撼動進化樹

在古生物學家維多利亞博物館的托馬斯·H·裡奇和莫納什大學的帕特里夏·維克斯-裡奇領導尋找澳大利亞獨特哺乳動物和鳥類起源的23年中，他們已經學會了期待意想不到的事。但是，當在墨爾本附近的一個挖掘地點，興奮的野外工作人員在1997年3月8日向湯姆·裡奇展示了一塊微小的哺乳動物下頜骨化石時，震驚得說不出話來。隨著這一發現的意義逐漸顯現，裡奇從顯微鏡下抬起頭，臉上露出了笑容。他只能說：“我的天哪。”

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裡奇的震驚證實了挖掘團隊當天早些時候發現化石時就懷疑的事情：這塊骨頭根本不應該出現在澳大利亞。這塊僅16毫米長的下頜骨，不具備鴨嘴獸等卵生單孔目的特徵；也不像袋鼠和袋熊等有袋目的下頜骨。相反，它似乎是真獸類哺乳動物的下頜骨——真獸類包括馬、貓、蝙蝠、鯨魚和人類。

問題在於，這塊化石是從1.15億年前的白堊紀岩石中挖掘出來的，而公認的理論認為，澳大利亞最早的真獸類哺乳動物是島嶼跳躍的齧齒動物，僅僅在500萬年前才到達。“陸生真獸類在500萬年前才到達澳大利亞的說法非常有力，”裡奇回憶說，“以至於它們在這麼早的時候就出現在澳大利亞的想法從未在我腦海中閃現過。”

研究人員得出結論，陸生真獸類哺乳動物可能比預期提前1.1億年生活在南半球，這一結論於1997年11月21日發表在《科學》雜誌上，這可能會徹底顛覆哺乳動物的進化樹。根據化石記錄，一般認為哺乳動物起源於大約2億年前，當時大陸仍然連線在一起，形成一個名為盤古大陸的統一陸地。到了白堊紀時期（1.46億至6500萬年前），大陸構造發生了變化，出現了兩個超級大陸：北方的勞亞大陸和南方的岡瓦納大陸。

目前的理論認為，南半球出現了卵生單孔目動物，然後它們越過南美洲，最終在那裡滅絕。有袋目動物，它們的幼崽在母親的育兒袋中繼續生長，似乎起源於北美洲。而真獸類動物，它們的幼崽完全在母親體內形成，起源於亞洲。

但在因弗洛克附近的平巖地點出土的化石顯然生活在岡瓦納大陸——出乎意料地遠遠位於亞洲真獸類的南方。裡奇推測這種動物體長可能只有約8.5釐米，是一種“廣義的食蟲動物”。他認為無刺蝟是與這種古代生物最接近的現代類似物。它生活在極地恐龍棲息的溫帶山谷中。“由於這些溫血動物必須忍受極地地區的冬季黑暗，裡奇的研究小組給它起了正式名稱夜間澳洲尖齒獸，意為“夜間生活的澳大利亞白堊紀尖齒哺乳動物”。

裡奇對真獸類的解釋的核心是夜間澳洲尖齒獸的三角尖齒臼齒。所有有袋類和真獸類（統稱為獸亞綱哺乳動物）的特徵都是這種牙齒型別，其中相應的上下臼齒的凹陷和尖齒以研缽和杵的方式咬合，以研磨食物。根據裡奇的說法，夜間澳洲尖齒獸的下臼齒凹陷處，即跟座盆的細節，與單孔目的解釋相悖。考慮到缺乏某些其他特徵，裡奇排除了這種生物是有袋目的可能性。裡奇還指出夜間澳洲尖齒獸推斷的牙齒公式——前臼齒和臼齒的數量——作為其真獸類性質的證據：真獸類哺乳動物，以及根據裡奇的計算，夜間澳洲尖齒獸有五個前臼齒和三個臼齒，被稱為5/3模式。

雖然引人入勝，但這些證據並沒有說服一些學者。“夜間澳洲尖齒獸的跟座盆看起來不像任何像樣的真獸類哺乳動物，”聖地亞哥州立大學古生物學家戴維·阿奇博爾德宣稱。他指出在夜間澳洲尖齒獸的跟座盆舌側發現了一系列小尖齒，這些尖齒在真獸類的跟座盆中是看不到的。阿奇博爾德說，這種澳大利亞野獸和真獸類哺乳動物之間的任何特殊相似之處，都可能是趨同進化的結果。阿奇博爾德也不認為牙齒公式是決定性的。他指出，在一些單孔目動物中也觀察到了5/3模式，並懷疑這種模式可能是所有獸亞綱哺乳動物的原始特徵。

阿奇博爾德和俄克拉荷馬大學的理查德·L·西費利都認為，夜間澳洲尖齒獸看起來像是與已滅絕的單孔目動物Steropodon（已知在澳大利亞早白堊世發現的化石）或peramurans有關，peramurans是產生有袋類和真獸類的類群。西費利將他的論點集中在夜間澳洲尖齒獸“非常奇異”的前臼齒上。“這種臼齒化風格，”他斷言，“強烈暗示了peramurans。” 夜間澳洲尖齒獸作為單孔目動物和peramurans之間過渡步驟的概念將支援單孔目動物與有袋類和真獸類動物共享比先前認為的更近期的共同祖先的觀點。

阿爾伯塔大學古生物學家理查德·C·福克斯提出了更為保守的觀點。像裡奇一樣，他認為夜間澳洲尖齒獸是一種原始的三角尖齒哺乳動物，但不贊同可以比這更具體地對其進行分類。“它有一些類似真獸類的特徵，但沒有我們用來確定它肯定是真獸類的全套特徵。”

到目前為止，裡奇的觀點已經獲得了紐約州立大學石溪分校的戴維·W·克勞斯的初步支援。“就我們對早期哺乳動物進化的瞭解而言，裡奇的解釋是最簡約的，”他說。由於對岡瓦納大陸的哺乳動物知之甚少，克勞斯對駁斥裡奇的解釋持謹慎態度，“僅僅因為根據目前對岡瓦納大陸早期哺乳動物進化的瞭解，我們不期望在澳大利亞早白堊世看到真獸類哺乳動物。”他補充說，如果這塊化石是在北美洲晚白堊世發現的，“我認為沒有人會立即懷疑它不是一塊稍微奇怪的真獸類下頜骨。”

克勞斯自己的研究已經在馬達加斯加和印度發現了意想不到的哺乳動物。這些“岡瓦納獸”此前僅在阿根廷為人所知，在夜間澳洲尖齒獸發現的幾周內被宣佈。克勞斯指出，“這兩個發現共同向我強調，我們確實需要對岡瓦納大陸早期哺乳動物的生物地理學保持開放的心態。”

克勞斯說，如果在澳大利亞早白堊世存在真獸類哺乳動物，那將“將真獸類的記錄推回到比我們預期的任何南方陸地更遠的地方，並在許多方面徹底改變我們對早期哺乳動物生物地理學的概念。”

儘管如此，解釋它們是如何到達那裡的仍然是一個難題。“幾乎可以肯定的是，你需要一些中間陸地來顯示真獸類哺乳動物的存在，而現在我們沒有這些記錄，”他承認。但克勞斯認為他對岡瓦納獸擴散的解釋可能會有所幫助。“在馬達加斯加和印度發現岡瓦納獸迫使我們重新思考這種分佈如何才能說得通，我們透過暗示南極洲而不是非洲充當了生物地理學聯絡來理解它……同樣的場景可能適用於這種早白堊世哺乳動物。”

考慮到夜間澳洲尖齒獸以及來自蒙古的同時期真獸類動物原肯納獸，裡奇猜測真獸類可能在早白堊世時期比之前認為的更廣泛地分佈在世界各地。也許真獸類比預期的出現得更早——例如，當大陸仍然聚集在一起形成統一的超級大陸盤古大陸時。然而，即使陸生真獸類在1.15億年前就存在於澳大利亞，裡奇也相當肯定它們已經滅絕，可能被有袋類動物取代，並且僅在500萬年前重新進入該大陸。

似乎解決這些眾多不同觀點的唯一方法是找到更多的化石。而這正是裡奇和他的團隊希望做的。他們有廣泛的計劃繼續在發現夜間澳洲尖齒獸的地點工作。與此同時，爭論肯定會繼續。“這是有趣的部分，”阿奇博爾德說，“討論它可能是什麼。”