裘偉廷
學習過教科書上動物學知識的人都知道,哺乳類和鳥類是分別屬于兩個不同類群的動物。哺乳動物屬于哺乳動物綱,而鳥類屬于鳥綱,這兩個綱的動物無論在形態(tài)結構上,還是在生理、生化特征上,都有很大的不同。比如鳥類動物體表有羽毛、靠產(chǎn)卵繁殖后代、用喙取食等,而哺乳動物身體表面有毛發(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)這個名詞盡管似乎包含著某些矛盾,但這類動物并非信口開河臆造出來的,而是科學家在某種科學理論指導下推測出來的動物。一些古生物學家相信,世界上曾經(jīng)存在"哺乳鳥"這類動物。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物,它們棲居于樹上,以蟲為食,當然顧名思義也對自己的孩子進行"哺乳",并且是一種具有恒溫熱血的動物。
確實,傳統(tǒng)的生物進化理論不支持"哺乳鳥"的說法,認為鳥類和哺乳動物都起源于古代爬行動物,但二者是在不同時間、從不同的古代爬行動物類別中,為適應不同的生態(tài)環(huán)境沿著不同的進化方向演化而成的。具體說,哺乳動物起源于3億年前從古爬行動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物中分化出來的另一支,這一支除了進化成今天的鳥類,還進化出今天的蜥蜴、蛇、鱷等動物。
因此,通常鳥類被看作是披著羽毛的爬行動物,這是因為鳥類在解剖構造方面,與蜥蜴、蛇、鱷等爬行動物的親緣關系更為接近,而與哺乳動物沒有共同的祖先。雖然鳥類和哺乳類都具有熱血恒溫等相同特征,但那是它們在進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系。因為在進化的歷程中,鳥類和哺乳動物面臨著共同的問題,例如怎樣提高活動效率以適應生存等,這些問題通過動物的進化逐步得到了解決,結果使得不同的動物在某些器官和功能方面趨向一致。多年以來,這種傳統(tǒng)的動物進化觀點一直處于統(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80年代卻遇到了有力的挑戰(zhàn)。1982年,英國伊麗莎白皇家學院的科學家加德納卻提出了一個新的觀點,認為鳥類和哺乳動物并不象傳統(tǒng)觀點所認為的分別起源于兩支不同的古爬行動物,而是起原于共同的祖先——"哺乳鳥",這意味著鳥類和哺乳動物是姐妹群,也就是說,鳥類和哺乳動物的親緣關系要比鳥類和爬行動物更接近。作為這兩大類動物的共同祖先,"哺乳鳥"自己是在2.25億年前從古爬行動物中分化出來的,這類奇怪的動物兼有鳥和哺乳動物的特征。
通常,在生物學界提出新觀點或新學說,需要相關的化石資料作為支撐。而與眾不同的是,加德納提出"哺乳鳥"學說的依據(jù)并不是化石資料,而是對不同動物形態(tài)結構和生理特征的比較。他指出,哺乳動物與鳥類之間存在著22個顯著共同特征,表明鳥獸之間有密切的親緣關系。比如,它們都是恒溫動物,有調節(jié)體溫的機制;在心臟、頭骨、腦的結構上,在蛋白質分子結構,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,在動物學界出現(xiàn)了一場風波,科學家們對哺乳鳥的假設毀譽不一。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余位相關專家,對此進行熱烈的討論。會上持有傳統(tǒng)觀點的學者,對加德納的假說予以反駁,而分子生物學者則極力支持,雙方爭執(zhí)不下,使學術界出現(xiàn)了新的裂谷。
一些學者對哺乳鳥的推測持贊成的態(tài)度。劍橋大學的弗里戴和畢曉普在會上公布了他們研究比較鳥類、哺乳動物和爬行動物蛋白質分子結構的結果,這些結果有力地支持加德納的"哺乳鳥"學說。我們知道,生命體是由蛋白質分子和DNA分子構成的,而蛋白質分子是由20多種氨基酸分子排列組成的。不同動物有一些共同的蛋白質分子,如紅細胞中的血紅蛋白、肌纖維細胞中的肌紅蛋白、細胞色素C等,它們的氨基酸組成和排列順序十分相似,動物的親緣關系越近,氨基酸排列順序越接近;親緣關系越疏遠,氨基酸排列順序的差異越大。
弗里戴和畢曉普發(fā)現(xiàn),鳥類和哺乳動物的蛋白質氨基酸排列順序最為接近,而鳥類和爬行動物的差異較大。這一結果有力地支持了加德納的學說。他們在比較氨基酸排列順序時還發(fā)現(xiàn),鱷類與鳥類的蛋白質分子比較接近,僅次于哺乳動物與鳥類,這一結果也與加德納的學說不謀而合。
那么,能不能就此肯定"哺乳鳥"確實曾經(jīng)存在呢?這些分子生物學家謹慎地說:這一方法反映的是蛋白質的進化歷程,蛋白質進化與物種進化是否完全一致,還有待研究。
而另一些學者如美國芝加哥大學的休爾、英國利茲大學的亞歷山大、牛津大學的凱普等人,則對"哺乳鳥"學說提出尖銳批評。他們不認為世界上存在過具有鳥類和哺乳動物共同特性的所謂"哺乳鳥",不能僅僅依據(jù)鳥類與哺乳動物的很多共同特征,來做出斷然的推測。
凱普指出,如果真有"哺乳鳥"這種鳥類和哺乳動物的共同祖先,那么這種動物應該具有兩類動物的特征,例如為了維持體溫,它必須既長有羽毛,又長有毛發(fā),這樣奇怪的動物是不可思議的。他不相信會有"哺乳鳥"那樣的動物曾經(jīng)存在于世。
休爾和亞歷山大也指出,鳥類和哺乳動物之間確實存在不少共同特征,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,正是長期進化的結果。這些對"哺乳鳥"說法持反對意見的學者還指出,加德納僅從動物的相似來推斷動物間親緣關系是不可靠的,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物的實例,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"奇跡"動物。鴨嘴獸是生存于澳大利亞的單孔目哺乳動物,所謂單孔目動物,是指處于爬行綱動物與哺乳綱動物中間的一種動物。它雖比爬行綱動物進步,但尚未進化到純粹的哺乳動物。兩者相同之處在于都用肺呼吸,身上長毛,且是恒溫;而單孔目動物又以產(chǎn)卵方式繁殖,因此保留了爬行動物的重要特性。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膨大的貯奶囊,里面貯存著從其體內分泌出來的奶汁。然而,它屬鳥類,不屬哺乳動物,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?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,當?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"送奶鳥"的雅號。盡管這種"送奶鳥"不屬哺乳動物,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界的普遍認可。想像與猜測往往是科學發(fā)現(xiàn)必不可少的兩個環(huán)節(jié),但實證的結果,才是最后獲得科學結論的必備前提。由此可見,盡管"哺乳鳥"是鳥類和哺乳動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"這類奇怪動物之謎蒙上了撲朔迷離的色彩。"哺乳鳥"這樣奇怪的動物是否曾經(jīng)在地球上生存過?這個問題饒有趣味,但是科學家在目前還無法回答。