《指环王 3》中的大象怎么有四个象牙?是我眼花了吗

2017-09-19 00:16

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大象原本有「四个象牙」?来听听它的故事 中科院之声,传播科学,服务公众

文章来自机构帐号:中科院之声

或许大家会为《指环王 3》中宏大的战争场景所震撼:一大群威猛无比的战象冲入战阵,横扫千军。这些吸引你眼球的战象与普通的大象非常不同,它们的嘴巴上下各有一对巨大的象牙,因此一共有四个象牙,而不是我们通常现到的两个。

作为魔幻片,对动物加以改装的场景如过江之鲫。然而大家是否知道,四个象牙本来就是象类的常态呢?如果把时间倒推一千五百万年,那个时候绝大多数的大象都是像《指环王 3》中那样,长着四颗象牙,只有两颗象牙的象反而是异类。

下面笔者就向大家介绍一下大象一千五百万年前的祖先——长着四个象牙的嵌齿象的一些秘事。

让我们继续把目光转移到 19 世纪 20 年代的巴黎,在法国国家自然历史博物馆中,展出了一具来自桑桑(法国地名)的,距今一千五百万年的古象的骨架,让世人第一次看到了长着四个象牙的大象祖先的样子。然而,这个非凡的展品却有很多失误之处:这具拼装的骨架很可能是来自不同个体,甚至不同的种类;更重要的是,四个象牙的复原都出现了错误:长在头上的那对象牙被想当然地装成了向上弯曲。后来证明,头上的这对象牙应该是向下弯曲的;而长在下颌上的那对象牙,是把一对脱落的象牙从根上直接接在下颌的前端,因此,它比真实的象牙的长度要长了很多。

科学的道路上没有坦途,不知经历了多少周折,人们才认识到了这些错误,上边的象牙被重新复原了过来,但下边的象牙和其它一些失误,却保留在了标本之上,无法真正复原了。这件标本一直被认为是嵌齿象的经典材料。20 世纪 30 年代,古生物学泰斗 H. Osborn 指导著名古生物画师 C. Knight 绘制的经典的嵌齿象复原图,就依据的是这件标本。直到今天,它依然还矗立在巴黎法国国家自然历史博物馆之中。

不过,历史还是在不断给人类开一些不大不小的玩笑。20 世纪 80 年代,法国国家自然历史博物馆的 Pascal Tassy 教授指出,这件标本的头骨其实并不是嵌齿象,而是另一类,名叫古铲齿象。这件标本之中,包含了无数的历史趣事,也成为人们认识真理之艰辛的见证。

嵌齿象作为大象的祖先早已被公认,然而,人们对嵌齿象本身,却一直琢磨不透。一开始,人们拥有的只是一些一鳞半爪的标本,对嵌齿象这一名字有一些模糊的认识,很多未经深入研究或研究不透的材料,都被笼统地归入到嵌齿象中。因此,嵌齿象这个名称,包含的实际种类越来越多,曾经归入嵌齿象属的种名超过了 60 个。研究者惊呼,嵌齿象这个名字,简直成了一个“垃圾箱”。为了改变这种状况,维护这个大象祖先类别的“纯洁地位”,也为了彻底弄清大象演化的谜团,人们做出了不懈的努力,最重要的一些成果是 20 世纪 80 年代由 P. Tassy 教授所作出的,他总结出了嵌齿象头骨、下颌和牙齿的一些独有的特征,把那些不属于嵌齿象的种类从嵌齿象这个名目中剥离出去,使嵌齿象逐渐恢复了应有的面貌。

然而,还有一个非常重要问题尚未解决。人们在研究象类化石时,按照臼齿是研磨型还是切割型把大象分为两类,前一类就是我们本文的主角嵌齿象,后一类则被称为轭齿象。这种划分在多数情况下还是很有效的,但偏偏有一些象的牙齿,混合了两种特征,归入嵌齿象和轭齿象都很困难。因此,嵌齿象的边界究竟应该划在哪里?

最近,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所有了一个令人振奋的发现,在甘肃临夏回族自治州的广河县,出土了一件来自一千两百万年前的完整的象类头骨化石。研究者兴奋地发现,这件标本的头骨,完全符合嵌齿象的头骨特征,但是它的臼齿,却是混合了研磨型和切割型两种特征。因此,这种混合了研磨型和切割型特征的象类,应该是属于嵌齿象。研究人员因此命名了一个新种,塔氏嵌齿象,种名献给 P. Tassy 教授,以向他在象类研究中取得的突出成果致敬。

借助这一新的发现,研究人员对嵌齿象中的各个种类进行了深入的剖析,终于得出了一个合理的,嵌齿象内部的各种类演化关系的图谱,在这个图谱中,谁是谁的祖先,谁是谁的兄弟姐妹,一目了然。令人困惑了好几百年的嵌齿象的演化之谜的谜底,逐渐越来越清晰地展现在了世人的眼前。新研究以封面文章的形式发表在北美古生物学会主办的最新一期《古脊椎动物学杂志》上。

科学研究是在无尽的黑洞之中的探索,一个问题的解决,往往意味着更多的问题的出现。既然混合了研磨型和切割型臼齿特征的嵌齿象类是存在的,那也许有人会问,混合了研磨型和切割型特征的轭齿象类是不是也存在?这里笔者可以给出一个肯定的回答,相关文章也刚刚发表。既然混合了研磨型和切割型的嵌齿象类和轭齿象类都存在,那么,划分嵌齿象和轭齿象还有意义么?关于这个问题,笔者在这里还不能给出一个明确的结论,但应该指出,这一问题涉及到了象类分类的根本——象类在演化的早期,是否可以简单地将其一分为二?这是我们的分类学理论目前难以处理的问题。但笔者相信,随着人们认识的不断提高,我们头脑中的思维障碍终将破除,这一问题将会得到更好的解释。

作者:王世骐

来源:中国科学院古脊椎动物与古人类研究所

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