人类在古生物复原上,被打脸也是频频的。
最著名的就是对怪诞虫的复原了。根据化石,1911年英国古生物学家莫里斯(Convay Morris),把怪诞虫想象成下图这个样子:
怪诞虫之莫里斯模型~明明是百年前就已经得到化石,但73年后才知道,他把怪诞虫的正反面弄反了。原本以为是触须的,其实是腿;原本以为是腿的,其实是背部的棘刺!
1,怪诞虫化石(1911年);2,怪诞虫莫里斯模型;3,分清了正反面的怪诞虫(1984年);4,分清了正反面的怪诞虫艺术想象图~然而又过了31年,时间已经来到2015年,才知道头尾居然也给弄反了!原本以为是脑袋的,其实是挤压出来的内脏;原本以为是尾巴的,却真真切切是头!!
怪诞虫马丁.史密斯(Martin Smith)模型(2015年)~怪诞虫我们就不展开了,很有趣的故事,大家有兴趣可自行搜索。咱们聊的是大象,那就以大象再举个栗子吧!大家看下图:
巨大的头颅、突出的獠牙、强壮有力的下颌,加上粗壮的肢骨……是不是让人浮想联翩?复原成传说中的独眼巨人,是很贴切的吧?
早期的希腊人,真的以此为原型,创造了独眼巨人这一神话中的巨怪。不管是荷马的《奥德赛》、赫西欧德的《神谱》,还是很多古希腊、古罗马文学里,独眼巨人都存在且活跃。
独眼巨人与奥德修斯——荷马《奥德赛》~反差巨大的是,被认为是独眼巨人的头骨,却来自于一种“大象”。之所以加引号,是因为大象不都是大的,这种头骨的主人欧洲矮象就很迷你。迷你到什么程度呢?可以被大天鹅欺负的程度。
欧洲的画师们热衷于把欧洲矮象和西西里大天鹅同框,是因为这足以说明欧洲矮象是多么袖珍,袖珍到我们智人都需要低头去摸它们脑袋的程度。
根据出土的欧洲矮象骨骼复原出的成体和幼体相对大小,以及与智人的对比~独眼巨人的错误我们以后还会犯吗?
不会了。早期的希腊人之所以会根据欧洲矮象的头骨创造出独眼巨人来,是因为他们没有见过这个物种,不知道头骨中间的空洞其实是个鼻子;而欧洲矮象的头骨,在生物知识匮乏且英雄主义盛行年代,也确实容易激发人的想象力。
但现如今,当生物学已经形成系统的科学之后,我们在复原没有见过的生物的时候,已经有很多规律可循了。我们假设一下,在一系列的发现之后,大象的骨骼化石凑齐了,如下图:
巨大的身高、短粗的脖子、长长的獠牙……这样的身体结构,它们要怎么进食和喝水呢?有长长的獠牙做阻碍,却没有可以往嘴里送食物的前肢、也没有长而灵活的脖子够向水面……你自然会想到,它们可能有长长的舌头、灵活的嘴唇,或者就是多功能的鼻子。
想到这一步,我们就可以从头骨上去找证据了。肌肉的附着,是会在骨骼上形成痕迹的,越发达的肌肉和韧带,需要的附着力越强,在骨骼化石上形成的痕迹也就越重。
而从上图的附着痕迹来说,有三处的肌肉最为发达。右下的当然是控制咀嚼的,上面的两个就应该是控制帮助进食和喝水的器官了。很明显,它们包裹着鼻腔。所以,大概率来说,这种生物就是长鼻兽了。
我们怎么佐证我们的判断呢?
1,生活习性。从牙齿化石,我们可以知道它们草食。那么像食蚁兽那样,适合舔食的长舌头,就不太可能;再结合肌肉附着位置靠上靠鼻腔,那么对称且必须靠近头骨前端的双唇也就不太可能了;
2,亲缘关系。一个物种不可能凭空而来,一定有一个演化脉络。大象灭绝了,和大象亲缘关系很近的物种可能还在;或者大象灭绝了,但演化成大象的物种,会有一个化石链,它们一定有共同的特征,帮助推断出到底是长鼻子、长嘴唇还是长舌头。
嵌齿象艺术想象图~3,特殊化石。虽然肌肉和软组织极不容易形成化石,但万事有例外。就像昆虫或微小动物可以被包裹进琥珀一样,大象鼻子化石、甚至大象完整化石也是有可能出现的。
比如,不久前的2007年,在俄罗斯的西伯利亚,就发现过一个完整的小象化石。这只猛犸象只有1个月大,是个雌象,大家看看图片中那标志性的长鼻子吧,完好无缺。所以,结合亲缘关系,从这只小象身上,我们就可以轻易断定大象长有长鼻子了。
4,印迹化石。就是化石不是生物体本身,而是生物体的痕迹。比如植物的叶子就很容易压成印迹化石;而足迹化石,也是印迹化石的一种。有些爬行的痕迹所形成的化石,还可以用来辨别动物的头尾,和判断它们的运动方式等等。
陕西发现的“金鸡爪”恐龙印迹化石~虽然大象的鼻子作为肌肉和软组织,确实不容易形成化石,但或许在埋藏和形成化石的过程中,会有部分保留下印迹。因为微生物对软组织的分解,会使得周围岩石的元素略有不同。所以,通过印迹化石或者元素的测定,是可以了解生物体的大致外形的,这也是辅助证明大象拥有长鼻子的另一个手段!
综上,根据化石,生物学家们一定可以判断出大象有长鼻子,但长鼻子的细节,就需要根据之后的新发现不断去补充和完善了。
有一种史前生物,它仅仅是化石就被科学家们发现了上千块,而且这些化石非常的完整。如果是其他的生物,找到如此多的化石,它的各种数据早已经被分析出来了,而这种史前生物愣是让科学家们研究了接近60年,连它属于什么生物都没有弄清,它就是大名鼎鼎的“塔利怪物”,学名:Tullimonstrum gregarium。那么,塔利怪物到底有何神奇之处,能难住一群科学家几十年呢?它到底是一种怎样的生物呢?我们一起来聊一下这种神奇的生物。
奇怪的化石
1955年,美国伊利诺亚州的一处煤矿采集处,一位名为法兰西斯·塔利的管线工人(业余化石猎人)在此翻找化石时,从煤矿堆废渣里找到了一块古生物化石。原本这处煤矿发现化石并不是什么稀奇事,因为该煤矿所处的位置正是大名鼎鼎的“马荣溪化石群”,该化石群曾经出土过大量的古生物化石,最早可以追溯到距今约3亿年前的石炭纪中期。
不过,这块化石与以往的化石有很大的不同,首先从外观上看,该生物长着长鞭一样的尾巴、尖长且布满了利齿的嘴巴、两只眼睛带有长长的眼柄。由于喜欢研究各种化石的塔利从未见过该生物的化石,所以他将化石带到了芝加哥的菲尔德自然历史博物馆,想要通过研究人员找到答案。
研究人员通过化石同位素分析,该化石生物生存在大约距今约3亿年前的石炭纪,但是研究人员查看了已发现的石炭纪的生物化石,竟然没有找到任何一种生物与这种生物接近的形态。从尾部的结构看,它与鱿鱼有些相似,从嘴部的结构看,它与生活在寒武纪的欧巴宾海蝎有些相似,而从眼睛的形态看,它也与寒武纪时的一些海洋生物有些相似,因此结合这些特征,研究人员彻底懵了,因为它身上的特点与寒武纪的生物太接近,但偏偏又出土于石炭纪的化石层,二者的时间至少差了1-2亿年。(下图为欧巴宾海蝎)
面对看起来像不同时期生物“组合”起来的生物化石,古生物学们也展开了激烈的讨论,但是,最终都无疾而终,于是,讨论来讨论去,连该生物的生物学分类都没有弄清,所以当时的研究人员将其命名为“塔利怪物”(塔利是发现化石人的名字,怪物是实在不知道它是什么生物)。
塔利怪物的谜团
塔利怪物从第一块化石被发现一直到59年后的2014年,科学家们都没有将其研究明白,而在此期间,科学家们又陆续的发现了大量的塔利怪物的化石,到了2014年,塔里怪物的化石数量增加到了1200多具。
为了解开这个谜团,史密森尼国家历史博物馆的古生物学与菲尔德自然历史博物馆的古生物学在14年10月组成了一个研究小组,重新对这1200具化石进行细致的研究。在研究的过程中,研究人员被一条贯穿塔利怪物头尾的一条带状物给吸引。按照之前的研究,这条带状物被认定为塔利怪物的消化道。
但是,通过进一步的研究,研究人员在塔利怪物的体内找到了真正的消化道,于是,研究人员认为这应该是一条比较原始的脊索,毕竟很少有生物的消化道能一直到尾部末端,而且这条具有弹
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