿的地方,也就是在今天的巴西,情形也大致如此。生活在那里的几类恐龙与伊斯基瓜拉斯托的恐龙是亲戚,包括肉食性的南十字龙(埃雷拉龙的亲戚),以及体形小脖子长的农神龙(跟滥食龙非常相似)。但它们的数量非常稀少,远远少于原始哺乳类和喙头龙类。在更往东一点儿的地方,潮湿区延伸到了今天的印度,那里生活着原始的长颈蜥脚类亲戚,比如南巴尔龙和加卡帕里龙。但同样,那里的生态系统由其他物种统治,它们只不过是生活在其中的“角色球员”。

按照当时的情形,恐龙似乎永远都无法摆脱这种平平无奇的单调生活,但那时发生了两件重要的事情,给了它们一个改变命运的机会。

第一,在湿润带,占据统治地位的大型植食性动物喙头龙类和二齿兽类的数量越来越少。在某些地区,它们彻底消失了。我们还无法完全了解这背后的原因,但这件事的影响是确凿无疑的。这些植食性动物的衰落给了同样以植物为食的原始蜥脚类亲戚(比如滥食龙和农神龙)一个机会,它们得以在一些生态系统中找到新的立足之地。不久之后,它们成为南北半球湿润带的主要植食性动物。在阿根廷的拉斯科罗拉多斯组(形成于2.25亿~2.15亿年前的岩石单元,也就是紧接着伊斯基瓜拉斯托恐龙留下化石之后形成的),蜥脚类祖先是最常见的脊椎动物。这些体形在奶牛到长颈鹿之间的植食者的化石比其他任何种类的动物都多,其中包括莱森龙、里奥哈龙和科罗拉多斯龙。总体来看,恐龙在整个生态系统中的占比约为30%,而曾经占统治地位的哺乳动物亲戚则降到了20%以下。

同样的情形不只出现在泛大陆的南部。在赤道的另一侧,史前时代的欧洲还是北半球湿润带的一部分,其他长颈恐龙也在茁壮生长。它们是栖息地上最常见的大型植食者,就跟拉斯科罗拉多斯组的情形一样。板龙是它们之中的一员,在德国、瑞士和法国的超过50个化石遗址都发现过它的踪迹。甚至还有类似葡萄牙宽额螈骨床的那种群葬墓,受天气条件恶化的影响,数十只甚至更多的板龙结伴死亡,这一迹象表明,这些恐龙当时在此地成群生活。

第二个重大突破是,在大约2.15亿年前,第一批恐龙来到北半球的亚热带干旱环境中,当时这个地区位于北纬10度附近,如今是美国西南部的一部分。为何恐龙能在此时走出它们湿润而安全的家园,进入环境恶劣的沙漠,确切原因还不得而知。这可能与气候变化有关,也就是季风和大气中二氧化碳含量的变化使得湿润带与干旱带之间的差别没有那么明显,因此恐龙在两地之间的迁移就变得容易起来。终于有一天,恐龙来到了热带,踏入了此前唯恐避之不及的地区。

生活在沙漠地区的三叠纪恐龙的最完好记录来自今天已再度变为沙漠的区域。亚利桑那州和新墨西哥州北部风景如画,其中大部分都是由深深浅浅的红色和紫色岩石形成的怪岩柱、劣地和大峡谷。这是钦迪组的砂岩和泥岩,也就是在三叠纪后半期(约2.25亿~2亿年前)由远古沙丘和泛大陆热带绿洲形成的约三分之一英里厚的岩石序列。石化林国家公园是每个到访美国西南诸州又喜爱恐龙的游客的必赴之地,钦迪组最令人惊叹的岩石露头就位于公园内部。这里有数千株化石化的巨树,骤发的洪水将这些树连根拔起并埋于地下,时间就在恐龙开始在这一带定居前后。

过去的10年间,一些最激动人心的古生物学野外作业就直指钦迪组。新发现描绘了一幅令人称奇的新图景,人们得以了解最早在沙漠生活的恐龙是什么模样,以及它们是如何适应更为庞大的生态系统的。冲锋在最前线的是由一群年轻的研究人员组成的团队,这个团队非常了得,在开始勘察钦迪组的时候,团队成员全都是研究生。团队核心是由兰迪·伊尔米斯(Randy Irmis)、斯特林·内斯比特(Sterling Nesbitt)、奈特·史密斯(Nate Smith)和艾伦·特纳(Alan Turner)四个小伙子组成的“四人组”。伊尔米斯是地质学家,戴着眼镜,文静而内向,但对野外抱有极大热情;内斯比特是化石解剖学专家,总戴着一顶棒球帽,说话时爱引用一两句电视喜剧节目的台词;史密斯来自芝加哥,衣冠楚楚,喜欢用统计学来研究恐龙的演化;特纳是为灭绝生物绘制族谱的专家,大家亲切地称他为“小耶稣”,因为他个头中等,蓄着飘逸的长发和浓密的络腮胡。

“四人组”的职业生涯比我早了半代人。当我开始以本科生的身份做研究时,他们已经在读博士了。作为一个年轻的学生,我对他们非常敬畏,就好像他们是古生物学界的“鼠帮”一样。参加研究会议的时候,他们经常和其他共同在钦迪组工作的朋友结伴而行,其中包括:萨拉·韦宁(Sarah Werning),研究恐龙和其他爬行动物如何生长的专家;杰西卡·怀特赛德(Jessica Whiteside),杰出的地质学家,专门研究远古时代的大灭绝和生态系统的变迁;比尔·帕克(Bill Parker),石化林国家公园的古生物学家,也是研究与早期恐龙同时代的某些鳄类近亲的专家;米歇尔·斯托克(Michelle Stocker),研究某些其他种类的原始鳄类(斯特林·内斯比特后来成功说服她跟自己成婚,求婚仪式就是在一次出野外的过程中进行的,他俩结成了另一种类型的三叠纪梦之队)。这些年轻的科学家成就斐然,我景仰他们,并立志成为像他们那样的研究者。

钦迪组“鼠帮”已经在新墨西哥州北部度过了很多个夏季,这里是阿比丘小村附近的一片色彩柔和的旱地。19世纪中叶,这个村庄是“西班牙古道”(把附近的圣菲与洛杉矶连接在一起的贸易线)上的一个重要站点。如今,这里只剩下几百号人,看起来就像全球工业化程度最高的国家里的穷乡僻壤。不过,有些人偏偏喜欢这种避世隐居的感觉。美国现代派艺术家乔治亚·奥基弗(Georgia O'Keeffe)就是其中之一,她以画花闻名,其笔下近乎抽象的花洋溢着浓烈的个人风格。奥基弗特别喜欢视野开阔的风景。她被阿比丘地区令人窒息的美和自然光线无与伦比的明暗变化深深打动,并在一个名为幽灵牧场(Ghost Ranch)的沙漠度假村附近买了一所房子。在那里,她可以探索自然,实验新的绘画风格,而不用担心被人打扰。幽灵牧场里的红色悬崖,五彩斑斓、带着糖果条纹图案的峡谷,沐浴在乍现的耀眼阳光之中,共同构成了她在这里所绘作品的主题。

20世纪80年代中期,在奥基弗去世之后,这里成为艺术爱好者的朝圣之地,他们希望能亲自捕捉到给大师带来诸多灵感的沙漠之光。然而,几乎没有哪个富有文艺气息的旅行者能够意识到,幽灵牧场里也隐藏着大量的恐龙。

但“鼠帮”知道。

他们知道,1881年,一个名叫戴维·鲍德温(David Baldwin)的科研“雇佣兵”曾被费城古生物学家爱德华·德林克·柯普(Edward Drinker Cope)派往新墨西哥州北部地区。他唯一的任务就是寻找化石,这样柯普就可以把这些化石一一摆在他在耶鲁大学的对手奥斯尼尔·查尔斯·马什(Othniel Charles Marsh)的面前。这两名东海岸人士是历史上有名的冤家对头,他们之间的争斗被称为“化石战争”(当然,这是后来才有的称呼),但在他们职业生涯的这个阶段,谁都不是特别想亲自去这个正在跟美国原住民作战的地方(杰罗尼莫在新墨西哥州和亚利桑那州的斗争要一直持续到1886年)寻找化石。他们自己不去寻找化石,而是依靠一个“佣兵”网络。鲍德温就是那种他们经常会雇用的人:神秘的独行者,随时可以骑上骡子深入劣地,有时候一去就是几个月,就算在凛冽的冬天也不辞劳苦,最终会带着一堆恐龙化石满载而归。事实上,鲍德温与这两位争强好胜的古生物学家都合作过:他原本是马什相当信任的密友,可眼下他已转投柯普。因此,鲍德温在幽灵牧场附近的沙漠里挖出的那些小且中空的恐龙骨头统统归于好运当头的柯普。这些骨头属于一种全新的恐龙,它们生活在三叠纪,跟狗差不多大,身体轻巧,奔跑速度快,牙尖齿利。后来,柯普把这种恐龙命名为腔骨龙。跟在阿根廷发现的埃雷拉龙一样(埃雷拉龙的发现要等到几十年之后),它是兽脚类恐龙最早的成员之一,而这支恐龙族群最终演化出了君王暴龙(又称霸王龙)、伶盗龙和鸟类。

钦迪组“鼠帮”还知道,在鲍德温发现这些骨头的半个世纪之后,另一名东海岸古生物学家埃德温·科尔伯特(Edwin Colbert)也喜欢上了幽灵牧场这片区域。与柯普和马什相比,他是个相当讨人喜欢的人。1947年,科尔伯特动身前往幽灵牧场,当时他才40多岁,就已经稳坐这个领域的顶级职位之一:纽约美国自然历史博物馆(American Museum of Natural History)古脊椎动物馆馆长。那年夏天,当奥基弗在几英里以外的地方描绘平顶山和岩刻时,科尔伯特的野外考察助手乔治·惠特克(George Whitaker)有了一个惊人的发现。他碰上了一个腔骨龙墓地,总共有数百具骨架,都是被一场异乎寻常的洪水埋葬的捕食者。我能想象得到,他当时的心情一定跟我们在葡萄牙找到宽额螈骨床时的心情差不多,那是一种抑制不住的欢欣。一夜之间,腔骨龙成为三叠纪的标志性恐龙,人们一旦开始想象最早的恐龙有着怎样的外表,会如何活动,居住在何种环境,就会立刻想到腔骨龙。在连续几年的时间里,美国自然历史博物馆的团队不停挖掘,把骨床一块一块掘开,这些岩块被送到了世界各地的博物馆。今天,如果你去看大型恐龙展,有可能就会见到来自幽灵牧场的腔骨龙。

钦迪组“鼠帮”还知道最后一条,或许也是最重要的一条线索。因为那么多腔骨龙的骨架都是在同一处被发现的,几十年来,开采这个巨型墓地吸引了所有人的注意。这里吸收了绝大部分野外活动的资金,同时也耗费了野外工作人员大量的时间和精力。但这只是幽灵牧场广袤地带的一个化石遗址而已,还有数万英亩 被富含化石的钦迪组岩石覆盖的土地。这里肯定还有更多的恐龙化石。因此,当一个名为约翰·海登(John Hayden)的退休林业管理员于2002年在距牧场大门仅半英里的地方发现了一些骨头的时候,他们一点儿都没有感到奇怪。

数年之后,伊尔米斯、内斯比特、史密斯和特纳重返遗址,拿出携带的工具,又开始挖掘。整个过程不但耗时很长,还耗费了他们大量的体力。有一次,我在纽约的一个爱尔兰酒吧里跟“四人组”闲聊,奈特·史密斯冲着天花板抬起头,用带着一丝不羁的口吻对我说:“可不是吗,那年夏天,我们挖出来的岩石,足以填满这个酒吧。”

他们流下的汗水是值得的。“四人组”确认,那个地方的确有骨骼化石。化石不断涌现,几百块,几千块……事实证明,那里是一处河道沉积,在大约2.12亿年前,水流把大量被不幸卷进河里的生物的骨骼带到了这里。尽管“鼠帮”还是学生,但他们凭借良好的“侦探”技能,再加上想要凭自己的力量找到化石的志向,挖到了三叠纪化石的大宝箱。这个昵称为“海登采石场”(以那位目光锐利的林业管理员的名字命名,正是他第一个发现了凸出地表的化石)的化石遗址已经成为全世界最重要的三叠纪化石遗址之一。

腔骨龙的头骨。腔骨龙是一种原始兽脚类恐龙,幽灵牧场出土了大量腔骨龙化石。
图片由拉里·威特默(Larry Witmer)提供。

这个采石场为我们描绘了一个远古生态系统,也就是恐龙最初能够生活的几个沙漠之一。不过,这跟钦迪组“鼠帮”的预期有些差异。这些离经叛道的年轻人是在2005年左右开始挖掘化石的,当时盛行的观点是,恐龙在晚三叠世出现之后,很快就征服了沙漠地区。其他科学家已经在新墨西哥州、亚利桑那州和得克萨斯州类似时期的岩石中收集到了丰富的化石。这些化石看起来属于十几种不同的恐龙,既有身体壮实的顶级捕食者和体形较小的肉食者,也有很多不同种类的植食性鸟臀类恐龙,它们是三角龙和鸭嘴龙类的祖先。恐龙似乎无处不在。海登采石场的情形却并非如此。这里有与我们的葡萄牙宽额螈亲缘关系很近的两栖类怪物;有原始鳄类以及它们的一些长吻披甲的亲戚;有被称为范克里夫鳄的爬行动物,身体瘦削,长着短腿,看上去像长着鳞片的腊肠犬;甚至还有名叫镰龙类的小型爬行动物,会从树上吊挂下来,像变色龙一样,非常有趣。这些都是采石场里常见的动物,恐龙却远远算不上。“鼠帮”只发现了三种恐龙:一种是与鲍德温发现的腔骨龙非常类似的健步如飞的捕食者;一种是行动敏捷的肉食性太阳神龙;还有一种更大也更为壮实的肉食性钦迪龙,这是阿根廷埃雷拉龙的亲戚。每种恐龙仅有几块化石而已。

这令整个团队大感意外:在晚三叠世的热带沙漠当中,恐龙相当罕见,出现的似乎也只有肉食性恐龙。没有植食性恐龙,没有在湿润带尤为常见的长颈恐龙,也没有三角龙的鸟臀类祖先。为数不多的几种恐龙,被形形色色体形更大、数量更多也更难对付的动物包围。

那么,其他科学家在美国西南部发现的几十种三叠纪恐龙又该做何解释呢?伊尔米斯、内斯比特、史密斯和特纳仔细审视了他们所能找到的全部证据,亲自造访每一个小镇博物馆(研究人员通常会把他们的化石交到这里)。他们发现,此类样本的绝大多数都是孤立的牙齿或者骨头碎片,并非命名新物种的可靠基础。不过,让他们感到震惊的还不是这个。他们在海登采石场发现的化石越多,团队人员脑海中浮现的画面就越清晰完整。他们几乎已经可以凭借本能把恐龙、鳄鱼和两栖动物这三者区分开了。经过一连串“天启时刻”之后,他们意识到,其他人收集到的所谓“恐龙化石”大都不是真正的恐龙化石,而是恐龙的原始恐龙型类亲戚,也有早期的鳄类及其亲属,它们只是碰巧长得像恐龙而已。

因此,除了在晚三叠世的沙漠地带相当少见之外,恐龙仍在与它们古老的亲戚共同生活,这些动物跟比它们早4000万年、在波兰留下细小足迹的动物属于同类。这是一个有悖于常理的发现。在此之前,几乎每个人都认为原始恐龙型类是一种没什么特别之处的古生物,它们唯一的使命就是孕育出强大的恐龙,一旦完成了这个任务,它们便可以悄无声息地退场。但是它们就在这里,在晚三叠世的北美洲随处可见,更有甚者,一种跟贵宾狗差不多大的新物种——奔股骨蜥(在海登采石场发现的)跟真正意义上的恐龙共同生活了大约2000万年之久。

或许,唯一对这些发现不感到意外的就是另一个名叫马丁·埃斯库拉(Martín Ezcurra)的学生。尽管他并不了解美国研究生四人组,但他已经开始怀疑前代古生物学家收集到的某些所谓的北美“恐龙”。可是他没有资源进行研究,因为他来自阿根廷,尚在学习英语。

更何况,他还只是一个十几岁的少年。

不过,他倒有一个优势,那就是他能接触到大量来自他的祖国伊斯基瓜拉斯托的恐龙化石珍藏。这还要归功于里卡多·马丁内斯和其他博物馆人员的慷慨无私,他们对他的请求做出了积极回应,毕竟,一个高中生想要参观他们的博物馆,这个请求相当不同寻常。马丁收集了很多这些神秘的北美物种的照片,并将之与阿根廷的恐龙进行仔细比对,最终发现两者存在重大差异。特别是其中有一个名叫真腔骨龙的北美物种,是瘦骨伶仃的肉食性动物,原本被认作是一种兽脚类恐龙,实际却是一种原始恐龙型类。2006年,他把这一结果发表在了一份科学期刊上,而就在下一年,伊尔米斯、内斯比特、史密斯和特纳也发表了他们的初步发现。写这篇论文的时候,马丁只有17岁。

很难理解,为什么恐龙适应沙漠生活的能力如此之差,而其他动物,包括它们的恐龙型类亲戚,却能应付自如。为了一探究竟,钦迪组“鼠帮”决定与经验丰富的地质学家杰西卡·怀特赛德合作,杰西卡也是我们葡萄牙挖掘团队的一员。杰西卡是“读石”高手,在我认识的人当中,没有谁能比得上她。任何岩石序列,她只需看上一眼,就能判断出年代,还会告诉你成岩时的环境如何,当时有多热,甚至连当时的降雨量都能知道。让她在任意一个化石遗址绕上几圈,她就能把在遥远的过去发生的一切向你娓娓道来:气候经历了怎样的变化,天气如何改变,还有关于演化爆发和大灭绝的故事。

杰西卡的第六感在幽灵牧场有了用武之地,她认定,海登采石场的动物们的日子并不轻松。它们生活的地方并非一直是沙漠,其气候会随着季节的更替发生巨大的变化。在一年中大部分的时间里,这里非常干燥,但在剩下的时间里,又会变得湿润而凉爽,杰西卡和“鼠帮”把这种现象称为“超季节性”。其罪魁祸首是二氧化碳。杰西卡通过测量发现,在海登采石场的动物还活着的时候,泛大陆热带地区的每100万个空气分子里就约有2500个二氧化碳分子。二氧化碳的含量是现在的6倍多。尽管如今大气中二氧化碳的含量要低得多,但我们要好好琢磨一下这件事,想一想现在温度上升得有多快,以及我们对未来的气候变化有多么焦虑。晚三叠世的高浓度二氧化碳启动了一个连锁反应:温度和降水量大幅波动,导致一年中某些时候野火肆虐,某些时候潮湿异常,从而很难形成稳定的植物群落。

泛大陆上的这块区域不但混乱异常、变幻莫测,还很不稳定。有些动物的适应能力要好于其他动物。恐龙似乎能应付得过去,但还没有能力发展壮大。个头较小的肉食性兽脚类恐龙能生存下来,身材较大、生长迅速的植食性恐龙却不行——它们需要更为稳定的食物来源。哪怕离恐龙诞生在这个星球上已经过去了约2000万年,哪怕它们已经在湿润的生态系统中占据了大型植食性动物的位置,并开始开拓热带地区,恐龙仍然会因为天气因素陷入困境。

如果你能站在安全的地方,亲历一场晚三叠世的大洪水,你就能看到那些最终被埋在海登采石场的动物是如何被季节性河水裹挟并吞没的。尸体漂过的时候,你可能一时间难以分清哪个是哪个。当然,认出庞大的超级蝾螈或者某些像变色龙一样怪异的爬行动物并不难,但你可能很难把腔骨龙、钦迪龙这样的恐龙跟某些鳄类及其亲属区分开来。而且就算你能看到活着的这些动物,它们也都在自顾自地吃东西,走来走去,或者彼此互动,你可能还是无法分辨。

为什么难以区分?在美国西南部工作的早一辈古生物学家常常把鳄鱼化石误判为恐龙化石,欧洲和南美洲的科学家也会犯同样的错误,这都出于同一个原因。晚三叠世时期,样貌近似恐龙,行为也与恐龙非常类似的动物有很多。从演化生物学的角度来说,这叫趋同演化:不同种类的生物之所以彼此相似,是因为它们的生活方式和生存环境相差无几。这就是为什么会飞的鸟和蝙蝠都有翅膀,为什么在地下营穴居生活的蛇和蚯蚓都又长又细而且没有腿。

恐龙和鳄类之间的趋同演化非常出人意料,甚至可以说令人震惊。虽然在密西西比三角洲地带爬行的短吻鳄和潜伏在尼罗河里的鳄鱼可能还有一点儿史前动物的气息,但看起来跟君王暴龙或者雷龙完全不同。然而在晚三叠世,鳄鱼的模样完全不是这样。

让我们回忆一下,之前提到过的恐龙和鳄鱼都属于主龙类。主龙类是对一大群直立行走的爬行动物的统称,这类动物在二叠纪的大灭绝后开始兴盛起来。它们之所以数量激增,是因为比起当时那些爬着行走的动物,它们的移动速度快得多,效率也高得多。三叠纪早期,主龙类分裂成两个主要类群:鸟跖类和假鳄类。前者演化为恐龙型类和恐龙,后者演化为鳄类。在大灭绝之后令人眼花缭乱的演化大戏中,假鳄类也演化出了其他几个亚类,它们在三叠纪迎来了多样化发展,但之后就灭绝了。跟鳄类和恐龙(以鸟的形态存在)的命运不同,这些亚类并没有活到今天,因此几乎被人遗忘。它们被认为是来自遥远过去的古怪存在,走入了演化的死胡同,从未升到食物链的顶端。然而,这种成见是错误的,因为在三叠纪相当长的一段时间里,这些鳄系主龙类相当繁盛。

大多数晚三叠世假鳄类的主要种类都能在海登采石场找到。其中有一种叫作剑鼻鳄的植龙类是长吻、半水生、喜欢伏击的捕食者,它们的骨头在葡萄牙也有发现。剑鼻鳄比摩托艇还大,用上下颌长着的数百颗尖牙捕食鱼类,偶尔也吃路过的恐龙。它们与植食性的正体龙毗邻而居,正体龙身材堪比坦克,全身披甲,尖刺从脖子上伸出。正体龙是坚蜥类的一种,而坚蜥类是一个庞大的家族,属于中层植食性恐龙,与数百万年后出现的披甲的甲龙类非常类似。它们是挖掘好手,甚至还会通过筑巢来照顾下一代,并在巢边守护。另外,其中也有正牌鳄鱼,但跟我们今天熟知的鳄鱼大相径庭。这些生活在三叠纪的原始物种(现代鳄鱼的祖先)看起来就像灵缇犬:体形相似,四腿站立,身材瘦削有如超模,能像百米冠军一样冲刺。它们以昆虫和蜥蜴为食,毫无疑问并非顶级捕食者。那个头衔属于劳氏鳄,这种凶猛的动物能长到25英尺,比现今最大的咸水鳄还要大。我们之前提到过劳氏鳄的一个属——蜥鳄,是伊斯基瓜拉斯托生态系统中的老大,是早期恐龙的噩梦。想想看,这就是一只体形略小、四足行走的君王暴龙,头颈肌肉发达,牙齿犹如道钉,一口下去连骨头都能咬断。

人们在幽灵牧场还发现了另外一种鳄系主龙类,不过不是在海登采石场发现的,而是在附近的腔骨龙墓穴。它是在1947年被发现的,离惠特克发现该骨床没过多久,也就是在挖掘开始后的前几周。美国自然历史博物馆的团队挖出了特别多的腔骨龙化石,以至于没过多久,大家就没那么激动了,甚至会感到有些无聊。因为不管挖出来什么,看上去都像是腔骨龙。因此,当他们收集到一具大小跟腔骨龙差不多的骨架时,谁都没怎么在意。这具骨架的腿也挺长,身形轻巧,但在其他方面略有不同,尤其是它长了一个喙,却没有满口尖利的牙齿。纽约的技术人员同样没有注意到这一点。他们开始把化石从岩石中挖出。在认定这无非又是一具腔骨龙化石之后,他们也就只顾着挖掘没再多想了。于是,这具骨架随其他腔骨龙骨架一起进了库房。

凶猛的捕食者撕蛙鳄。这是一种鳄系主龙类(劳氏鳄类),以早期的恐龙为食。

这具化石骨架被随意摆放在这家博物馆的最里面,无人看管,备受冷落,就这样一直持续到了2004年。那一年,斯特林·内斯比特——幽灵牧场四人组成员之一——开始在纽约的哥伦比亚大学攻读博士学位。他当时正在筹划一个关于三叠纪恐龙的研究项目,于是就把科尔伯特、惠特克和他们的团队在20世纪40年代收集到的化石全部重新检查了一遍。很多化石仍被封在石膏里,但是1947年挖掘的那块已经被保管人员打开,并经过了部分处理,因此斯特林能够看个仔细。半个世纪前,野外科考人员的激情被工作的疲惫消磨殆尽,而斯特林现在满怀激情,用闪烁着兴奋的双眼发现,自己眼前的动物与以往的腔骨龙并不一样。他发现它长着喙,也注意到它有着不同的身体比例——上臂过于短小。最后他注意到,它的踝部特征几乎跟鳄类一模一样。这样看来,他眼前的根本就不是腔骨龙,而是一种与鳄类高度趋同的假鳄类。

当青年科学家们带着自己的想法,孤身一人在博物馆的藏品抽屉中竭力搜求时,他们所憧憬的,往往就是这样的发现。斯特林发现了这种动物,就得给它命名,于是他选择了一个颇具怀念意味的名字:奥氏灵鳄(Effigia okeeffeae)。在组成名字的两个单词中,第一个词在拉丁语里意为“幽灵”,借指幽灵牧场,第二个词则是向该牧场最有名的居民奥基弗致敬。灵鳄成了国际媒体的宠儿,媒体非常喜欢这个试图把自己装成一只恐龙,长相笨拙,没有牙而上臂短小的远古鳄类生物。斯蒂芬·科尔伯特(Stephen Colbert)甚至还专门在自己的节目里谈论这项新发现,并以调侃的口吻抱怨道,不该用这位女性主义艺术家的姓氏来命名,用埃德温·科尔伯特的姓氏才对(这位喜剧演员与这名古生物学家的姓氏恰巧相同)。我仍然记得,我是在本科的最后一年看到这档节目的。一名年轻博士生的研究能造成如此之大的影响,令当时正在为研究生生活做规划的我深感震撼。

这件事也激励了我。在那以前,我一直在研究恐龙,而且只研究恐龙,但那天我恍然大悟,要想理解恐龙如何登上权力之巅,灵鳄和其他与恐龙长得很像的假鳄类至关重要。我开始阅读大量关于恐龙古生物学研究的经典文章,诸如罗伯特·巴克(Robert Bakker)和艾伦·查理格(Alan Charig)这些巨匠的论文。他们热情洋溢地为“恐龙特别论”辩护:它们天赋异禀,速度更快,行动更敏捷,代谢能力更强,头脑更聪慧,因此在竞争中胜过了三叠纪其他一切动物,比如巨大的蝾螈、早期类似哺乳动物的下孔类动物以及鳄系假鳄类。恐龙是天选之子,它们注定要与弱势物种为敌,击败它们,建立一个全球性的帝国。其中一些文章中流露出一种近乎宗教的情感,也许这并不令人意外,因为巴克本人也时常客串基督教会布道者,并以活力四射的讲课风格著称,据称他上课的时候就好像一名为会众做见证的布道者。

恐龙在晚三叠世的战场上击败了对手。这的确是一个不错的故事,却没能完全把我说服。新的发现似乎正在推翻这一解释,而大多与假鳄类有关。这些鳄系主龙类中有很大一部分都酷似恐龙,或者也可以反过来说,三叠纪时期的恐龙在竭力成为假鳄类。无论如何,既然这两类生物在很多方面都非常相似,那么怎么就能断言恐龙种族是更为优越的呢?而且值得深究的并非只有恐龙和假鳄类趋同演化这一件事。在晚三叠世,假鳄类比恐龙更多:不但种类更多,而且在每个独立生态系统中的数量也更多。幽灵牧场就出现了大量鳄类亲戚(比如植龙类、坚蜥类、劳氏鳄、类似灵鳄的动物、真正的鳄类),而这并不是个别现象,全世界大部分地区都有种类不一的鳄类在蓬勃发展。

但就像科学家们在含蓄地批评对方时常说的那样,这听起来太过笼统了。我们有没有办法能明白无误地比较,恐龙和假鳄类在晚三叠世是如何演化的呢?有没有办法可以鉴定,一个类群是否比另一个类群更成功,以及这是否会随着时间的推移发生变化?于是,我埋头于统计学文献。对我这样一个完全沉迷于恐龙、对其他的领域和技术所知有限的人来说,这是一片陌生的天地。我惊讶地发现,古无脊椎动物学家(这群研究者跟我们算是“近亲”了,他们的研究对象是蛤蜊和珊瑚这类没有骨头的动物的化石)在20多年以前就想出了一种解决办法,而恐龙研究者对此一无所知,这未免让人有些尴尬。这种方法叫作表形分异度法。

“表形分异度”这个说法听起来非常高级,实际上不过是一个衡量多样性水平的指标。测量多样性水平的方法有很多,清点物种数量就是其中之一:你可以说南美洲的多样性水平高于欧洲,因为南美洲的物种数量更多。另外还可以通过多度来衡量:昆虫的多样性水平高于哺乳动物,因为在任何一个生态系统当中,昆虫的数量都更多。而表形分异度则是通过解剖学特征来测量多样性水平。打个比方,你可以说鸟类的多样性水平高于水母,因为鸟类的身体可以被分成很多不同的部分,其构造要复杂得多,而水母不过是一团一团的黏性物质。这种衡量多样性的方法能够让我们深入地理解演化,因为动物的生理、行为、食谱、生长和新陈代谢的很多方面都是由解剖学特征控制的。如果你真的想了解一个族群是如何随着时间而演变的,或者想知道该如何比较两个族群的多样性水平,我敢说,表形分异度是最有用的方法。

清点物种的数量,或者测算个体的多度并不难,你所需要的也就是一双好眼睛,再加上一个计算器罢了。但如何测量表形分异度呢?如何处理动物身体这么复杂的东西,并将之转化为统计数据呢?我沿用了古无脊椎动物学家率先使用的办法,大体是这样的:我先列了一张包含所有三叠纪恐龙和假鳄类的清单,因为我想比较的就是这两种动物。之后,我花了几个月的时间研究这些物种的化石,逐一列出数百处彼此相异的骨架特征。有些动物有五个脚趾,有些有三个;有些动物四肢着地行走,有些靠后肢行走;有些动物有牙齿,有些没有。我把这些特征在电子表格中以0和1的方式编码,这个工作跟计算机程序员差不多。埃雷拉龙靠双腿行走,那么值就是0。蜥鳄四足行走,值就是1。经过差不多一年的努力,我的数据库里有了76种三叠纪物种的特征数据,每份数据都包括就骨架的470种特征对该物种进行的评估。

数据收集这份苦差事干完之后,就该利用数学工具了。下一步是制作一个距离矩阵,这个矩阵能够量化出每个物种与其他物种之间的差异到底有多大,其基础就是这个解剖学特征数据库。如果两个物种的特征完全一致,那么二者之间的距离为0,也就是说它们是完全等同的。如果两个物种之间不存在相同特征,那么它们之间的距离就是1,也就是说它们是完全不同的。另外就是处于0和1之间的情形,比如说,埃雷拉龙和蜥鳄有100个特征相同,有370个特征不同,它们之间的距离就是0.79,也就是用不同特征的数量370除以全部特征数量470。如果用类比来说明的话,你可以想象一下公路地图中的那些表格,它们显示的是不同城市之间的距离。芝加哥距离印第安纳波利斯180英里,印第安纳波利斯距离凤凰城1700英里,凤凰城距离芝加哥1800英里。这个表格就是一个距离矩阵。

关于地图上的距离矩阵,我在这里告诉大家一件好玩儿的事。你可以把城市间公路的距离表输入一个统计软件当中,对它进行多变量分析,然后软件就会生成一份图表。每个城市都是这张图表上的一个点,各个点之间都存在一定的距离,比例与真实情况完全相同。换句话说,这张图表就是一份地图,一个在地理方位意义上完全正确的地图,所有的城市都处在正确的位置,城市之间的相对距离也是正确的。那么,如果我们把记载了骨架差异的三叠纪恐龙和假鳄类的距离矩阵输入之后,会得出什么结果呢?统计软件也会生成一份图表,每个物种都用一个点来表示,科学家将该图表称为形态空间。实际上,这也是一份地图,能直观地体现出所研究的动物之间解剖学多样性的离散程度。若两个物种之间的距离非常接近,那么它们的骨架就很相似,正如从地理角度而言,芝加哥与印第安纳波利斯相对较近。图中相隔遥远的两个物种,其解剖学特征则存在显著差异,就像凤凰城与芝加哥之间的距离比较远。

有了这份三叠纪恐龙和假鳄类的地图,我们就能测量表形分异度了。我们把图中的动物按照大的类群分组,恐龙一组,假鳄类一组,然后计算哪个组在地图上所占地盘比较大(意味着解剖学特征的多样性水平也就更高)。我们还可以按照生存年代对这些动物进一步分组,比如中三叠世一组,晚三叠世一组,然后看随着时间的推移,它们的解剖学特征多样性水平是变得更高了,还是更低了。我们这样做了,并在2008年的一项研究中发表了该结果,这也帮助我开启了自己的职业生涯。这一研究发现令人瞠目结舌:在整个三叠纪时期,假鳄类的形态多样性水平显著高于恐龙。它们在地图上的离散程度更高,也就是说,它们的解剖学特征范围更广,这表明它们的饮食习惯更为多样,行为更复杂,为生手段更多。随着时间的流逝,这两个组的多样性水平都越来越高,但假鳄类总是高于恐龙。在恐龙与假鳄类共存的这3000万年的时间里,恐龙根本就不是大肆屠杀对手的超级武士,相反,在与鳄系对手的竞争中,它们一直处于下风。

请你回到三叠纪,化身为我们那毛茸茸的、体形非常小的哺乳动物祖先,在三叠纪即将结束的时候(约2.01亿年前),对泛大陆上的情景进行一番考察。你能看到恐龙,但肯定不会被一大群恐龙所围绕。如果所处位置不对,你甚至可能连一只都看不到。在湿润地区,它们的多样性水平相对更高。原始蜥脚类恐龙长得像长颈鹿一样大,而且是数量最丰富的植食者,不过,食肉的兽脚类以及兼有植食性和杂食性的鸟臀类体形则小得多,也没有那么常见。在较干旱的地区,只有小型食肉动物,植食性动物和体形较大的物种经受不住超季节性天气和巨型季风。所有这些恐龙的大小远远比不上雷龙或君王暴龙,在整个超级大陆上,与多样性水平高得多同时也成功得多的假鳄类相比,它们根本不是对手。你甚至会认为,恐龙是一个相对边缘化的族群。它们的日子过得还算可以,但很多其他新演化出来的动物也都是如此。如果你喜欢打赌的话,你可能会赌某个别的族群——很有可能是那些不怎么讨人喜欢的鳄系主龙类——最终会占据主导地位,长成巨无霸,并征服整个世界。

自诞生起过了大约3000万年,恐龙仍没有掀起征服全球的革命。 aBozBpceE+SikS9VuPMr6geAnLKghvWDo7H6ebF9jJ/tIGoFWolNP643So7wxXVg

点击中间区域
呼出菜单
上一章
目录
下一章
×