2021/11/23
專題研究:台灣房地產會不會重蹈日本經濟泡沫,失落30年?
2021/11/09
大滅絕時代
作者:(美)伊麗莎白·科爾伯特
翻譯:葉盛
上海譯文出版社,2015/04/01
序言
第一章 第六次大滅絕(巴拿馬金蛙)
第二章 乳齒象的臼齒(美洲乳齒象)
第三章 最初的企鵝(大海雀)
第四章 菊石的運氣(新澤西盤船菊石)
第五章 歡迎來到人類世(波紋雙鶴筆石)
第六章 環繞我們的海洋(地中海射線帽貝)
第七章 落酸(多孔鹿角珊瑚)
第八章 森林與樹木(輪生雙翼果樹)
第九章 陸上孤島(鬼針遊蟻)
第十章 新泛古陸(小棕蝠)
第十一章 犀牛做超聲(蘇門答臘犀)
第十二章 瘋狂基因(尼安德特人)
第十三章 長羽毛的東西(智人)
緻謝
序言
據說,初時一切皆混沌不清。這個故事同樣如此,它始於一個全新物種的崛起,時間可能是在20萬年前。彼時,這個物種還不曾有名字,任何東西都沒有名字,但這個物種卻有著賦予事物名字的能力。
如同所有年輕的物種一樣,這個新物種最初的地位也是岌岌可危的。他們數量不多,佔據的地盤僅限於非洲東部的一個狹長地帶。慢慢地,這個種群的數量逐漸增長,但很可能曾經又重新減少到幾千人,以某種標準來看可以說幾近滅絕的邊緣。
這個物種的個體既非十分敏捷,又非十分強壯,也算不上子孫眾多。然而,他們格外地機智靈巧。漸漸地,他們拓展到了更廣大的地域上,面對不同的氣候、不同的獵食者以及不同的獵物。通常的棲息地限制或地理約束似乎對他們都不起作用。他們穿越河流、高原和山脈。在沿海地區,他們採集貝類;深入內陸,他們則捕獵哺乳動物。無論他們定居到哪裡,都能適應並創新。到達歐洲的時候,他們遇到了與自己非常相像的物種,但後者更敦實,可能也更強壯,並且已經在那塊大陸上生活了很久很久。他們與這些原居於此的生物交配繁衍,並以各種方式將其趕盡殺絕。
後來再看,這個事件的結局其實是個典型範例。在這個物種繼續擴張領地的過程中,他們遭遇的動物是自身的2倍、10倍甚至20倍之大:有巨型貓科動物;有如塔一般高的熊;有如象一樣大的龜;還有站起來高達4.5米的樹懶。這些動物更強大,往往也更兇猛。但它們繁育的速度太慢,最終被徹底消滅了。
雖然是一種陸地生物,但帶著那永恆的創新精神,這個物種也跨過了大海。他們到達了島嶼,那裡是演化的方外之地,是珍禽異獸的居所:有鳥類能產下30公分長的巨蛋;有像豬一樣大小的河馬;還有巨型蜥蜴。習慣了與世隔絕的生活,這些生物無力對抗新來者或其所攜帶的旅伴(大多是老鼠)。於是,這些生物也大多消亡了。
這個過程繼續著,適應了某地就會重啟征程,歷經成千上萬年,直到這個不再年輕的物種已然擴張到了地球的每一個角落。此時,有幾件同時發生的事情得以讓智人(Homosapiens),他們已經給自己起了這樣一個名字,以史無前例的速度繁衍後代。僅在一個世紀之中,人口的數量就翻了一番,之後又翻了一番,然後又是一番。廣闊的森林被他們砍伐掉了。人類是有意為之,為的是填飽自己的肚子。也有無意為之的事情,他們把生物從一塊大陸帶到另一塊,重組著地球的生物圈。
與此同時,一種更奇怪也更激進的轉變正在進行之中。人類發現了地表之下蘊藏的能源之後,開始改變大氣層的組成。結果是,氣候以及海洋的化學組成也都發生了改變。有些植物與動物改換了生存地來適應這種變化:它們或是爬上高山,或是向著極地遷移。但是還有許多物種發現自己無處可逃,初時是數百種,然後是數千種,而最終可能是數百萬種。物種滅絕的速度猛增,而生物圈的構成不斷改變。
此前,不曾有別的生物像這樣改變著這顆星球上的生命。不過,的確曾經發生過其他具有可比性的事件。在遙遠的過去,極其極其偶然的情況下,這顆星球曾經歷過如此巨大的扭轉,以致生命多樣性急劇減少。在這樣的遠古事件之中,有五次是災難性的,足以令其單獨歸為一類,這就是所謂的『五次大滅絕』。就在人類發現了這些災難性事件的同時,他們也領悟到自己正在引發又一次新的大滅絕。這似乎是個荒謬的巧合,但也可能根本就不是巧合。這次滅絕是否會達到前五次大滅絕的程度?現在下結論還為時尚早,但人們已經稱之為『第六次大滅絕』了。
第六次大滅絕的故事,至少根據我所選擇的內容來說,分為十三章。每一章的主線是在某一方面具有代表性的一個物種:美洲長毛象(猛獁),大海雀,還有一種在白堊紀末期與恐龍一起消失的菊石。本書前面幾章所涉及的物種已經滅絕了,因此這一部分主要是在介紹遠古的大滅絕及其曲折的發現過程,自法國博物學家喬治·『居維葉』以始。本書的第二部分講的是發生在當下的事情,在日益支離破碎的亞馬遜雨林中,在迅速變暖的安第斯山坡面,在大堡礁的外圍海域裡。我選擇前往這些特定地點的原因對於一個記者來說都很普通,無非是那裡有個科考站,或者是有人邀請我參與一次科考活動。當今正在發生巨變的範圍是如此之大,以至於我可以隨便去往某處,只要在正確的指引之下,都能發現滅絕的現象。本書中還有一章所講述的滅絕差不多算是發生在我家後院裡,很可能也同時發生在你家後院裡。
如果說滅絕是一個令人恐懼的話題,那麼大滅絕就更是如此。但這同時又是一個令人感興趣的迷人話題。在接下來的文字之中,我要嘗試著去表述其兩面性,既有我們所瞭解到的事實帶來的興奮,也有與之俱生的恐懼。我希望,本書的讀者在掩卷之時,能夠對於我們活在其中的非凡一刻心存感激。
巴拿馬中部有一座安東的埃爾巴耶(ElValledeAntón)鎮,坐落於一座大約一百萬年前形成的火山口之中。火山口寬逾六公里,然而當天氣好的時候向四周望去,參差不齊的山體看起來就像是一座殘塔的內牆。小鎮上有一條主街,一個警察局,以及一個露天集市。集市上除了各式各樣當地常見的巴拿馬禮帽和色彩豐富豔麗的刺繡之外,還有著世界上樣式最為繁多的金蛙小玩偶。有在葉子上休憩的金蛙,有坐直了身子的金蛙,還有讓人難以理解的抱著手機的金蛙。有的金蛙穿著蓬蓬裙,有的金蛙擺出了跳舞的體態,還有的金蛙叼著煙嘴抽煙,模仿著富蘭克林·羅斯福總統廣為人知的抽煙姿勢。金蛙的顏色就像是出租車的黃色,上面還有暗棕色的斑點,特產於埃爾巴耶鎮附近的地區。在巴拿馬,它被當作幸運的象徵,樣子還被印到了彩票上(至少曾經如此)。
就在十來年前,在埃爾巴耶鎮周圍的山上還很容易看到金蛙。這種蛙有毒,所以才有這樣鮮豔的顏色,在叢林的地被層上顯得很突出。有人計算過,一隻金蛙皮膚內的毒素就能殺死一千隻普通大小的老鼠。在離埃爾巴耶鎮不太遠處有一條溪流,俗稱千蛙溪。過去沿著那條小溪走,你會看到很多很多的金蛙在岸上曬太陽。一位曾經去過那裡的兩棲爬行動物學家是這樣告訴我的:『那兒太不可思議了,絕對太不可思議了!』
後來,埃爾巴耶鎮周圍的蛙開始消失了。這個問題最初是在巴拿馬邊境以西的哥斯達黎加發現的,人們那時並未意識到這將是一場危機。當時,一名美國的研究生正在那裡的雨林中研究蛙類。她回到美國待了一段時間來寫學位論文,而當她回到雨林中時,卻找不到任何蛙類了,實際上,任何種類的兩棲動物都找不到了。她當時不知道發生了什麼,但既然需要研究蛙類,她就在東邊更遠的地方找了一個新的研究區域。起初,新地點的蛙類看起來很健康,然後,同樣的事情再次發生:兩棲類消失了。疫霾在雨林中持續擴散著。到了2002年,在埃爾巴耶鎮以西80公里處的聖菲(SantaFe)鎮周邊,山丘與河流中的蛙類都一掃而光了。在2004年,這類小動物的屍體開始出現在更加靠近埃爾巴耶鎮的地方,埃爾科佩(ElCopé)鎮附近。此時,來自巴拿馬和美國的一組科學家已經得出了結論:金蛙正面臨著滅絕的危險。他們決定要努力保留住一個殘存種群,於是將兩種性別的金蛙各選幾十隻,從森林中移到室內餵養。但是,不管是什麼殺死了這些蛙類,它的動作比生物學家們擔心的還要快。在生物學家們能夠按計劃採取行動之前,衝擊波已經來了。
我最初讀到埃爾巴耶鎮金蛙的事情,是在一本給小朋友看的自然科學雜誌上,雜誌還是從我的孩子那裡隨手拿來的。那篇文章的配圖全是五彩繽紛的照片,有巴拿馬金蛙,還有其他一些色彩絢爛的動物。故事介紹了這場災難蔓延的過程,以及生物學家們為了阻止它所做的努力。他們本來希望能夠在埃爾巴耶鎮建一棟新的實驗研究設施,但卻沒能及時完工。生物學家們要與時間賽跑,挽救盡可能多的動物,即使根本沒地方餵養它們。那麼,最終他們是怎麼做的呢?他們把這些小動物送去了『一家蛙旅館,妥妥兒的』。這家『神奇的蛙旅館』,真的是一家有床有早餐的當地小旅館,同意讓蛙住進他們提供的一批客房(裡面的水箱)中。
『有生物學家們隨叫隨到,這些蛙們享受到了頂級的住宿條件,不但有女傭,還有客房服務。』文中如此寫道。蛙們還能吃到美味而新鮮的食物,『事實上,新鮮到能夠自己跳到盤子外面去。』
看到這家『神奇的蛙旅館』之後又過了幾周,我偶然讀到另一篇有關蛙的文章,卻有著不一樣的視角。這篇文章刊登在《美國科學院院報》上,作者是兩位兩棲爬行動物學家,來自加州大學伯克萊分校的大衛·韋克(DavidWake)和來自舊金山州立大學的萬斯·弗里登堡(VansVredenburg)。文章的標題是《我們是否正處於第六次物種大滅絕之中?,來自兩棲動物世界的觀點》。兩位作者在文中指出『在這顆星球的生命發展史中已經出現過五次大規模的物種滅絕事件』。他們稱這些滅絕事件『導致了生物多樣性的嚴重喪失』。第一次發生在奧陶紀晚期,約4.5億年前。當時生命的主要形式還都局限在水中。最具破壞性的一次發生在二疊紀末期,約2.5億年前,幾乎把地球表面上所有的生命全部掃蕩乾淨了。這一事件有時也被稱為『大滅絕之母』或『大滅亡』。距今最近也最為著名的物種大滅絕發生在白堊紀的尾聲。除了恐龍之外,這次滅絕還掃除了蛇頸龍、滄龍、翼龍以及菊石。
韋克和弗里登堡認為,從兩棲動物的滅絕速率來看,與大滅絕類似的災難性自然事件正在發生。他們的文章只配了一張照片:十幾隻黃腿山蛙身體浮腫,肚皮朝天躺在岩石上,生機全無。
小朋友的雜誌選擇了刊登活蛙而非死蛙的照片,我很理解個中緣由。『兩棲動物叫客房服務』,明顯有著比阿特麗克斯·波特式的故事魅力。對於想要把這種故事魅力宣之於眾的創作衝動,我也同樣理解。不過,從我作為記者的視角來看,那本小朋友的雜誌似乎把故事的主旨掩埋掉了。想像一下,自從約五億年前出現第一只有脊椎的動物以來只發生過五次的事件,無論是什麼,都足以稱為極度罕見。當前,第六次這樣的事件正在發生之中,甚至差不多就是在你眼皮底下發生,這樣的念頭對我而言直如當頭棒喝。毫無疑問,這樣一個更龐大、更陰暗、意義遠遠更為重大的故事,才更值得講述。如果韋克和弗里登堡是正確的,那麼我們這些活著的人不僅僅目睹了生命史上最罕見的事件之一,還一手促成了它。那兩位作者在文章中評論道:『一個像野草一樣的物種,無意之間獲得了一種能力,能夠直接影響其自身的命運,以及這顆星球上大多數其他物種的命運。』讀過韋克和弗里登堡的文章幾天之後,我訂了一張飛往巴拿馬的機票。
埃爾巴耶兩棲動物保護中心(EVACC)位於一條土路旁邊,距離那個賣金蛙玩偶的露天市場不太遠。保護中心的大小跟郊區那種農莊差不多,佔據了一個死氣沉沉的小動物園一角,緊挨著一籠尤其死氣沉沉的樹懶。整棟建築裡塞滿了水箱,有的靠牆堆成一摞,更多的堆在房間中央,就像是圖書館書架上的書籍一樣。像狐猴樹蛙這樣的物種佔據了較高的水箱,因為它們生活在森林的樹冠層中;而較矮的水箱主要為大頭盜蛙這樣的物種服務,因為它們生活在森林的地被層上。有幾隻水箱裡養著突角囊蛙,它們會把產下的卵放在一個袋子裡帶在身上;而相鄰的幾隻水箱裡養著盔頭蛙,它們會把產下的卵背在背上。另有幾十隻水箱則專門留給了巴拿馬金蛙。
金蛙走路的樣子與眾不同,緩慢而悠閒,看起來就像是努力想要走直線的醉漢。它們的腿纖細而修長,黃色的口鼻部是個突起的尖端,眼睛非常深邃,仿佛是在警覺地打量著這個世界。雖然聽起來可能會讓人覺得有些愚蠢,但我還是要說:它們看起來很有智慧。在野外,雌體金蛙把卵產在淺淺的流水中,而雄體金蛙則在長滿苔蘚的石頭上保衛著它們的領地。在EVACC,金蛙的每個水箱中都有通過軟管提供的流動水流,模擬了它們曾經生活過的溪流,讓它們得以在其中繁育後代。在其中一條人造的小溪中,我看到了一串小小的像珍珠一樣的卵。在旁邊的一塊白板上,有人用西班牙文激動地寫下了一句話:產卵了!
EVACC差不多位於金蛙活動地域的中心,但卻被設計為一個完全與世隔絕的地方。任何未經徹底消毒的東西都不能進入建築內,就連這些蛙,在進入保護中心之前,都用白化劑稀釋溶液處理過。人類訪客都要穿上特殊的鞋子,並把提包、背包以及在外面用過的裝備都留在室外。進入水箱的水也要進行過濾和特殊處理。這個地方徹底封閉的特性會讓人聯想到潛水艇,或是一個更妙的比喻,大洪水之中的方舟。
一隻巴拿馬金蛙
EVACC的主任是位名叫埃德加多·格里菲思(EdgardoGriffith)的巴拿馬人。他個子很高,肩膀很寬,圓圓的臉上總是掛著開朗的笑容。他的兩隻耳朵上各戴著一隻銀耳環,左小腿上有個蟾蜍骨架圖案的巨大文身。格里菲思如今已經30多歲了,他18歲之後的生活幾乎全都專注於埃爾巴耶鎮的兩棲動物保護。而且,他還把他的妻子也變成了一個『蛙人』,而她本來是以『和平隊』志願者的身份來到巴拿馬的美國人。當這些兩棲動物的小小屍體開始出現在這一地區時,格里菲思是第一個注意到的人,並且獨自收集了數百隻兩棲動物,安置在旅館裡。等到EVACC一建成,這些動物又被轉移到了保護中心這裡。如果說EVACC是一艘方舟,那麼格里菲思就是掌舵的挪亞,不過卻要承擔更長久的責任,因為他投身於此的時間已經遠遠不止於40天了。格里菲思告訴我,這份工作的關鍵在於瞭解這裡的每一隻蛙。『對我來說,它們之中的每一隻都與大象有著一樣的價值。』他說道。
我第一次到訪EVACC的時候,格里菲思帶我參觀了那些已在野外滅絕的物種僅存的代表。除了巴拿馬金蛙之外,還包括2005年才剛剛發現的拉氏纓肢樹蛙。我到EVACC的時候,那裡只剩下一隻拉氏樹蛙了,也就意味著像挪亞那樣保留一對雌雄個體以繁育後代的可能性顯然已經沒有了。這種樹蛙的皮膚是微微發綠的棕色,帶有黃色的斑點。它們大概有10公分長,腳大得不成比例,這讓它們看起來就像是笨拙的大孩子。拉氏纓肢樹蛙生活在比埃爾巴耶鎮海拔更高的森林裡,卵就產在樹洞中。這種樹蛙的雄性養育孩子的方式非常與眾不同,甚至可能是獨一無二的:它們會讓年幼的蝌蚪啃食自己背部的皮膚。格里菲思說,他覺得在EVACC最初的緊急收集行動中,可能有許多其他的兩棲物種被遺漏了,結果就此滅絕。具體的數字很難說,因為它們之中大多數很可能都是科學界所未知的。『太慘了,』他告訴我,『我們甚至還不知道這些兩棲動物的存在,就已經失去了它們。』
『即便是埃爾巴耶鎮的普通人,也注意到了這件事。』他說道,『他們會問我:‘那些蛙發生什麼事情了?我們再也聽不到蛙叫了。’』
幾十年前,關於蛙類種群正在崩潰的最初一批報道流傳開來,而一些該領域的權威專家卻對此持懷疑態度。畢竟,兩棲動物是這顆星球上最出色的倖存者之一。
今天蛙類的遠古祖先是在大約4億年前從水中爬上岸的。到了2.5億年前則演化出了一批最早的代表物種,它們後來分別演化成現代兩棲類的各個目,首先是蛙與蟾蜍,其次是蠑螈和火蜥蜴,第三類是一種詭異的無腳生物,稱為蚓螈。這就意味著,兩棲類不僅存在的時間比哺乳類和鳥類更長,甚至早在恐龍出現之前就已經生活在地球上了。
兩棲類(amPHibian)其名源自希臘文,意為『雙重生活』。它們大多仍與水環境有著緊密的聯繫,而那正是它們在演化之路上出發的地方。(古埃及人就認為,蛙類是每年尼羅河氾濫時陸地與水交配的產物。)蛙卵沒有硬殼,必須要保持濕潤才能發育。很多蛙類,比如巴拿馬金蛙,都會把卵產在溪水中。也有些蛙在短時存在的池塘中產卵,或在地下產卵,甚至是在自己吐出來的泡沫所築成的巢中產卵。除了把卵背在背上或放在袋子裡的蛙之外,還有些蛙把一串串的卵像繃帶一樣纏在自己腿上。還有兩種叫作胃孵蛙的蛙類在不久前雙雙滅絕了,它們會把卵吞到胃裡攜帶,最終從嘴裡吐出發育好的幼蛙。
兩棲動物演化出來的時候,地球上所有的陸地還連在一起,組成一塊單一的大陸,稱為『泛古陸』。自『泛古陸』分裂以來,兩棲動物適應了除南極大陸之外各個大陸上的不同生存條件。在全世界範圍內,逾7000個兩棲物種得到了鑒定,其中大多數發現於熱帶雨林之中。只有個別的兩棲動物,比如澳大利亞的沙山蛙,可以生活在沙漠之中,還有個別的能生活在北極圈內,比如木蛙。像春雨蛙等在北美地區常見的蛙類能夠忍耐冬季的冰天雪地。即便是從人類的視角來看長得很相像的兩棲動物群體,其漫長的演化史導致其基因很可能迥然不同,差異之大就像是蝙蝠與馬。
大衛·韋克是那篇把我引向巴拿馬的文章的作者之一,同時也是最初拒絕相信兩棲動物消失事件的學者之一。
那還是20世紀80年代中期的事情,韋克的學生去美國內華達山脈進行蛙類採集,卻空手而歸。韋克記得自己在20世紀60年代做學生的時候,內華達山脈的蛙類多到讓人躲不開。『如果你在河邊走,可能一不小心就會踩到它們身上。』他告訴我,『它們無處不在。』韋克當時覺得自己的學生可能去錯了地方,或者只是不知道該如何尋找。然而,一名有著多年野外採集經驗的博士後告訴韋克,他也沒找到任何兩棲動物。『於是我說:好吧,我跟你一起去,去一些肯定能找到蛙的地點。』韋克回憶道,『於是我帶他去了這個肯定能找到蛙的地方,但我們只找到了幾隻蟾蜍。』
情勢之所以如此令人困惑,原因之一在於出問題的地域太廣了。蛙類的消失似乎不僅限於人口密集、環境受到極大影響的地區,還包括了相對未受人類破壞的地區,例如內華達山脈和中美洲的山地。
在20世紀80年代末期,一位美國的兩棲爬行類學者來到了哥斯達黎加北部的蒙特韋爾德(Monteverde)雲霧森林保護區,想要研究金蟾蜍的繁育習性。她花了兩個野外考察季來進行尋找,然而在那些曾經能遇到大批金蟾蜍纏繞在一起蠕動交配的地方,只搜羅到一隻孤零零的雄性。(金蟾蜍現在被確定為已滅絕物種。它們的顏色其實是明亮的橙色,與巴拿馬金蛙的親緣關係很遠。它們的眼睛後部長有一對腺體,因此嚴格來講屬蟾蜍。)差不多與此同時,在哥斯達黎加中部,生物學家發現有若干個當地特有的蛙類種群已經崩潰了。稀有而高度特化的物種正在消失,而人們更為熟知的物種也面臨著同樣的命運。在南美洲厄瓜多,常會造訪人們後院花園的詹氏蟾蜍,同樣也在幾年之內消失了。而在澳大利亞東北部地區,當地曾經最為常見的南日蛙也已經難覓蹤影了。
從澳大利亞的昆士蘭州到美國的加利福尼亞州,究竟是哪位神秘的兇手殺害了一個又一個種群的蛙類?
說起來或許有些諷刺,又或許算不上諷刺,最初的線索來自一個動物園。
位於華盛頓特區的美國國家動物園曾經成功地繁育了原產於蘇里南(Suriname)的鈷藍毒箭蛙,前後有很多代。後來,差不多是一天之內,在動物園水箱裡繁育出來的鈷藍毒箭蛙開始陸續死亡。動物園裡的一位獸醫病理學家在死去的箭蛙身上取樣,用掃描電子顯微鏡對樣品進行研究。結果獸醫發現,蛙的皮膚上有一種奇怪的微生物,並最終鑒定為一類叫作壺菌的真菌。
壺菌幾乎無處不在,從樹冠的頂端到地下深處都有它們的身影。而這個特定的壺菌物種此前卻從未發現過。實際上,它太過特別了,生物學家們不得不為它專設了一個新的屬以便分類。它的雙名法命名被定為『Batrachochytriumdendrobatidis』(Bd壺菌),其中『batrachos』這個詞根在希臘文中的意思是『蛙』。
那位獸醫病理學家把美國國家動物園裡受感染的箭蛙身上取得的樣品交給了緬因大學的一位真菌學家。後者對這種真菌進行了培養,並把獲得的真菌送回了華盛頓。當健康的鈷藍毒箭蛙暴露在這種實驗室裡培養出來的Bd壺菌面前時,它們也生病了,並在三周之內死去。接下來的研究表明,Bd壺菌干擾了蛙類通過皮膚吸收重要電解質的能力,最終導致它們患上了相當於心肌梗塞的疾病。
應該說,EVACC還是一個正在搭建的項目。我拜訪這個保護中心的那一周裡,一支來自美國的志願者隊伍也在那裡幫他們建造一個展廳。這個展廳未來將對公眾開放,所以從生物安全防護的角度考慮,這個展廳的空間必須與保護中心的其他區域隔離開來,並設有專用入口。展廳的牆上有洞,以後會嵌入玻璃箱。在洞的周圍,有人畫上了山地的景致,非常像你走到屋外抬頭望向山上所能看到的景色。整個展廳的亮點在於一個滿是巴拿馬金蛙的大展箱。志願者們正在其中為金蛙們建造一個近一米高的水泥人工瀑布。不過水泵系統似乎出了點問題,而在這個沒有五金商店的山谷中又很難找到可以替換的零件。志願者們很多時候似乎都是在閒晃等待。
我花了不少時間跟他們一起閒晃。與格里菲思一樣,所有的志願者都是蛙類愛好者。我得知他們之中有好幾個人在美國的工作都是動物園的兩棲動物飼養員。其中一個人還告訴我說,蛙毀了他的婚姻。這些志願者的奉獻精神令我感動。正是這樣的奉獻精神把蛙類帶到了『蛙旅館』中,又建起了EVACC,並讓它運營至今,雖然它還沒有徹底完工。然而與此同時,就在那勾畫出來的綠色山巒與人造瀑布之間,我又不可抑制地感受到一種極度悲傷的情緒。
埃爾巴耶鎮周圍的森林中幾乎已經沒剩下什麼蛙類了,這清楚地證明了把動物運進EVACC的舉動有其正當價值。然而,這些蛙類在保護中心裡生活的時間越長,就越難解釋它們出現在這裡的意義。人們發現,那種bd壺菌並不需要兩棲動物也能生存。這就意味著,即便它把一個地區全部的兩棲動物都殺死了,它還能繼續存在下去,做著壺菌該做的事情。因此,如果把EVACC裡面的金蛙重新放歸埃爾巴耶鎮周圍真實的山地中,它們還是會生病,之後死亡。(雖然真菌能夠被白化劑消滅,但顯然無法對整個雨林進行消毒。)在EVACC,每一個人都會告訴我,這個中心的目標是要保留這些物種,直到它們能夠被放歸自然,在森林中重建種群。而他們每一個人也都承認,他們無法想像這一目標如何才能真正達成。
『我們不得不指望這一切會突然間好轉起來。』卡了殼兒的人造瀑布項目的負責人,休斯敦動物園的兩棲爬行動物學家保羅·克倫普(PaulCrump)告訴我說,『我們不得不指望奇跡出現,讓我們把一切恢復原狀,就像什麼都沒發生過一樣。我現在說出來的這些話聽上去真是有點愚蠢。』
『關鍵是要把它們送回大自然中,這在我看來越來越像是一個幻想。』格里菲思說。
壺菌橫掃埃爾巴耶鎮之後並未就此停下腳步,而是繼續向東前進。自從它從西方進入巴拿馬以來,現在已經侵入了另一邊的哥倫比亞。Bd壺菌已經擴散到整個南美高地,並沿著澳大利亞東海岸南下,跨海進入紐西蘭和塔斯馬尼亞。它還橫掃了整個加勒比海地區,並出現在義大利、西班牙、瑞士和法國。在美國,它好像是從幾個地點輻射開來的,而非像一圈圈漣漪那樣的波紋狀。無論從哪方面來看,目前似乎都沒有任何手段可以阻止它。
讀書心得:壺菌是真菌演化的過程中,最早分支出去的類群之一。壺菌多為腐生,釋放酵素分解環境中的腐爛的有機物,再以滲透營養取得養分,也有一些壺菌寄生在別的生物中,例如造成兩生類壺菌病的蛙壺菌。哇塞,原來真菌也跟病毒傳染一樣,以輻射擴散的方式傳染病出去,太可怕了。
與聲學工程師談論的『背景噪聲』類似,生物學家提出了『背景滅絕』。在正常時期,這裡的『時期』指的是地質學上的一整個地質時期,物種滅絕的發生頻率很低,甚至比物種形成的頻率還低,我們稱之為背景滅絕速率。在不同類型的生物中,這一速率是不同的;通常所用的表達方式是『每百萬物種年』中的物種滅絕數量。計算背景滅絕速率是一件要在實驗室中完成的科研工作,包括梳理整個數據庫中的化石。目前研究得最為徹底的一類動物可能要算是哺乳動物了,其背景滅絕速率估計約為每百萬物種年0.25種。也就是說,以今天地球上生存的約5500種哺乳動物來計算,按照背景滅絕速率,你可以期待每700年看到一個哺乳類物種消失,再次強調,這是非常粗略的估計。
物種大滅絕則截然不同。有別於背景的嗡嗡聲,大滅絕會是一聲巨響,是滅絕速率圖上的一個尖峰。安東尼·哈勒姆和保羅·魏格納是來自英國的兩棲爬行動物學家。他們在這一領域寫了很多文章,把物種大滅絕定義為這樣一類事件:能夠『在並不太長的地質時期內消除掉全世界生物種類中非常可觀的一部分』。
另一位專家大衛·雅布隆斯基認為大滅絕的特徵是『在全球範圍內』快速發生的『生物多樣性的本質性喪失』。研究二疊紀末期大滅絕的古生物學家麥克·本頓使用了生命演化樹的比喻:『在物種大滅絕期間,演化樹上的大量樹枝被截斷,就像是有一個手持巨斧的神經病發動了瘋狂攻擊。』另一位古生物學家大衛·勞普則試圖從受害者的角度來看待這個問題:『生物物種在大多數時間裡只有很低的滅絕風險。但這種相對安全的情況卻被偶爾才會出現的高危期不時打斷。』由此,生命的歷史整體上是『偶爾被恐慌打斷的長久安逸』。
根據海洋生物化石記錄確定的五次物種大滅絕,造成了物種多樣性在科的層面上急劇下降。即便某一科中只有一個物種挨過了大滅絕,這個科也可算作倖存者。由此可以想像,在物種層面的損失規模更加巨大
在大恐慌的時期,一大類曾經佔據支配地位的生物可能會徹底消失,或者降級為次要角色,幾乎就像是整個地球正在經歷一場大換角。這類大規模的物種消失令古生物學家們推測,在物種大滅絕事件中,除了所謂的五次大滅絕之外,還有很多次規模較小的類似事件,通常的生存法則不再奏效。環境條件的變化是如此劇烈或如此迅速,抑或既劇烈又迅速,以至於演化的腳步完全跟不上。事實上,那些在正常情況下用來對付生存威脅的性狀,反而可能在這種極端異常的環境中成為致命因素。
目前還沒有關於兩棲動物背景滅絕速率的嚴謹計算結果,部分原因在於兩棲動物的化石非常罕見。不過幾乎可以肯定,這一速率低於哺乳動物的背景滅絕速率。大概每一千年左右才會有一種兩棲動物滅絕。這個物種可能來自非洲,或是來自亞洲,或是來自澳洲。換句話說,一個人目睹這樣一次滅絕事件的幾率接近於零。然而,格里菲思已經觀察到了幾種兩棲類的滅絕。差不多每一位在野外工作過的兩棲爬行動物學家都目睹過若干起這樣的滅絕。(就連我,在為寫作這本書做調研的時候,也遇上了一個兩棲類物種的滅絕,還有三四個物種像巴拿馬金蛙一樣已經在野外範圍內滅絕了。)『我選擇兩棲爬行動物學作為畢生的事業,是因為我享受與動物一同工作的時光。』亞特蘭大動物園的兩棲爬行動物學家約瑟夫·曼德爾森曾經寫道,『我從未想過我的研究會重現古生物學中的事件。』
今天,兩棲動物『享受』著世界上最為瀕危的動物綱這一與眾不同的地位。根據計算,它們的滅絕速率可能比背景速率高了四萬五千倍。然而,還有其他許多物種的滅絕速率也在接近兩棲動物的水平。據估計,全部築礁珊瑚蟲物種的三分之一、全部淡水軟體動物物種的三分之一、鯊魚和鰩魚物種的三分之一、全部哺乳動物物種的四分之一、全部爬行動物物種的五分之一,以及全部鳥類物種的六分之一,都在走向各自的滅亡。物種的消失無所不在:在南太平洋也在北大西洋,在北極也在撒哈拉,在湖水中也在島嶼上,在山巔之上也在山谷之中。如果你懂得如何尋找,在自家院落裡也有可能追蹤到正在發生的滅絕事件。
對於物種消失的原因,有著各式各樣似乎完全不相干的解釋。但是,只要對這類事件進行足夠深入的追蹤,你就會不可避免地找到那個共同的根源,『一個像野草一樣的物種』。
Bd壺菌有能力自行移動。在顯微鏡下能夠看到這種真菌產生的孢子長著細長的尾巴,能夠像螺旋槳一樣推動孢子在水中前進。它們也能被溪流或是一次暴風雨之後形成的地表徑流帶到更遠的地方。(可能正是這類擴散作用導致巴拿馬的疫情向東發展。)
但是,這類運動無法解釋這種真菌為何能差不多同時出現在世界上如此之多相距遙遠的地區,包括中美洲、南美洲、北美洲以及澳洲。
有一種理論認為Bd是隨著非洲爪蟾的運輸而遍及全球的。在20世紀50年代至60年代,非洲爪蟾被用於女性的孕檢,因為雌性非洲爪蟾在注射了懷孕女性的尿液之後,會在幾小時內產卵。令人感興趣的是,非洲爪蟾雖然廣泛感染了Bd壺菌,但它們自身似乎並不會受到有害的影響。第二種理論認為真菌是由北美牛蛙引入歐洲、亞洲以及南美洲的,或有意為之,或無意為之。這種動物的出口是為了滿足人類的食用消費需求。北美牛蛙也廣泛感染了Bd壺菌,但似乎並不會受其傷害。第一種理論已經被稱為『走出非洲』,而第二種則或許可以被稱為『蛙腿湯假說』。
無論是兩者之中的哪一種,從病原學上來看都是一樣的。如果不是被人類裝到輪船和飛機上,一隻攜帶Bd壺菌的蛙不可能從非洲前往澳洲或從北美洲前往歐洲。這種在今天看來毫不稀奇的跨大陸物種重組,在35億年的生命史上可能是前所未有的。
即便現在Bd壺菌已經橫掃巴拿馬的大部分地區,格里菲思還是會偶爾外出為EVACC採集物種樣本,尋找倖存者。我為自己的訪問選定的時間,恰好能趕上一次這樣的採集之旅。一天晚上,我和他以及兩名建造瀑布的美國志願者一起出發了。我們向著東方前進,穿過巴拿馬運河,在一個叫塞魯阿蘇爾(CerroAzul)的地區過夜,落腳點是一間用2.5米高的鋼鐵柵欄圍起來的旅社。拂曉時分,我們開車來到了查格雷斯(Chagres)國家公園入口處的警衛站。格里菲思期望能夠找到EVACC所短缺的兩個品種的雌蛙。他取出了由政府頒發的採集許可,展示給警衛站無精打采的官員看。幾隻營養不良的狗跑出來圍著卡車聞來聞去。
離開警衛站,道路變成了由深深的車轍串在一起的一連串土坑。格里菲思在卡車的CD播放器裡放了一張吉米·亨德裡克斯(JimiHendrix)的專輯,而我們就隨著躍動的節拍顛簸前行。蛙的野外採集需要很多裝備,所以格里菲思還雇了兩個人來幫忙。在一個叫作洛斯安赫萊斯(LosÁngeles)的小小村落,最後幾間房子前面,那兩個人從薄霧之中現身出來。我們繼續顛簸前進,直到前面的路無法讓卡車通行為止。於是,我們所有人都下了車,開始步行。
滿是紅泥的小路蜿蜒穿過雨林。每走幾百米,就會有一條稍窄的小路從主路上穿過。這些路徑是切葉蟻製造出來的,它們來回走了上萬甚至是上億次,不停把草葉碎片帶回自己的居所。(它們的巢穴看起來就像是一堆鋸末,能夠覆蓋街心花園大小的一片地域。)來自休斯敦動物園的美國人克里斯·貝德納爾斯基(Chris Bednarski)警告我要躲開那些兵蟻,它們即便是死了也會把顎留在你的小腿裡面。『這東西真的會把你搞得一團糟。』他說道。來自托萊多動物園的另一個美國人約翰·查斯頓(JohnChastain)扛著一根用來對付毒蛇的長鉤子。貝德納爾斯基又向我保證道:『幸運的是,那些真正能夠給你帶來麻煩的生物很稀少。』吼猴在遠處吼叫著。格里菲思指給我看美洲豹在鬆軟地面上留下的腳印。
大約一個小時之後,我們來到了一個在樹林中開闢出來的農場。地裡零亂地長著一些玉米,但附近沒有人。很難說是農場的主人已經放棄了這塊貧瘠的雨林土地,還是只不過恰好今天不在。這時,一群翡翠綠色的鸚鵡突然沖向空中。又過了幾個小時,我們走進了一小塊林中空地。一隻藍色的大閃蝶輕快地掠過,雙翼與天空一樣顏色。這裡有一間小木屋,但已經破敗不堪了,於是乎所有人都選擇睡在外面。格里菲思幫我吊起了一張床,某種介於帳篷和吊床之間的東西,必須要掛在兩棵樹之間才行。它位於底部的一條狹縫就是入口,而頂部則要用來遮擋肯定會出現的雨水。當我爬進這東西裡面時,感覺就像是躺在一口棺材裡。
那天晚上,格里菲思用便攜式燃氣爐煮了一些米飯。然後,我們在頭上綁好頭燈,向著附近低處的一條溪流蹣跚而行。很多兩棲類是夜行動物,所以看到它們的唯一方法就是在黑暗之中尋找。這件事情做起來就像聽起來那麼困難。我不斷滑倒,不斷違反著雨林中的第一安全守則:任何東西,如果你不知道它是什麼,就永遠不要伸手去抓。在我又一次摔倒之後,貝德納爾斯基指給我看,就在旁邊的一棵樹上有一隻跟我拳頭差不多大的狼蛛。
經驗豐富的獵人尋找蛙類時,會向森林中射出一束光,注意觀察蛙的眼睛的反光。這一路上格里菲思看到的第一隻兩棲動物是一隻聖何塞柯克蘭蛙,正在一片葉子上休憩。這種蛙屬一個較大的『玻璃蛙』科,之所以起這個名字是因為它們半透明的皮膚甚至能顯露出體內器官的輪廓。眼前這只玻璃蛙是綠色的,綴著微小的黃點。格里菲思從包裡取出一副醫用手套戴上,站在那裡一動不動。突然,他的手像飛鏢一樣疾速伸出,勢如蒼鷺,將那隻蛙一把抓在了手裡。接下來,他用另一隻空著的手拿起一支看起來像棉簽的東西刮了刮蛙的肚皮,然後把棉簽放進了一個小小的塑料管中。這個樣品以後會被送到實驗室裡分析是否有Bd壺菌感染。因為這種蛙不是他想要尋找的品種,格里菲思把它放回葉子上。然後,他取出了自己的照相機,而那隻蛙面無表情地回瞪著相機鏡頭。
我們繼續在暗夜之中搜尋。有人發現了丘盜蛙,通體橘紅色,如同森林地被層的顏色。還有人發現了沃氏蛙,看起來就像一片鮮綠的樹葉。對於找到的每種生物,格里菲思都按流程操作:一把抓起來,在腹部取樣,然後給它拍照。最後,我們還偶遇了一對正在『抱合』的巴拿馬盜蛙,這是兩棲動物做愛的方式。這一次,格里菲思沒有打擾它們。
格里菲思想要捕到的兩棲動物之一是突角囊蛙。這種蛙的鳴叫聲很獨特,就像是開香檳的聲音。當我們正在一條溪水中央涉著水前進時,突然就聽到了這種叫聲,仿佛是從四面八方同時傳來似的。一開始,這聲音聽起來好像就在身邊,但當你靠過去時,它似乎又跑遠了。格里菲思開始模仿這種叫聲,用雙唇發出香檳酒瓶塞彈出時的聲響。
最後,格里菲思覺得是我們其他人涉水的動靜嚇跑了這些蛙。他一個人走到前面,而我們大家原地不動,在及膝深的水中站了很久。當格里菲思終於揮手示意我們過去時,我們發現他面前有一隻黃色的大蛙,長著長長的腳趾和像貓頭鷹一樣的面孔。它坐在一根樹枝上,比視線稍高。格里菲思此行要為EVACC找一隻雌性的突角囊蛙。於是,他猛地伸出手去,抓住了這只囊蛙,把它翻過來查看。如果是雌性突角囊蛙,腹部會有一個育兒袋,但這只沒有。格里菲思給它取了樣,拍了照,然後放回了樹上。
『你是個帥小夥。』他輕聲對那隻囊蛙說。
午夜時分,我們開始返回營地。格里菲思唯一決定帶回來的是兩隻小小的藍腹叢蛙以及一隻顏色發白的蠑螈。他自己和兩名美國志願者都不知道這只蠑螈具體是什麼物種。蛙和蠑螈都放在了塑料袋裡,還加了一些樹葉以保持潮濕。我突然意識到,這兩隻蛙和它們的後代(如果能有後代的話),以及它們後代的後代(如果也能有的話),都永遠不會再踏足這片雨林了,反而要在無菌玻璃箱中度過一生。那天夜裡下了雨,我睡在棺材一樣的吊床裡做了一個鮮活的噩夢。醒來之後,我唯一還能記起的夢中場景,就是一隻明黃色的蛙,正叼著煙嘴抽煙。
美洲長毛象(猛獁)(Mammutamericanum)
大滅絕可能是今天的孩子們必須要面對的第一個科學概念。一歲大的孩子就開始玩恐龍玩具,兩歲大的孩子就會懂得這些小小的塑料玩具代表著一些非常巨大的動物,或者至少也會對此有一個模糊的概念。如果他們學東西很快的話,或者換種方式來說,學用馬桶很慢的話,那麼這些穿著尿布的孩子就已經能理解:曾經有過很多種不同的恐龍,但它們在很久以前就死光了。(我自己的幾個兒子在蹣跚學步的時候就能和一套恐龍玩具玩上幾個小時。這些恐龍放在一個塑料墊子上,上面畫有一幅侏羅紀或是白堊紀的森林場景,其中最醒目的是一座正在噴發岩漿的火山,如果你按上去,它還會發出一種嚇人的吼叫聲,不過聽起來其實很可愛。)這些情況似乎表明,物種大滅絕這個概念對於我們來說是顯而易見的。然而,事實並非如此。
亞里斯多德寫了10卷《動物史》,卻從未考慮過動物可能真的有跌宕起伏的歷史。普林尼的《自然史》中既描述了真實存在的動物,也描繪了神話故事中的動物,卻沒有記述已經滅絕的動物。大滅絕的概念也不曾在中世紀或文藝復興時期突然出現,彼時『化石』(fossil)這個詞用於指代從地下挖出來的所有東西,所以才會有『化石燃料』這個說法。在啟蒙運動中,主流觀點認為,每一個物種都是偉大的、堅不可摧的『生命鏈條』中的一環。正如亞歷山大·蒲柏在他的詩作《人論》中所寫的:一切不過是零件,組成非凡的整體,其軀體是自然,其魂靈是上帝。
當卡爾·林奈建立他的雙名法分類學命名系統時,並未對現存的與消亡的物種進行區分。因為在他看來,不存在已經消亡的物種,自然也就沒這個必要。他在1758年面世的第10版《自然系統》中,列出了63種金龜子甲蟲、34種雞心螺以及16種比目魚。然而《自然系統》所列出的動物其實都屬同一類,仍舊存活著的動物。
儘管有數量可觀的相反證據湧現出來,這一觀點仍然持續存在著。從倫敦到巴黎再到柏林,許多存放珍奇生物的陳列櫃裡都有著奇怪生物的身影,包括現在被認定為三葉蟲、箭石和菊石的化石,但人們就是視而不見。有些菊石是如此之大,石化外殼的尺寸已經趕上了馬車輪子的大小。在18世紀,從西伯利亞運往歐洲的猛獁骨頭越來越多。這一物種也同樣被硬塞進了命名體系之中。那些骨頭看起來很像是大象的骨頭,但是肯定沒有大象生存在當代俄羅斯,於是人們認定,它們只能是被《聖經·創世記》中的那場大洪水沖到北方去的。
『滅絕』最終作為一個概念被提出來是在法國大革命時期,這或許並非巧合。在很大程度上,滅絕概念的提出要感謝一種叫作美洲長毛象(猛獁)的動物,以及一個名叫讓-萊奧波德-尼古拉斯-弗雷德裡克·『居維葉』的人。他是一位博物學家,繼承了他已故兄弟的名字,人稱喬治·『居維葉』。『居維葉』在科學史上是位有著很大爭議的人物。他在某些方面遙遙領先於自己的時代,但又阻礙了自己所處時代的進步;他有時彬彬有禮,有時又惡毒不堪;他卓有遠見,同時又極端保守。在19世紀中葉,他提出的很多理論都被推翻了。然而現在的一些最新發現又傾向於支持那些由他提出而後遭人徹底否定貶低的理論。結果就是,『居維葉』對於地球歷史那種本質上悲觀的遠見,最終看來似乎是很有預見性的。
歐洲人第一次撞見美洲長毛象(猛獁)骨頭的確切時間並不清楚。1705年,在上紐約州的野外考察中出土的一塊臼齒被送往倫敦,標簽上寫著『巨獸的牙』。第一塊進行了科學性研究(只是就那個時代而言)的長毛象(猛獁)骨頭被發現於1739年。那一年,第二任隆格伊(Longueuil)男爵夏爾·萊莫因(CharlesleMoyne)帶領著400名士兵沿俄亥俄河向下游前進。隊伍中有些人像他一樣是法國人,而大多數則是阿爾岡昆人和易洛魁人等北美原住民。這趟行程很艱苦,供給不足。一位法國士兵後來回憶道,部隊被逼無奈,只能以橡子為食。那時大概是秋天,隆格伊和他的部隊在俄亥俄河的東岸建立了營地,離今天辛辛那提市的位置不遠。幾位出去打獵的美洲原住民在幾公里外遇到了一片散發著硫黃味道的沼澤。野牛踩出的小徑從各個方向彙聚到了這裡,成百上千的巨大骨頭從泥沼中伸出來,就像是輪船殘骸留下的巨大支架。這些人回到了營地,帶著一根長逾一米的大腿骨、一根巨大的獠牙以及幾顆大牙。那些牙的牙根跟人手一樣長,每一顆的重量都有四五公斤。
隆格伊對這些骨頭著迷極了,於是命令他的部隊在拆除營地時帶上骨頭一起出發。人們拖著這些巨大的獠牙、股骨和臼齒前行,奮力穿越杳無人煙的荒野。最終,他們到達了密西西比河畔,並在那裡與另外一支法國部隊會合。在接下來的幾個月中,隆格伊的很多戰士死於疾病,他們來這裡參加的那場針對契卡索人的戰役也以恥辱的失敗而告終。然而,隆格伊始終完好地保存著這些奇怪的骨頭。他後來設法去到新奧爾良,並從那裡把這些獠牙、臼齒以及巨大的股骨運回了法國。這些骨頭被獻給了國王路易十五,之後安置在他的博物館『御寶閣』(CabinetduRoi)中。幾十年後,俄亥俄河谷在地圖上仍是大片的空白,只有一個地方出現了標注,『Endroitoùonatrouvédesosd’ÉléPHant』,意思是『發現象骨的地方』。今天,『發現象骨的地方』已經成為肯塔基州的一個州立公園,名叫『大骨舔州立公園(Big Bone Lick State Park)』(BigBoneLick)。
隆格伊找到的骨頭難倒了每一個研究者。股骨和獠牙看起來像是來自一頭大象,或者以當時的解剖學水平來看幾乎與猛獁的骨頭一樣。但是這種動物的牙齒是個難題,無法進行分類。大象的牙齒以及猛獁的牙齒,頂端是平的,有著從一邊到另一邊的一道道窄脊。於是,整個咀嚼面的樣子就像是一隻跑鞋的鞋底。與此相反,長毛象(猛獁)的牙上有尖。實際上,它們看起來更像是屬某種體型極其巨大的人類。第一位研究它們的博物學家讓-艾蒂安·蓋塔爾(Jean-ÉtienneGuettard)甚至拒絕對其來源給出猜測。
『這種牙到底屬什麼動物?』他在1752年送交法國皇家科學院的一篇論文中憂心仲仲地問道。
1762年,御寶閣的管理者路易-讓-馬裡·多邦東(Louis-Jean-MarieDaubenten)試圖著手解決關於這種奇怪牙齒的謎題。他宣稱,『俄亥俄的未知動物』壓根就不是一種動物,而是兩種動物。獠牙和腿骨屬大象,而臼齒則根本來自另一種動物。他認為,第二種動物可能是只河馬。
與此同時,第二批長毛象(猛獁)的骨頭送到了歐洲,這一次目的地是倫敦。這些骸骨也來自『大骨舔州立公園(Big Bone Lick State Park)』,展示了同樣令人迷惑不解的結構:骨頭和獠牙像是大象的,臼齒卻覆蓋著一塊塊尖銳的突起。女王的主治醫師威廉·亨特(WilliamHunter)發現多邦東對於差異的解釋站不住腳。他提出了一個不同的解釋,第一個算是對了一半的答案。
他主張,『這只所謂的美洲象』是一種『解剖學家所不熟悉的』全新物種。他認為這是一種肉食動物,所以才有著長相可怕的牙齒。他稱之為『美洲未知動物』(invognitum)。
法國博物學領軍人物布豐(Buffon)伯爵喬治-路易·勒克萊爾(Georges-LouisLeclerc)為這場爭論加入了新的波折。他認為,這些謎一樣的骨頭代表的不是一種或兩種動物,而是三種動物:一頭大象、一隻河馬以及一種目前未知的物種。帶著極大的不安,布豐承認這最後一個物種,『其中最大的一個物種』,似乎已經消失了。他提出,這是唯一已經消失的陸生動物。
1781年,湯馬斯·傑弗遜(美國第三任總統)也被拖入了這場論戰。在他剛剛卸任州長之後所寫的《弗吉尼亞州紀事》中,傑弗遜虛構了他自己版本的『未知動物』。他同意布豐的觀點,認為這種動物是所有野獸之中最大的,『體積是大象的五六倍』。(這就推翻了當時在歐洲甚為流行的一種觀點,即認為新世界的動物體型都比舊世界的更小,並且有所『退化』。)傑弗遜同意亨特所說,認為這種動物應該是肉食動物。不過,它一定存在於自然界中的某處,就算不能在弗吉尼亞找到,也必定遊蕩在大陸上某些『保留著原始狀態,未曾開發,未受影響的地區』。傑弗遜後來,成為美國第三任總統之後,曾派遣梅里韋瑟·劉易斯(MerriwetherLewis)和威廉·克拉克(WilliamClark)去西北部遠征,期望他們能夠遇上在森林之中漫步的『未知動物』。
『這就是大自然的生態。』傑弗遜曾經寫道,『大自然絕對不會讓以下兩種情況發生:一是允許任何一個動物物種滅絕掉;二是允許她的偉大作品中存在任何會遭到破壞的薄弱環節。』
1795年初,『居維葉』來到巴黎,比那些俄亥俄河谷的骸骨來到這座城市的時間晚了半個世紀。他此時年僅25歲,兩隻灰色的眼睛間距較寬,長著高高聳起的鼻子。他的脾氣被一位朋友比作戶外的天氣,總體上涼爽宜人,但也可能突然就會變得極其激動,甚至徹底爆發。『居維葉』在瑞士邊境的一個小鎮上長大,在法國的首都沒什麼熟人。然而他卻設法得到了一份令人尊敬的職位。這一方面要感謝革命推翻了舊制度,另一方面則得益於他無比強烈的自尊心。一位年長的學者後來說他是突然出現在巴黎的,『就像是雨後的蘑菇一樣』。
『居維葉』工作的地方是位於巴黎的法國國家自然歷史博物館,御寶閣的民主化繼承者。他的工作嚴格來說只是教書,但在空閒時間裡,他全身心地投入了對博物館藏品的研究。他花費了很多時間來研究隆格伊獻給路易十五的那些巨大骨頭,並與其他標本進行了比較。1796年4月4日,或者按當時所使用的共和歷來說是共和4年芽月15日,『居維葉』在一次公開演講中展示了自己的研究結果。
『居維葉』首先討論了大象。當時的歐洲人長久以來就知道有非洲象和亞洲象的存在,並知道前者比較危險,而後者更易馴服。不過,大象就是大象,如同狗就是狗一樣,不過有的溫順有的兇猛。『居維葉』研究了博物館中保存的大象骸骨,包括一具保存完好的來自錫蘭的頭骨,以及另一具來自好望角的頭骨。在仔細比較的基礎上,他認識到這兩種象屬兩個不同的物種,當然,完全正確。
『居維葉』指出:『顯然,來自錫蘭的大象與來自非洲的大象之間的差別要大於馬與驢之間的差別,或是山羊與綿羊的差別。』動物彼此區別的眾多特徵之一就是牙齒。來自錫蘭的大象,其臼齒表面有著波紋狀的脊,『就像是雕刻出來的彩帶一樣』。而來自好望角的大象牙齒上的脊排列成了鑽石的形狀。觀察活的大象不可能發現這樣的差別。畢竟,誰能有膽量往大象的嘴裡細看呢?『就這一有趣的發現,動物學應該要感謝解剖學才對。』『居維葉』如此宣稱。
成功地將大象一分為二之後,『居維葉』繼續著他的剖析。關於那些來自俄羅斯的巨大骨頭,已經被廣泛接受的理論是錯誤的,這就是『居維葉』對相關證據進行了『謹慎細緻的研究』之後所得出的結論。來自西伯利亞的下頜和牙齒『不完全類似於大象』。它們屬另一個完全不同的物種。至於那些來自俄亥俄州的動物牙齒,只要瞥上一眼就『足以看出它們有著更大的差異』。
『這兩種已然無蹤可覓的龐大巨獸究竟發生了什麼事情?』他問道。這個問題在『居維葉』的構想中有著不證自明的答案:它們都是失落的物種。就這樣,『居維葉』把已滅絕的哺乳動物種類翻了一倍,從可能的一種變成了兩種。而這還僅僅只是開始。
幾個月之前,『居維葉』收到一份素描圖,描繪了一副在阿根廷布宜諾斯艾利斯西邊盧漢河(RíoLuján)岸上發現的骨架。這副近4米長、2米高的骨架已經運到了西班牙馬德里,並在那裡經過認真細緻的工作組裝了起來。對這些素描圖進行了研究之後,『居維葉』認定骨架的主人是某種奇特的超大號樹懶,又一次完全正確。他把這種動物命名為大地懶(Megatherium),拉丁名意為『巨獸』。雖然『居維葉』從未去過阿根廷,甚至都沒去過比德國更遠的地方,但他確信不會有人看到大地懶沿著南美洲的某條河流笨拙前行,因為這個物種也消失了。同樣的情況也發生在馬斯特里赫特動物身上,被發現的骸骨是一個尖尖的巨大下頜,上嵌牙齒類似鯊魚,出土地點位於荷蘭一處採石場內。由於法國在1795年佔領了荷蘭,這塊馬斯特里赫特化石當時被法國人搶了過來。
『居維葉』宣稱:如果存在這四種已滅絕物種,那就一定還存在著其他的已滅絕物種。就他所掌握的證據來看,他能提出這樣的理論是非常大膽的。基於幾塊散亂的骨頭,『居維葉』已經構想出了一種看待生命的全新方式:物種會滅絕。這不單單是孤立的事件,而是廣泛存在的現象。
『所有這些事實是彼此互洽的,也不與任何已有的報告相矛盾。對我而言,這似乎證明了在我們的世界之前還存在著另一個世界。』『居維葉』說道,『但是,原初的地球是什麼樣子的?又是什麼樣的變革才能將那個世界抹除?』
自從『居維葉』的時代以來,法國國家自然歷史博物館已經成為一個枝繁葉茂的龐大研究機構,有著遍佈全國的分支。不過,它的主體建築仍然位於巴黎第五區的舊皇家花園內。『居維葉』不僅僅是在博物館工作,他成年時期的大多時候也住在博物館裡,就在一棟外牆刷著灰泥的房子中。後來,這棟房子又改作辦公之用。房子旁邊現在是一家餐館,餐館的旁邊則是一個小動物園。我去參觀的那天,一些沙袋鼠正在動物園的草地上曬太陽。穿過花園,對面是一間大廳,裡面陳列著博物館的古生物學藏品。
帕斯卡爾·陶希(PascalTassy)是博物館的一名主任,專業領域是長鼻目哺乳動物,包括大象以及它們失落的表親:猛獁象、長毛象(猛獁)以及嵌齒象,而這還只是其中一小部分。我去拜訪他的原因是,他答應帶我去看『居維葉』曾經擺弄過的那些骨頭。我在一間燈光昏暗的辦公室裡找到了陶希,就在古生物學展廳下面的地下室裡。他當時坐在一屋子古舊的頭骨中間,牆上的裝飾卻是《丁丁歷險記》舊版漫畫的封面。陶希告訴我,他七歲時讀到了丁丁關於挖掘的一次探險故事,就決定要成為一名古生物學家。
我們聊了一會長鼻目。『這群生物令人著迷。』他告訴我,『比方說,象鼻是面部解剖特徵的改變,非常與眾不同,曾經分別發生了五次演化。就算只是兩次,也夠令人吃驚了。竟然獨立發生了五次!研究過化石之後,我們不得不接受這一事實。』陶希說,目前大約已經鑒定出了170個長鼻目物種,可以追溯到5500萬年前,『這還遠遠不是全部,我對此非常肯定』。
我們上樓來到古生物展廳後面相連的一個附屬建築內,像是火車末尾的那節工作人員車廂。陶希用鑰匙打開一間堆滿了金屬櫃的小房間。就在剛進門的地方,立著一個東西,看起來像是毛絨絨的傘架,一部分被塑料包裹著。陶希解釋說,這是真猛獁象的一條腿,發現於西伯利亞北部外海的一個島嶼上,早已結凍脫水。當我更仔細地觀察時,能夠看到腿上的皮膚曾被縫合過,像是無跟軟鞋一樣。它的毛髮是一種很深的棕色,即便是歷經萬年,看起來幾乎仍是完好無損。
陶希打開了其中一個金屬櫃,取出裡面的東西,放在一個木桌子上。這就是隆格伊沿著俄亥俄河費力搬運的那些牙。它們十分巨大,表面有突起,顏色已經變黑。
『這是古生物學界的蒙娜麗莎。』陶希一邊說,一邊指著其中最大的那塊,『這是一切的源起所在。『居維葉』自己為這些牙齒繪製了圖形,真是太了不起了。他肯定看得非常仔細。』陶希指給我看最初的分類編號,是在18世紀的時候刷到牙上的,現在已經嚴重褪色,幾乎難以分辨。
我用了兩隻手才把最大的牙抬起來。這的確是一件非同尋常的東西。大約20公分長,10公分寬,跟一塊磚頭的大小差不多,重量也差不多。那些齒尖共有四組,的確很尖。牙齒表面的琺瑯質大多未受損傷。齒根部分粗得像繩索一樣,形成了堅固的一整塊,顏色就像是紅木。
『居維葉』於1812年出版的書中有這幅繪製的長毛象(猛獁)牙齒插圖,並附有文字描述
從演化的角度來看,長毛象(猛獁)的臼齒實在沒什麼好奇怪的。像大多數其他哺乳動物的牙一樣,長毛象(猛獁)的牙齒中間是牙本質,外面包裹著一層更硬更脆的琺瑯質。大約三千萬年前,長鼻目中的兩個種群分道揚鑣,走向了不同的演化方向,一支會成為以後的長毛象(猛獁),另一支則成為以後的猛獁和大象。後一個分支最終演化出了更精密的牙齒構造:外面的琺瑯質包裹著裡面並列在一起的牙板,它們彼此融合而成的構造就像是剛切好的一摞麵包片。這樣的構造要更堅固,能讓猛獁以及大象食用比較粗糙的食物。相較之下,長毛象(猛獁)保留了它們相對比較原始的臼齒,人類也是如此。所以,長毛象(猛獁)只能用這樣的牙齒不停地嚼食物。當然了,正如陶希向我指出的,上述演化視角恰恰是『居維葉』所缺乏的,而從某種角度來說,這讓他的成就更顯得令人驚歎。
『當然,他也犯過一些錯誤。』陶希說,『但是他大部分的研究工作都體現了無與倫比的專業水平。『居維葉』絕對是一位極為出色的解剖學家。』
我們又對著這些牙齒觀察了一陣子,陶希帶我上樓來到古生物學展廳。就在入口進去不遠處,展示著隆格伊送回巴黎的那根巨大的股骨,安放在一個基座上。那根骨頭就像農場柵欄的木樁那麼粗。在我們周圍,法國小學生川流而過,興奮地大叫著。陶希有一大串鑰匙,可以打開玻璃展示櫃下方的不同抽屜。他又給我看了一顆曾經被『居維葉』研究過的牙齒,以及其他一些最先經『居維葉』研究的已滅絕物種。然後,他帶我去看了馬斯特里赫特動物,這仍是世界上最著名的化石之一。(雖然在已經過去的200多年的時間裡,荷蘭人不斷提出索回這些化石的要求,但法國人至今拒不應允。)在18世紀,某些人認為馬斯特里赫特化石屬某種奇怪的鱷魚,另一些人則認為它是牙齒不齊的鯨。『居維葉』則將它歸類為一種海生爬行動物,再一次完全正確。(後來,人們給這種生物命名為滄龍。)
到了午飯時間,我和陶希一起走回他的辦公室。然後,我獨自一人漫步穿過花園,走向『居維葉』故居旁邊的餐館。既然來到這裡,似乎沒理由不點一份『『居維葉』套餐』,具體菜品是『自選前菜加甜品』。當我努力消滅自己的第二道食物,一份美味的奶油餡餅時,我開始有了撐得難受的感覺。這讓我想起了之前讀到的關於這位解剖學家身體的一段描述。在大革命時期,『居維葉』還是個瘦子,後來他住進博物館之後,變得越來越胖,到生命行將結束的時候他已經成了個大胖子。
通過他的演講『象的物種,現存物種與化石物種』,『居維葉』成功地建立並證實了滅絕這個概念。但是,他那個令人難以接受的設想,曾經存在過一個已經消失的世界,遍佈著已經消失的物種,仍然只是個令人難以接受的設想。如果真的曾經有過這樣的世界,一定還會有其他已經滅絕的動物留下可以發現的痕跡。於是,『居維葉』開始著手去尋找它們。
碰巧的是,18世紀90年代的巴黎恰好是一片古生物學家的樂土。這座城市北邊的山上滿是正在出產石膏的採礦場,那是巴黎建築所用灰泥的主要原料。這座首都的發展缺乏規劃性,擴張到了很多礦脈之上,在『居維葉』那個時代,地陷是城中一大危險。當時,礦工挖到奇怪骨頭的事情並不少見,還會有收藏家們出錢買走這些骨頭,雖然他們並不知道這些骨頭到底是什麼。就在這樣一位化石愛好者的幫助之下,『居維葉』很快又拼出了另一種滅絕動物的骨架。他稱之為『l’animalmoyendeMontmartre』,意思是『來自蒙馬特的中等體型動物』。
這一時期,『居維葉』也在懇請歐洲其他地區的博物學家寄送標本給他。拜法國人當時強佔奇珍異寶的惡名所賜,幾乎沒有收藏者願意把化石寄給『居維葉』。不過,細節清晰的繪圖開始從各處送往巴黎,包括漢堡、斯圖加特、萊頓、博洛尼亞以及其他一些地方。
『居維葉』曾經寫下這樣的話來表達感激之情:『我要說,我的研究得到了極為熱情的支持……來自所有研究科學、熱愛科學的法國人以及外國人。』
到1800年,也就是大象論文發表4年之後,『居維葉』的化石動物園已經擴展到了23個物種。他相信這些物種都已經滅絕了,其中包括:侏儒河馬,骸骨是他在巴黎博物館的一間儲藏室裡找到的;有著龐大鹿角的麋鹿,骨頭發現於愛爾蘭;體型巨大的熊,今天稱為洞熊,來自德國。此時,蒙馬特動物已經被分割為或者應該說倍增為6個獨立的物種。甚至直到今天,人們對這6個物種仍舊幾乎一無所知,只知道它們屬有蹄類動物,生活在距今約3000萬年前。『如果在這麼短的時間裡就能復原如此之多的消失物種,該有多少物種仍舊深埋於地下?』『居維葉』問道。
『居維葉』很有表演的天分。遠在博物館雇用專業公關人員之前的那個時代,『居維葉』就懂得如何去抓住公眾的注意力。陶希對我說:『他是那種放在今天一定會成為電視明星的人。』有一次,巴黎的石膏礦挖出來一些化石,屬一隻兔子大小的生物,軀體很窄,頭很方。基於牙齒的形狀,『居維葉』得出結論,這是一只有袋類動物。這是一個大膽的結論,因為在舊世界沒有發現過有袋類動物。為了加強事情的戲劇性,『居維葉』宣佈,他將讓人們對他的鑒定過程進行公開檢驗。有袋類動物有一對從骨盆伸展出來的特殊骨頭,今天稱為上恥骨。雖然在送到『居維葉』手裡的化石中看不到這對骨頭,但他預測,只要把周圍的石頭再刮掉一些,就能發現這對骨頭。他邀請了巴黎的科學精英會聚一堂,觀看他用一根細針分離化石周圍的石頭。看吧!那對骨頭出現了。(在巴黎的古生物學展廳裡展示了這塊有袋類動物化石的一件複製品,而原品被認為太過珍貴,不能展出,保存在一個特殊的地下保險庫內。)
『居維葉』在一次前往荷蘭時,上演了一出與此類似的古生物學藝術表演。在哈勒姆的一家博物館內,他研究了一份化石標本,包含一個巨大的半月形頭骨,連著一部分脊柱。這塊長約一米的化石發現於近一個世紀以前,並被歸類為人類,雖然從頭的尺寸上來看十分可疑。(它甚至還有了一個專門的科學命名:Homodiluviitestis,意思是『目擊了創世紀大洪水的人類』。)為了反駁這一鑒定結果,『居維葉』首先找了一副普通的火蜥蜴骨架備用。然後,徵得博物館館長許可之後,他開始去除『洪水目擊者』脊椎周圍的石頭。當他清理出這種生物的前臂時,人們看到前臂的形狀就像是火蜥蜴的,正如他之前預言的一樣。這種生物不是大洪水之前的人類,而是遠遠更為詭異的東西:一隻巨大的兩棲動物。
『居維葉』搞出來的滅絕物種越多,人們對於動物的認識也就改變得越多。洞熊、大地懶甚至還有巨大的火蜥蜴,所有這些都與現存的物種有著某種聯繫。但在巴伐利亞形成的一塊石灰岩中發現的那塊奇怪化石又是什麼動物呢?『居維葉』收到的是這塊化石的繪圖,來自與他有通信聯繫的眾多人士中的一位。圖上展示的是一堆亂糟糟的骨頭,包括長到詭異的前臂、纖細的指頭和窄窄的喙。第一位研究這些化石的博物學家推測化石的主人是一種海洋生物,把延長的前臂當槳使用。而『居維葉』根據圖畫確定,這種動物實際上是一種會飛的爬行動物,太令人震驚了!他稱之為『ptero-dactyle』,意思是『翼指』。
『居維葉』對於『滅絕』的發現,乃至於對於『史前世界』的發現,是極為轟動的一樁大事。消息很快就傳到了大西洋彼岸。當紐約州紐堡的幾位農場工人挖出了一副幾乎完整的巨大骨架時,這被認為是意義重大的發現。當時還是副總統的湯馬斯·傑弗遜(美國第三任總統)幾次試圖把這些化石弄到手,結果都失敗了。而他的一位朋友,藝術家查爾斯·威爾遜·皮爾(CharlesWillsonPearle)卻更執著,並成功獲得了化石。彼時,他剛剛在賓夕法尼亞州建立了美國的第一座自然歷史博物館。
與『居維葉』相比,皮爾或許是一位更專業的表演者。他花了數月的時間把他從紐堡得到的骨頭拼在了一起,又用木頭和紙漿紙加工出了缺失的部分。在1801年的平安夜,他把這具骨架展示給公眾看。為了宣傳這次展覽,皮爾讓他的黑人僕從摩西·威廉斯(MosesWilliams)戴上印第安人的頭飾,騎著一匹白馬穿過費城的街道。復原的這頭巨獸站起來肩高3.4米,從獠牙到尾巴長達5.2米,大得有點誇張。每位參觀者要付費50美分,在當時可不算便宜。這只巨獸實際上也是頭長毛象(猛獁),當時還沒有一個普遍為人接受的名字,因而被人們冠以不同的稱呼,有『未知動物』,有『俄亥俄動物』,還有一個最讓人混淆的名字,『猛獁』。
這成了世界上最熱門的展覽,並引發了一波『猛獁熱』。麻薩諸塞州切希爾(Cheshire)鎮製作了一塊560公斤的『猛獁奶酪』;費城的一位烘焙師製作了一塊『猛獁蛋糕』;報紙上報道了『猛獁蘿蔔』、『猛獁桃樹』,以及一位能『在10分鐘內吞下42只蛋』的『猛獁食客』。皮爾還設法拼出了第二隻長毛象(猛獁),用的是來自紐堡和附近哈得孫河谷的其他一些骨頭。他在這只巨獸像籠子一樣的巨大肋骨下面舉行了一場慶祝晚宴,然後就把這具骨架和他的兩個兒子一起送去了歐洲。
骨架在倫敦又展出了幾個月。在此期間,兩個兒子決定要把巨獸的獠牙朝下擺放,就像海象那樣。他們本來計劃再把骨架帶到巴黎,然後賣給『居維葉』。然而當他們還在倫敦時,英國與法國之間爆發了戰爭,令兩國之間的交通全部中斷了。
『居維葉』於1806年在巴黎發表的一篇論文中終於給了長毛象(猛獁)一個名字,『mastodonte』。這個詞奇怪的拼寫來自希臘文的兩個詞:『乳房』和『牙齒』。這種動物臼齒表面的一塊塊突起顯然讓『居維葉』聯想到了乳頭。(然而此時,這種動物已經從一位德國博物學家那裡得到了一個科學命名,『Mammutamericanum』。很不幸,這個名字將提醒人們永遠記住這段長毛象(猛獁)與猛獁傻傻分不清楚的歷史。)
儘管英國與法國之間正在打仗,『居維葉』還是設法搞到了一些繪圖,詳細描摹了皮爾的兒子們帶到倫敦去的那副骨架。這些圖讓『居維葉』對於這種動物的解剖學特徵有了更深的瞭解。他意識到,長毛象(猛獁)與當今大象的區別遠大於猛獁與大象的區別。因此,『居維葉』將長毛象(猛獁)分類到了一個新的屬中。(在今天的分類學中,長毛象(猛獁)不但有自己的屬,還有一個自己的科。)除了美洲長毛象(猛獁)之外,『居維葉』還鑒定出了其他四個品種的長毛象(猛獁),『就今天的標準而言,它們都一樣奇怪』。
直到1809年,皮爾才聽說了『居維葉』給這種動物起的新名字,並立即將其據為己有。他寫信給傑弗遜,提議在他費城的博物館為長毛象(猛獁)骨架搞一個隆重的『命名儀式』。
傑弗遜對於『居維葉』想出的這個名字卻是不冷不熱,輕蔑地表示,這個名字『大概也不會比其他的名字好到哪去』。所以,他也沒有對『命名儀式』的提議給予回應。
1812年,『居維葉』把他在動物化石領域的工作彙編成4卷出版,書名是《四足動物骨骼化石的研究》(Recherchessurlesossemensfossilesdequadrupèdes)。在他開始他的『研究』之前,世界上已滅絕的脊椎動物數目為0或1,具體數目取決於是誰去統計這件事。幾乎全憑『居維葉』的一己之力,此時已經有了49種滅絕的脊椎動物,真要感謝他!
隨著『居維葉』那份名單的增長,他的聲望也在一同增長。幾乎沒有博物學家敢於公開發表他們的發現,直到他們請『居維葉』審查過他們的結果。『『居維葉』難道不是我們這個世紀最偉大的詩人嗎?』奧諾雷·德·巴爾紮克(HonorédeBalzac)如是問道,『我們這位不朽的博物學家就像卡德摩斯(Cadmus)一樣,從白骨之中重塑了世界,從牙齒之中重建了城市。』
『居維葉』得到了拿破崙的重用,並在拿破崙戰爭結束之後應邀訪問了英國,還出席了議會。
英國人當時成了『居維葉』理論的熱情擁躉。
在19世紀早期,收藏化石在上流社會中已經變得極為流行,以至於迅速湧現出一個與此相關的全新行業。『化石學家』賴以維生的方式就是為富有的資助人尋找化石標本。就在『居維葉』出版他的《研究》一書的同一年,一位這樣的化石學家,名叫瑪麗·安寧(MaryAnning)的年輕女士找到了一件極其古怪的標本。這件化石標本發現於多塞特(Dorset)的石灰岩崖壁上。標本中的動物頭顱長近1.2米,上下頜就像一支尖嘴鉗。它的眼窩大得嚇人,覆蓋著骨板。
人類發現的第一件魚龍化石,曾在倫敦的埃及展覽館中展出這件化石標本最終來到了倫敦的埃及展覽館,這是一家與皮爾的博物館類似的私人博物館。它最初被當成魚來展覽,後來又被當成鴨嘴獸的近親。最終,它被鑒定為一種新的爬行動物,魚龍。
幾年之後,安寧採集的另外一些標本中出現了更古怪的生物,被稱為蛇頸龍。牛津大學第一位地質學教授威廉·巴克蘭(WilliamBuckland)牧師對蛇頸龍的描述是:『蜥蜴的頭』連在一條『長得像巨蛇身體一樣的』脖子上,還有『像變色龍一樣的肋骨,像鯨一樣的鰭』。獲知了這一發現之後,『居維葉』認為對於蛇頸龍的描述太過誇張了,以至於他懷疑這件標本是否動過手腳。當安寧又挖出了另一件近乎完整的蛇頸龍化石時,『居維葉』再一次在第一時間得到了消息。這一次,他不得不承認自己之前錯了。他在給一位英國友人的信中寫道:『不要指望還能出現更加驚人的生物了。』然而,正當『居維葉』訪問英國期間,巴克蘭在他造訪牛津時向他展示了一件更令人震驚的化石:一個巨大的頜骨上有一顆彎曲的牙齒向上伸出,就像是一把圓月彎刀。『居維葉』鑒定出這種動物同樣是某種蜥蜴。幾十年後,這塊頜骨被鑒定為恐龍的一部分。
馬斯特里赫特動物至今仍在巴黎展出此時,地層學的研究還在萌芽之中。不過人們已經知道,不同的岩石地層形成於不同的時期。蛇頸龍、魚龍還有那尚未命名的恐龍,都是在石灰岩沉積層中發現的,當時認為形成於第二紀,而今天稱為中生代。與此相同的還有翼手龍以及馬斯特里赫特動物。這些情況令『居維葉』對於生命的歷史產生了另一項非凡的深刻認識:生命的歷史是有向的。消失物種的骸骨可能是在接近地表的地層中發現的,比如長毛象(猛獁)和洞熊,它們仍屬現存生物的目。挖得更深一些,所發現的生物,比如來自蒙馬特的那些化石,在現代已經沒有與之相對應的生物了。繼續挖下去,哺乳動物就會從化石記錄中全體徹底消失。到最後,人們所觸及的那個世界不僅在我們的世界之前,甚至是在巨大的爬行動物所佔據的那個世界之前。
『居維葉』對於生命史的觀點是:悠長不定,滿是不再存世的奇妙生物。這似乎會讓他自然而然地成為進化論的擁護者。
但實際上,『居維葉』反對進化論,或者是它當時在巴黎的名字『物種轉變論』(transformisme)。他甚至還會不遺餘力地去羞辱任何推廣這一理論的科學同仁,而且似乎做得很成功。奇怪的是,正是那些讓他發現了『滅絕』的科學技術,令他認為進化論如此荒謬,如同魔毯一樣不可能是真的。
正如『居維葉』喜歡宣稱的那樣,『居維葉』他本人信任解剖學。這門科學讓他得以從大象的骨頭中區分出猛獁的骨頭,讓他能夠把別人當成人類的骨頭鑒定為大地懶。他對於解剖學的認識核心是他稱之為『部分之間的相關性』的概念。具體來說,他認為一隻動物的各個部分都要彼此融洽,並為其特定的生活方式做出最優設計。舉例來說,一隻肉食動物會有適於消化肉的腸道系統。同時其上下頜會:被構造為適合吞咬獵物;爪子適合抓住和撕扯獵物;牙齒適合切斷並分割獵物的肉;整個運動系統的器官適合追趕和捕捉獵物;感覺器官適合從遠處發現獵物。
與之相反,有蹄的動物肯定是草食動物,因為它『沒有辦法抓住獵物』。它的『牙冠是平的,用來磨碎種子和草』,而上下頜可以做側向運動。這些部件中的任何一環如果被替換掉,那麼整體在功能上的完整性就會被破壞掉。一隻動物降生之後,如果牙齒或感覺器官由於某種原因不同於它的父母,那麼它將沒有辦法存活,更不要說產生一種全新的生物了。
在『居維葉』的時代,『物種轉變論』最主要的支持者是他在法國國家自然歷史博物館的一位前輩,巴蒂斯特·拉馬克(Jean-BaptisteLamarck)。
讀書心得:拉馬克(1744年~1829年),法國博物學家,他最先提出生物進化的學說,是演化論的倡導者和先驅,1809年發表了《動物哲學》(PHilosoPHie
zoologique,亦譯作《動物學哲學》)一書,系統地闡述了他的進化理論,即通常所稱的拉馬克學說。書中提出了用進廢退與獲得性遺傳兩個法則,並認為這既是生物產生變異的原因,又是適應環境的過程。儘管拉馬克的理論被推翻,後來由選擇論取代之,但他其他的生物學觀念仍是具有開創性的突破,達爾文在《物種起源》一書中曾多次引用拉馬克的著作。
拉馬克認為,有一種『生命的力量』推動著生物體變得越來越複雜。與此同時,動物以及植物常常不得不去適應其所處環境發生的改變。為此,它們要調整自己的生活習性。反過來,這些新的習性會產生身體上的改變,而這些改變會傳給它們的後代。在湖中搜尋獵物的鳥類會在觸及水面時伸展腳趾,由此最終發展出帶蹼的腳,變成了鴨子。鼴鼠在地下活動,不再使用視覺,於是經過很多代之後,它們的眼睛變得又小又弱。
拉馬克本人堅決地反對『居維葉』的滅絕概念,因為他無法想像能有任何進程可以徹底消滅一種生物。(有趣的是,拉馬克唯一能夠容忍的例外就是人類。拉馬克同意人類或許能滅絕掉某些生育率低的大型動物。)『居維葉』所認為的『消失的物種』,在拉馬克看來只不過是全都發生了徹底的轉變而已。
動物可以適時地改變自己的身體類型,這種想法在『居維葉』看來是荒唐的。『居維葉』他曾經對這種理論冷嘲熱諷道:『鴨子因為潛水就變成了狗魚;狗魚碰巧上了陸地就變成了鴨子;母雞在水邊尋找食物,盡力不讓自己的大腿打濕,它們做得太棒了,大大延長了雙腿,就變成了鷺或鸛。』
『居維葉』他還發現,木乃伊能夠成為反擊『物種轉變論』的決定性證據,至少在他看來如此。
拿破崙入侵埃及以後,法國人同往常一樣搶走了他們感興趣的一切。在成箱運回巴黎的戰利品中,有一隻貓的木乃伊。『居維葉』對其進行了研究,尋找轉變的跡象。但他什麼也沒找到。從解剖學角度來講,古埃及的貓與巴黎街巷裡的貓沒有區別。這就證明了物種是固定不變的。拉馬克則反駁說,從古埃及的這只貓被做成木乃伊至今的這幾千年,相對於悠長的時間來說只能代表『一個極小的時段』。
對此,『居維葉』輕蔑地回應道:『我知道有些博物學家過於依賴用一支筆所積累起來的上百萬年歷史。』
拉馬克死後,作為同事,『居維葉』被要求寫一篇紀念拉馬克的悼文。『居維葉』寫了,但不是為了歌頌,而是為了埋葬。在『居維葉』的筆下,拉馬克是一個幻想家。就像『我們古老浪漫故事中的魔法宮殿一樣』,他的理論構建在『想像的地基』之上,因此,雖然這理論或許能『取悅詩人的想像力』,卻『一刻也經受不住解剖學家的檢驗,哪怕他只是曾經解剖過一隻手、一個內臟,抑或只是一根羽毛』。
摒棄了『物種轉變論』之後,『居維葉』卻要面對斷層的空洞。對於新的生物是如何出現的,他沒有任何解釋。他也同樣無法解釋為什麼不同時期的世界會被不同類型的動物所佔據。不過,這些似乎並不會讓他感到困擾。畢竟,他的興趣不在於物種的起源,而是物種的終結。
讀書心得:讀到上面這一段真的很想笑出來,太尷尬了
在『居維葉』最早提出他的理論時,他曾經暗示自己知道滅絕背後的驅動力所在,即便他並不清楚其具體機制。在他的演講『象的物種,現存物種與化石物種』中,他提出長毛象(猛獁)、及大地懶滅亡的原因都是『某種巨大的災變』。至於具體是哪種類型的災變,『居維葉』不太願意做出推測:『我們不應該將自己置身於這些問題所引發的無窮無盡的猜測中去。』,不過,當時的他似乎相信一次災難就足夠了。
讀書心得: 『居維葉』認為物種會逐漸被消滅,原因都是被某種巨大的災變消滅掉,但是不知道到底是什麼巨大災變。
後來,隨著他的滅絕物種名單不斷加長,他的立場也改變了。『居維葉』認定曾經有過多次大災變。『地球上的生命常常受到可怕事件的干擾,』他寫道,『不計其數的生物成為這些災難的受害者。』
就像他對於『物種轉變論』的態度一樣,『居維葉』對於大災變的信念與他對解剖學的篤信是一致的,實際上前者也正是後者的引申。既然動物都是有功能的單位並與其生活環境高度適應,如果只是發生一些平淡無奇的事情,它們沒有理由會滅絕。即便是當今世界上已知最具破壞力的事件,比如火山爆發或森林大火,也不足以解釋物種的滅絕。遇到這類事情,動物只須前往別的地區就能存活下來。
因此,造成滅絕的改變必然要發生在更高的量級上,以至於動物們無法應對。(更大規模的災難),可是『居維葉』他自己或任何其他博物學家都不曾觀察到的這種極致事件,恰恰是大自然反復無常的又一表現:在遠古,大自然的運作方式曾經很不同,遠比現在的情況更強烈、更狂野。
『大自然的運作進程已經中斷了,』『居維葉』寫道,『大自然改變了前進的方向,她今天所使用的這些手段,都不足以實現她過去所完成的事情。』『居維葉』花了幾年的時間來研究巴黎周圍的岩石構成,他和一位朋友一起完成了巴黎盆地的第一份地層學地圖,在這項研究中,他也看到了大災變的證據。岩石顯示,這一地區在不同的時間點曾被淹沒。『居維葉』發現,從一種環境到另一種環境的轉變,比如從海洋到陸地,或是從海洋到淡水,『一點也不慢』,反而是由突然出現在『地球表面的巨大變革』所導致的。
這些變革之中最近的一次,一定就發生在不太久遠的過去,因為其所留下的痕跡無處不在,顯而易見。『居維葉』相信,這次事件就發生在有歷史記載之前。他注意到,包括《聖經·舊約》在內的許多古代神話和文獻都曾提及,在現有世界秩序之前,曾經發生過某種災難,通常是一場大洪水。
週期性的大災變導致了全球性的破壞,『居維葉』這一想法事實上與他最初的那些發現一樣具有影響力。他關於這一問題的主要論文於1812年以法文發表,立即就被轉譯為英文,並傳到了美國。當時還出現了德文、瑞典文、義大利文、俄文以及捷克文的譯本。
但是,很多內容在翻譯的過程中遺失了,或者至少是誤讀了。『居維葉』本來的論文明確地表明與宗教無關。他引用《聖經》時只是作為(並不完全可信的)眾多古代文獻之一,其中還包括印度的《吠陀》和中國的《尚書》。這種將不同宗教並列討論的行為對於英國教會的牧師們而言是不可接受的。而在牛津大學這類機構中,牧師們都是教務人員的一部分。當『居維葉』的論文被翻譯成英文時,它被巴克蘭等人解釋為挪亞洪水的一個證明。
今天,『居維葉』理論的證據基礎已經被證明是錯誤的。令他確信就在有記錄的歷史之前發生過一次『變革』(被英國人解讀為大洪水的證明)的那些地質證據,實際上是最後一次冰川期所留下的岩屑。巴黎盆地的地層學分析所反映的並不是大洪水突然的『爆發』,而是海平面的逐步變化以及板塊構造運動的結果。我們現在知道,在這幾件事情上,『居維葉』都錯了。
另一方面,『居維葉』某些最離譜的論斷,最後卻反而令人驚奇的準確。
地球上的生命的確曾經被『可怕的事件』所破壞,而且有『不計其數的生物』成了這些事件的受害者。這些事件無法用當前正在發揮作用的力量去解釋。大自然的確偶爾會『改變前進的方向』。而每當這種時候,『運作進程』就會被打斷。
與此同時,在美洲長毛象(猛獁)的問題上,『居維葉』的正確性幾乎達到了匪夷所思的程度。
『居維葉』斷定,這種生物滅絕於5000多年前,同一場『變革』也毀滅了猛獁和大地懶。
事實上,美洲長毛象(猛獁)消失於約1.3萬年前。這個物種的終結,屬於更大的一波物種集體消失,我們今天稱之為巨型動物群大滅絕(megafaunaextinction)。這一事件與『現代人類』的擴張是同時發生的,也越來越被認為是後者所造成的結果。從這個意義上來說,『居維葉』所認識到的那次恰恰發生在有記錄的歷史之前的危機,其實正是我們人類。
大海雀(Pinguinusimpennis)
讀書心得:大海雀(Pinguinus
impennis),外表和企鵝相似,由於人類的大量捕殺而在19世紀已絕種。
『災變學家』(catastroPHist)這個英文單詞是威廉·休厄爾(WilliamWhewell)在1832年創造出來的。他是倫敦地質學會最早的幾任主席之一,也是以下這些英語詞匯的創造者:『陽極』(anode)、『陰極』(cathode)、『離子』(ion)以及『科學家』(scientist)。儘管『災變學家』這個術語在此後會帶上揮之不去的貶義意味,但這並不是休厄爾的初衷。在提出這個說法時,休厄爾明確地表示,他認為自己就是一名『災變學家』,而他所認識的其他科學家中大多數也是『災變學家』。實際上,他所熟識的人當中確實有一個不適合這個標簽。這個人就是初初嶄露頭角的年輕地質學家查爾斯·萊爾(CharlesLyell)。對於萊爾,休厄爾也為他創造了一個新詞,稱他為『均變論者』(uniformitarian)。
萊爾是在英格蘭南部長大的,那是一個簡·奧斯汀的書迷們應該會比較熟悉的世界。他後來進入牛津大學學習法律,本應成為一名出庭律師。然而由於視力不佳,他很難繼續法律專業的深造。於是,他轉向了自然科學領域。年輕的時候,萊爾去過幾次歐洲大陸,還成了『居維葉』的朋友,經常去後者的住處吃飯。萊爾發現這位長者本人『非常樂於助人』,因為『居維葉』允許他製作了幾塊著名化石的複製品帶回英格蘭。但是,萊爾認為『居維葉』對於地質歷史的觀點完全無法令人信服。
萊爾用他(公認近視)的雙眼看過英國鄉下露出地面的岩層,也看過巴黎盆地的岩層,還看過那不勒斯的火山島,都沒有看到災變的證據。
事實上完全相反,他認為以下觀念一點都不科學(或者用他的原話說是『缺乏哲理的』),即世界上曾經發生的變化與今天發生的變化有著不同的原因或不同的速率。萊爾認為,地貌的每一處特徵都來自千百萬年間不斷起作用的漸進過程,比如沉積作用、侵蝕作用以及火山作用,都是今天仍舊很容易觀察到的現象。對於此後一代又一代的地質系學生而言,萊爾的論點可以總結為一句話:『現在就是通往過去的鑰匙。』
如果只考慮滅絕的問題,萊爾也認為它是以非常慢的速率發生的,以至於無論是在任何時間,任何地點,如果滅絕沒有被注意到的話也沒什麼可奇怪的。化石證據似乎證明了很多物種會在不同的時間點集體滅絕,但實際上這只是說明了化石記錄的不可信。甚至就連生命的歷史具有方向性(先是爬行動物,然後是哺乳動物),也是錯誤的,又一個從不充分的數據中推導出的錯誤結論。所有形式的生物在所有的時代都是存在的,而那些已經顯然滅絕的生物在合適的環境中有可能重新出現。所以,『巨大的禽龍可能再度出現在樹林中,魚龍可能再度出現在大海中,翼龍可能再度掠過鬱鬱蔥蔥的樹蕨林』。
萊爾認為,很明顯,『在地質學事實之中沒有任何基礎支持這樣一種流行的理論,即動物和植物的世界都是順次發展而來的』。
萊爾出版了厚厚的三卷書來闡明他的思想,書名是《地質學原理:嘗試用今天仍在運作的原因來解釋地球表面過去所發生的改變》。這些書面向普通大眾,並得到了讀者們極為熱情的追捧。首印4500冊一售而光,二印9000冊也很快跟進了。在給未婚妻的信中,萊爾自豪地表示,這一銷量至少是其他英國地質學家著作銷量的10倍。萊爾在某種意義上成了名人,是他那個時代的史蒂文·平克。當他在波士頓演講的時候,有超過4000人去搶票。
為一目了然(以及易讀性)起見,萊爾用了漫畫的手段來諷刺他的對手,令他們的理論聽起來遠比實際上更『缺乏哲理』。對手們當然也有『禮尚往來』。一位很會畫畫的英國地質學家亨利·德拉貝施(HenryDeLaBeche)取笑了萊爾關於永恆輪迴的想法。在他創作的一幅漫畫中,他把萊爾畫成了一條近視的魚龍,正指著一個人類的頭骨給一群巨大的爬行
動物上課。『接下來,你們立刻就會意識到,』在漫畫配文中,魚龍教授對他的學生們說道,『我們面前的這個頭骨屬某種低等動物:它們的牙齒幾乎沒用,上下頜的力量也微不足道,總體來說,這種生物費力獲取食物的方式似乎會很精彩。』
德拉貝施給這幅畫取名為《可怕的改變》。
在搶購《地質學原理》一書的讀者之中,有一個人叫作查爾斯·達爾文。年僅22歲且剛剛從劍橋大學畢業的達爾文應邀作為船長羅伯特·菲茨羅伊(RobertFitzRoy)的夥伴登上了『小獵犬號』,這有點像一種陪伴性質的工作。這艘『小獵犬號』要前往南美洲考察海岸,解決不同地圖之間的差異性這一妨礙導航的問題。(海軍本部尤其感興趣的是,如何能找到一條前往福克蘭群島的最佳路徑,那是英國人剛剛取得控制權的海島。)這次航程一直持續到達爾文27歲,帶著他從普利茅斯到了蒙得維的亞,穿過了麥哲倫海峽,北上『加拉巴哥群島』,橫越南太平洋到達塔希提島,前往紐西蘭、澳大利亞和塔斯馬尼亞,跨過印度洋到達毛裡求斯,繞過好望角,又一次回到南美洲。
在人們普遍的想像中,這次旅程通常被視為達爾文對自然選擇的發現之旅,因為他一路上遇到了各種各樣的奇怪動物,包括巨大的陸龜、海生的蜥蜴以及長有各式各號奇怪鳥喙的燕雀。
但事實上,直到他返回英格蘭,由其他博物學家整理了他帶回來的雜亂標本之後,達爾文才發展出了他的理論。
更準確的說法應為:『小獵犬號』之旅是達爾文對萊爾的發現之旅。就在這艘船啟程之前,菲茨羅伊給了達爾文一本《地質學原理》的第一卷。雖然達爾文在第一段航程裡經歷了嚴重的暈船(後面的航程也沒好到哪兒去),但他後來表示,自己在『小獵犬號』向南行駛的過程中一直『聚精會神』地閱讀萊爾的著作。小獵犬號的第一站是今天佛得角群島的聖地牙哥,在那裡,達爾文急於想要實踐一下自己新學到的知識,於是花了幾天的時間從岩石峭壁上採集標本。
萊爾的核心觀點之一是,地球上的某些區域是逐步上升的,而另一些區域則是逐步下降的。(此外,萊爾還進一步宣稱,此類現象總是處於平衡之中,這樣才能『保持陸地與海洋整體關係的一致性』。)
『聖地牙哥島』似乎證實了萊爾的觀點。這個島最初明顯是個火山島,但卻有一些奇怪的特徵,包括在黑色岩壁上的一條白色石灰岩帶。達爾文得出結論:對這些特徵的唯一解釋就是,它們是地殼上升的證據。他在後來所寫的書中表示:『這是我進行地質學研究的第一個地點,它令我相信了萊爾那些觀點的絕對優勢。』達爾文從這部書的第一卷中就受益良多,於是他又讓人把第二卷寄到了蒙得維的亞等他來取,把第三卷寄到了福克蘭群島與他匯合。
『小獵犬號』沿南美洲西海岸航行期間,達爾文花了數月時間來探索智利。有一天下午在瓦爾迪維亞附近,正在遠足之中的達爾文停下來休息,突然腳下的地面開始晃動(地震),就像是柔軟的果凍一樣。『那一秒鐘時間帶給你心靈上的強烈不安感,是幾個小時的思考也無法重現的。』他如此寫道。地震過了幾天之後,到達康塞普西翁的達爾文發現整座城市都已夷為瓦礫。達爾文寫道:『沒剩下任何一間可以居住的房屋,一點也不誇張。』這場景是他所目睹過的『最可怕卻又令人感興趣的宏大景象』。菲茨羅伊在康塞普西翁港口附近所做的一系列勘察測量表明,地震讓海灘升高了近2.5米。
萊爾的《地質學原理》顯然又一次令人驚訝地獲得了證實。萊爾指出,只要有足夠的時間,重複發生的地震能夠把一整座山脈提升幾公里之高。
達爾文探索得越多,這個世界似乎越像是萊爾所描述的那樣。在瓦爾帕萊索港口外,達爾文發現了海洋生物的外骨骼沉積在遠高於海平面的地方。他認為這是像他剛剛經歷的那種地面抬升反復出現的結果。他在後來的著作中寫道:『我一直認為,《地質學原理》的偉大價值在於,它可以徹底改變一個人的思維方式。』(在智利期間,達爾文還發現了一個重要的蛙類新品種,後來被稱為智利達爾文蛙。這個物種的雄性個體會在聲囊中養育它們的小蝌蚪。在最近的搜尋中已經無法再找到任何一隻智利達爾文蛙了。人們相信這個物種也已經滅絕了。)
快要接近『小獵犬號』航程終點時,達爾文又遇到了珊瑚礁。這讓他有了自己在科學研究方面的第一項重大突破,這個驚人的想法也為他打開了通往倫敦科學圈的大門。達爾文發現,瞭解珊瑚礁的關鍵在於生物學與地質學之間的相互作用。如果在島的周圍或是大陸的沿岸形成了珊瑚礁,而這些陸地又在緩慢下沉,那麼不斷緩慢向上生長的珊瑚就能保持它們在水中的相對位置。漸漸地,當陸地沉到水面以下時,珊瑚就形成了堡礁。如果最終陸地徹底沉沒消失,那麼堡礁就會變成環狀珊瑚礁。
達爾文的論述超越了萊爾的理論,並在一定程度上與萊爾相悖。年長的萊爾曾經提出假說,認為珊瑚礁是從沉沒的火山口上長出來的。不過,達爾文的理論在本質上其實是非常地道的萊爾主義思想,所以當他回到英格蘭並把這些想法告訴萊爾的時候,萊爾感到非常高興。正如科學史研究者馬丁·路德維克所描寫的那樣,萊爾『意識到達爾文已經青出於藍而勝於藍了』。一位傳記作家這樣總結了萊爾對於達爾文的影響:『沒有萊爾,就不會有達爾文。』
達爾文在發表了他的『小獵犬號』旅程筆記含一卷關於珊瑚礁的著述之後,也曾經寫道:『我總感覺自己的書有一半來自萊爾的頭腦。』
萊爾看到改變就在他身邊的世界發生,每時每刻,無處不在。然而,對於生命的改變他卻有自己的底線。一個植物或動物的物種,歷經足夠長的時間,竟然就能產生新的物種,這種想法在他看來是不可想像的。在他那本《地質學原理》的第二卷中,他花了大量篇幅來攻擊這種思想,甚至還引用了『居維葉』的貓木乃伊實驗來佐證他的反對意見。
萊爾對於『物種轉變論』的極力反對幾乎同『居維葉』的反對一樣令人費解。
萊爾知道,新的物種會規則地出現在化石記錄中。但這些新物種是如何起源的?這個問題萊爾從未進行過正式的論述。他只是說,可能每一個物種最初都有『一對或是一個個體(如果一個個體就足夠的話)』,此後不斷倍增,並擴張到更廣闊的區域中。這個過程似乎要依賴於神的力量,或者至少要有某種超自然力量的介入。這顯然很奇怪,並與他為地質學所設下的規則相違背。事實上,正如一位評論者所觀察到的那樣,這種方式所需要的『根本就是某種奇跡』,而那正是萊爾在地質學研究中曾經予以駁斥的東西。
隨著自然選擇理論的建立,達爾文又一次『青出於藍而勝於藍』。他認識到,正如無機世界比如三角洲、河谷、山脈的特徵是由逐步的改變來塑造成形的,有機世界也類似地受著常態化改變的影響。魚龍和蛇頸龍,鳥和魚,都是靠著無數個世代間所發生的物種轉變過程才有了今天的樣子。當然,這之中也包括人類,雖然這一點最為令人難以接受。物種轉變的過程雖然慢到令人無法察覺,但在達爾文看來,卻是仍在繼續之中。無論是在生物學中,還是在地質學中,現在都是通往過去的鑰匙。
在《物種起源》最常被引用的一段話中,達爾文寫道:可以這樣說,自然選擇無時無刻不在仔細檢查著全世界的每一個變異,哪怕是最微小的;它去除那些壞的變異,保留並疊加好的變異。無論在任何時間或任何地點,只要得到機會,它就一直默默無聞地工作著。自然選擇消除了對於創造性奇跡的所有需求。只要給予足夠的時間,『每一個變異,哪怕是最微小的』,都能夠積累起來,新的物種就會從舊的物種中浮現出來。
這一次,萊爾沒有立即為自己學徒的作品鼓掌叫好。他只是不情願地接受了達爾文理論中『帶有改變的傳承』這一概念。萊爾太過不情願了,以至於他的立場最終毀了兩人之間的友誼。
達爾文關於物種如何起源的理論又進一步發展為物種如何消亡的理論。滅絕與演化對於彼此而言,就像是生命這件織物上的經線與緯線,或者說是硬幣的兩面。達爾文寫道:『新形式的出現與舊形式的消亡是捆綁在一起的。』兩者共同的推動力是『為生存而進行的奮鬥』,它給適應者以獎勵,對於不適應者則予以消滅。
『自然選擇理論』的基礎在於相信如下這一論述:每一個新的變異或是最終的新物種,其產生和維持都要具備相對於其競爭對手的某種優勢;優勢較低的形式最終滅絕,這幾乎是不可避免的結局。
達爾文用馴養的牛做了類比。當一個更有活力、更高產的變種被引進後,它就會迅速排擠掉其他品種。例如他指出,在約克郡,『歷史告訴我們,古代的黑牛被長角牛替代了』,而後者後來又被短角牛『掃除掉了,就好像罪魁禍首是某種致命的瘟疫似的』。
達爾文強調了其理論的簡潔性。自然選擇是一種如此強大的力量,根本不再需要其他的力量。奇跡一樣的物種起源,改變世界的大災變,都可以一起拋棄掉。『關於物種滅絕的整個研究,之前都被帶進了沒必要的神秘之中。』他如是寫道,含蓄地嘲諷了『居維葉』。
在達爾文的設定之下,會有一個隨之而來的重要預測。如果滅絕由且僅由自然選擇來推動,那麼這兩個過程應該有著大致相當的速率。不論怎樣,滅絕的發生必然是更為漸進式的。『一類動物全部物種的滅絕通常會是一個比其誕生更緩慢的過程。』達爾文在書中評論道。沒有人曾親見一個新物種誕生,據達爾文來看,人們也不必有這樣的期待。物種形成是一個極其漫長的過程,無論從哪方面來看,都不可能實際觀察到。『我們看不見這種正在發生之中的緩慢變化。』他寫道。順理成章地,想要目睹滅絕過程也應該是同樣困難的。然而實際上似乎沒那麼困難。事實上,當達爾文在那座著名的肯特郡故居中閉門著書,發展他的進化論思想時,歐洲最著名的物種之一大海雀的最後幾隻個體消失了。而且,這一事件還被英國的鳥類學家濃墨重彩地寫入了編年史。就這樣,達爾文的理論與事實直接產生了矛盾,矛盾的背後卻有著深遠的潛在意義。
冰島自然歷史研究所是位於雷克雅未克市郊一道孤獨小山坡上的一棟嶄新建築。它有著傾斜的屋頂和傾斜的玻璃幕牆,看起來有點像是船艏的樣子。這是一家研究機構,不對公眾開放,也就意味著要想參觀這裡收藏的任何一件標本都需要特別的預約。我在預約那天才瞭解到,這家研究所裡的標本包括:一隻虎的填充標本、一隻袋鼠的填充標本以及塞滿了一櫃子的極樂鳥填充標本。
我安排前往這家研究所參觀的原因是想看看這裡的大海雀。冰島有個或許不太好的名聲,這裡是人們認知範圍中很多鳥類的最後家園。我要看的那具標本是1821年夏天在這個國家喪命的,沒有人知道具體位置。這隻鳥的屍體後來被一位丹麥伯爵弗雷德裡克·克里斯蒂安·拉本(FrederikChristianRaben)買走了。他專程來到冰島,就是為了給他的收藏品中添加一隻大海雀,結果還差點在這趟旅程中淹死。這件標本被拉本帶回了他家的城堡中,始終作為一件私人藏品收藏。直到1971年,它被拿出來在倫敦舉行拍賣。為了買回這件大海雀標本,冰島自然歷史研究所懇請社會給予幫助,結果在三天之內就收到了冰島人民貢獻的近萬英鎊捐款。
我曾經和一位冰島的女士談過這事,她在捐款時還是十歲大的孩子,但也把自己的小豬存錢罐全都掏空了來貢獻自己的一份力量。冰島航空公司則提供了兩個飛回冰島的免費座位,一個給研究所的所長,另一個給裝在盒子裡的那隻鳥。
格維茲門迪爾·格維茲門松(GuðmundurGuðmundsson)是研究所現在的副所長,負責帶我去參觀那隻大海雀。格維茲門松是研究有孔蟲類的專家,那是一種微小的海洋生物,能形成形狀錯綜複雜的硬殼。我們去看那件標本之前,先在他的辦公室稍作停留。那裡堆滿了一箱箱的細小玻璃管,每一根都裝著有孔蟲硬殼的樣品。當我拿起來看的時候,這些細小的硬殼彼此撞擊,聲音就像是五彩糖碎。格維茲門松告訴我,他在閒暇時也做一些翻譯工作。幾年前,他完成了第一本冰島文《物種起源》。他發現達爾文的文法非常晦澀,『句子套著句子套著句子』。不過這本書賣得並不好,或許是因為很多冰島人的英文都很流利吧。
我們前往研究所藏品所在的儲藏室。那隻虎的填充標本包裹在塑料布中,看起來似乎正要撲向那隻袋鼠的填充標本。而那隻大海雀獨自站立在一個特製的樹脂玻璃展櫃中。它腳下是一塊假岩石,旁邊還有一些假蛋。大海雀恰如其名,是一種大鳥,成年個體可以長到超過75公分高。它不會飛,是北半球僅有的幾種不會飛的鳥類之一。它短而粗的翅膀與身體的比例極不協調,頗為滑稽。展櫃裡這只大海雀背上的毛是棕色的,可能在它生前是黑色的,只是後來褪色了。格維茲門松悶悶不樂地說:『是紫外線破壞了它的羽毛。』大海雀胸口的羽毛是白色的,並且在每隻眼睛下方各有一塊白斑。這件標本復原了大海雀最為與眾不同的特徵,巨大的喙上有著錯綜複雜的溝槽紋路,微微抬起,伸向空中,賦予這只動物一種令人心痛的倨傲姿態。
格維茲門松解釋道,大海雀之前放在雷克雅未克展覽,直到2008年冰島政府為研究所修建了新址。當時,另一家機構本來應該為這只大鳥修建一個新家。但是由於多方面的意外,包括冰島的財政危機,這一切沒能成為現實。這就是為什麼這只大海雀會站在那塊假石頭上,躲在這間儲藏室角落裡。在那塊『石頭』上還有一句銘文,格維茲門松為我做了翻譯:這裡展示的這隻鳥是於1821年被殺死的。它是現存的極少數大海雀之一。
在大海雀最繁盛的時候,也就是說在人類想辦法到達它們築巢的地方之前,從挪威到加拿大的紐芬蘭,從義大利到美國的佛羅里達,都能看到大海雀,其數量可能多達數百萬。當第一批人類從斯堪的那維亞半島來到冰島定居的時候,大海雀是如此常見,以至於人類把它們當成晚餐來吃,它們的殘骸出現在10世紀的家庭垃圾中。我在雷克雅未克的時候,參觀了一座建立在古代廢墟上的博物館,那裡曾是一棟造在草地上的長屋,被認為是冰島最古老的建築之一。博物館的一塊展示牌上介紹說,大海雀是中世紀時期冰島居民『隨手可得的獵物』。除了一對大海雀的骨頭之外,展覽中比較有特色的還有一段視頻,重現了人類與這種鳥早期相遇時的場景。在視頻中,一個人影沿著岩石海岸躡手躡腳地走向一隻大海雀的朦朧身影。靠近之後,那個人影抽出一根木棍猛地打到那隻鳥的頭上。大海雀的反應只是慘叫一聲,有點像大雁的叫聲,又有點像是呼嚕聲。我發現這段殘忍的視頻有一種別樣的吸引力,讓我連著看了六七遍。躡足前行,猛擊,慘叫。再來一遍。
就目前所能獲知的信息來看,大海雀的生活方式很接近企鵝。實際上,大海雀才是最初所說的『企鵝』。企鵝的英文單詞『penguin』的詞源學考證一直沒有明確的結果,它可能來源於拉丁文單詞『pinguis』,意思是『胖的』。當歐洲的水手最早在北大西洋遇到大海雀時,就用了『企鵝』這個名字來稱呼它們。後來,當後代水手們在南半球遇到了顏色差不多且同樣不會飛的鳥時,他們同樣用了『企鵝』這個稱呼。這樣一來就造成了困擾,因為大海雀與企鵝屬完全不同的科。(企鵝構成了自己獨有的一科,大海雀所屬的科裡還有海鸚和海鳩等其他成員。基因組分析表明,刀嘴海雀是大海雀現存親緣最近的物種。)
像企鵝一樣,大海雀是出色的游泳健將。有親眼目睹者的記錄證實,這種鳥在水中可以遊出『令人震驚的速度』。同樣與企鵝類似的是,大海雀一生中的大部分時間也生活在海水中。但是,在五六月的繁殖季節裡,它們會成群結隊蹣跚走上海岸,也就暴露了它們的弱點。美洲原住民顯然也會捕獵大海雀。在加拿大的一座古墓中曾經發現了超過100只大海雀的喙。而舊石器時代的歐洲人同樣以大海雀為食,因為它們的骨頭曾經在很多考古地點被發現,包括丹麥、瑞典、西班牙、義大利、直布羅陀(英國海外領地,位於西班牙最南末端,隔海南望北非的摩洛哥,即是直布羅陀海峽)以及其他一些地方。在第一批定居者到達冰島的時候,大海雀的很多繁殖地已經被侵佔了,其活動範圍很可能也大大縮小了。然後,大規模的屠殺開始了。
在16世紀初期,受到鱈魚貿易的巨大利潤誘惑,歐洲人開始定期前往紐芬蘭(位於加拿大東部的一個省)。在路上,他們會遇到一塊面積大約20萬平方米的粉色花崗岩,堪堪露在海面的波濤之上。春天,岩塊上站滿了鳥,摩肩接踵,似乎是在交談。它們大部分是鰹鳥和海鳩,其餘的則是大海雀。於是,這塊離紐芬蘭的東北海岸約75公里遠的岩塊漸漸被人們稱為鳥島,在某些記載中也被稱為企鵝島。今天人們稱之為芬克(Funk)島。想像一下,漫長的橫跨大西洋之旅已經接近尾聲,船上的供給已經接近短缺,新鮮的肉變得非常有吸引力。人們很快就注意到,這裡可以輕易地開槍打中大海雀。在一份來自1534年的記載中,法國探險家雅克·卡蒂埃(JacquesCartier)寫道,鳥島上的某些居民『跟鵝一樣大』。
它們總是在水裡,卻不會在空中飛,因為它們只有很小的翅膀……用這對翅膀劃水……它們在水裡的速度與其他鳥類在空中飛的一樣快。而且,這種鳥太肥了,簡直是妙極了。不到半小時的時間裡,我們捕到的這種鳥就裝滿了兩艘小船,因為它們幾乎像石頭一樣一動不動。於是,除了直接吃它們的鮮肉,我們每艘船上還用鹽醃了五六桶這種鳥。
幾年之後登上這個小島的一支英國探險隊發現島上『滿是大鳥』。人們把『很多的大鳥』趕上了船,並宣稱結果是收穫了美味,『營養豐富的好肉』。1622年,來自船長理查德·威特波恩(RichardWhitbourne)的一份記錄中描寫了大海雀被趕上船的過程:『一次能趕上來幾百隻,就好像上帝赦免了讓如此可憐的一種生物變成供養人類的可貴產品這一罪孽。』
在接下來的幾十年間,大海雀又有了除『供養』之外的用途。就像一位記錄者所寫的那樣,『人類以其創造力所能發明的所有方式,開發著芬克島大海雀的用途。』大海雀曾被用來當作魚餌,當作填充床墊的羽毛來源,甚至當作燃料。芬克島上還立起了石圍欄(其殘存部分今天還能看到),把大海雀養在裡面,直到有人能騰出手來屠宰它們,或者乾脆就把它們留在那兒。根據一位英國海員亞倫·湯馬斯(AaronThomas)的記載,他隨波士頓號駛往紐芬蘭時看到:如果你來這兒只是為了獲得它們的羽毛,你根本不用費事去殺死它們,只要按住一隻,直接把羽毛拔出來就成了。然後你把這只可憐的企鵝扔到水上漂著,一半的皮膚脫了毛裸露著,有大把的時間可以慢慢死去。
芬克島上沒有樹,也就沒有可燒的東西。這就導致了湯馬斯筆下記錄的另一種行為。
你可以帶上一口大鍋,往裡面塞一兩隻企鵝,然後在鍋下點一把火。這把火絕對也要用那些可憐的企鵝來點。它們的身體太多油了,很快就能點著。
據估計,歐洲人最初來到芬克島的時候,他們發現的大海雀有10萬對之多,照料著10萬隻蛋。(大海雀可能一年只產一隻蛋,長約13公分,表面有斑點,像傑克遜·波洛克式的畫作一樣,棕色和黑色摻雜在一起。)芬克島無疑是一個大型繁育地,所以才能承受住200多年的人為掠奪。然而到了17世紀晚期,這種鳥的數量急劇減少。羽毛貿易的利潤太過豐厚了,以至於人們組成團隊,整個夏天都待在芬克島上,幹著燙皮拔毛的事情。1785年,英國商人和探險家喬治·卡特賴特(GeorgeCartwright)是這樣描寫這些團隊的:『他們所造成的破壞令人難以置信。』如果不儘快制止他們的行為,卡特賴特預計大海雀將很快『減少到幾近為零的程度』。
奧杜邦所畫的大海雀
這些團隊是否真的把島上最後的大海雀都趕盡殺絕了?或者這些屠夫只是把種群數量降低到了一個岌岌可危的程度,使其很容易受到其他力量的影響?(減少種群的個體密度可能會讓剩下的個體變得不易存活,這個現象稱為『阿利效應』[Alleeeffect]。)對此我們尚沒有答案。無論是上述哪種情況,大海雀從北美地區消失的時間一般被定為1800年。大約30年後,約翰·詹姆斯·奧杜邦(JohnJamesAudubon)在繪製《北美鳥類》的時候專程來到紐芬蘭尋找大海雀,期望能描繪它們在野外的生活狀態。然而他一隻大海雀也沒有找到。為了完成繪製工作,他不得不使用了一隻來自冰島的大海雀填充標本,由一位倫敦的商人提供。在對大海雀的描述中,奧杜邦寫道:它們『在紐芬蘭沿岸地區很稀有,偶爾才能碰上』,以及它們『據說是在該島的岩塊上繁育後代』。這段描述自相矛盾,因為沒有一種繁育中的鳥類會是『偶爾才能碰上』的。
當芬克島上的海鳥被鹽醃、被拔毛、被油炸直至滅亡以後,世界上只剩下一處與之大小相當的棲息地,叫作蓋爾菲格拉島(Geirfuglasker)。該島也叫作大海雀礁,位於冰島的雷恰內斯(Reykjanes)半島西南50公里處。但是大海雀太不走運了,1830年的一次火山爆發摧毀了蓋爾菲格拉島。這一來,大海雀只剩下了最後一處庇護所,那是一座叫作埃爾德岩(Eldey)的小島。此時,大海雀又要面臨新的威脅了:它自身的稀有。像拉本伯爵這樣的紳士們熱切地想要尋找大海雀的毛皮和蛋,來填補自己收藏品中的空白。為了滿足這股風潮,人們所知道的最後一對大海雀於1844年被殺死在埃爾德岩上。
在出發去冰島之前,我就決定要到大海雀最後站立過的地方看一看。埃爾德岩離雷恰內斯半島只有不到20公里遠,位於雷克雅未克的正南方。然而,事實證明,去這個島是件非常難於安排的事情,遠比我想像的更困難。我在冰島接觸到的每一個人都告訴我,沒人去過那兒。最後,我的一位來自冰島的朋友聯繫上了他的父親,雷克雅未克的一位部長。他又聯繫了他的一位朋友,後者在半島上一個叫作桑德蓋爾濟(Sandgerði)的小村鎮裡運營著一個自然保護中心。這位名叫雷聶爾·斯文森(ReynirSveinsson)的保護中心主任又找到了一位漁民,哈爾多爾·阿爾曼森(HalldórÁrmannsson)。這位漁民表示願意帶我去,但要等到好天氣才行。如果下雨或颳風的話,這趟旅程會非常危險,還會引起嚴重的暈船反應,他不想冒這個險。
幸運的是,我們預定出發的那一天是個陽光燦爛的好日子。我首先和斯文森在保護中心會合。這家保護中心正在舉辦關於法國探險家讓-巴蒂斯特·沙爾科(Jean-BaptisteCharcot)的展覽。這位探險家的船有個不太合適的名字『為什麼不呢』。這艘船於1936年沉入桑德蓋爾濟外海,探險家本人也在這次海難中喪生。我們走去港口,發現阿爾曼森正在往他的船『星星』號上搬一個箱子。他解釋說,箱子裡面是一個備用的救生筏。『這是規定。』他聳聳肩。阿爾曼森還帶上了他捕魚的搭檔,以及一個裝滿了汽水和餅乾的冷藏箱。他似乎很高興能來一次不需要追逐鱈魚的出海之旅。
我們離開港口之後沿著雷恰內斯半島向南行駛。空氣很透明,能夠看到覆蓋著皚皚白雪的斯奈菲爾火山(Snæfellsjökull)峰頂,遠在100公里以外。對於講英語的人來說,聽說過斯奈菲爾火山可能是因為儒勒·凡爾納的《地心遊記》,書中的英雄正是在這裡發現了通往地球內部的通道。而埃爾德岩遠比斯奈菲爾火山矮得多,暫時還看不見。斯文森解釋道,『埃爾德岩』的意思是『火島』。他說,雖然他的一生都在這個地區度過,但卻從來沒去過那兒。他還帶了一架很不錯的照相機,路上差不多一直在拍照。
當斯文森在一旁拍照的時候,我與阿爾曼森在『星星』號的小小駕駛室裡攀談起來。我非常好奇地發現他的兩隻眼睛有著完全不同的顏色,一只是藍色的,另一只是淡褐色的。他告訴我,他平常捕鱈魚用的是一根長達10公里的線,上面有12000個鉤子。魚會不會咬鉤就全看他在天上的老爸了。等上兩天之後,收成好的話,一次能捕到超過7噸魚。阿爾曼森經常就睡在『星星』號上,船上有一個微波爐和兩個很窄的鋪位。
過了一會,埃爾德岩出現在海平線上。這座島看起來就像是一個極其巨大的柱基,或者是一個空著的巨大基座,只等著在上面安放一個更為巨大的雕塑。當我們離島不到兩公里時,我已經能看見島的頂部了。遠看時似乎是平的,近看則是傾斜的,大概有10°的傾角。我們是從較矮的一側接近的,所以能夠看到整個頂部,表面是白色的,似乎還有波紋。當靠得更近時,我才意識到,那些波紋其實就是鳥。它們太多了,完全把島的頂部鋪滿了。靠得再近一些之後,我能辨認出那是鰹鳥,一種漂亮優雅的生物,長著長長的脖子、奶油色的頭部以及錐形的喙。斯文森解釋說,埃爾德岩有著世界上最大的北鰹鳥種群,差不多有3萬對。他指著島上一個像金字塔的東西說,那是一個網絡攝像頭的平臺,由冰島環境署設立。它本來是用於給觀鳥者提供鰹鳥的實時視頻,但卻沒有像設計的那樣起作用。
『這些鳥不喜歡這個攝像頭,』斯文森說,『所以它們飛到那上面拉屎。』3萬對鰹鳥的鳥糞讓這個島看起來就像是撒了一層香草糖霜。由於鰹鳥的原因,或許也是由於這座島的歷史,人們被禁止踏上埃爾德岩,除非持有一種(非常難以獲得的)特別許可。最初得知這一點時我有些失望,但當我靠近小島,看到海水拍打崖壁的力道時,又感覺釋然了。
最後一隻活體大海雀的目擊者是十幾個划船來到埃爾德岩的冰島人。他們於1844年6月的一個夜裡出發,趁著夜色劃向該島,並於次日上午到達。克服了巨大的困難之後,他們之中的三個人才在唯一可能的登陸地點設法攀上了島,那裡是島伸向東北方的一塊較淺的礁石。(本來還應該有一個人一起上島,但他最後卻因為害怕危險而拒絕下船。)此時,島上的全部大海雀似乎就只有唯一的一對夫婦和一隻蛋了,可能也從來沒有更多過。看到人類的時候,兩隻海鳥試圖逃跑,但跑得太慢了。幾分鐘之內,冰島人就抓住了它們,並把它們掐死了。他們看見的那隻蛋可能是在捕捉的過程中打破了,於是丟在了島上。有兩個人跳回了船裡,另一個人則只能抓著繩子穿過海浪回到船上。
14年後,1858年夏天,兩名英國博物學家來到冰島尋找大海雀,這才讓人們得知了大海雀最後時刻的細節,以及那三個兇手的名字,西於聚爾·埃塞爾弗森(SigurðurIselfsson)、科蒂爾·科蒂爾森(KetilKetilsson),以及約恩·布蘭德松(JónBrandsson)。兩名博物學家中的年長者名叫約翰·沃利(JohnWolley),是一位醫生以及熱忱的蛋類收藏家;年輕者名叫阿爾弗雷德·牛頓(AlfredNewton),是劍橋大學的一位研究人員,並將在此後不久成為該校歷史上的第一位動物學教授。他們倆在雷恰內斯半島停留了好幾周,距離今天冰島國際機場的位置不遠。在此期間,他們似乎與所有曾經見過甚至只是聽說過大海雀的人都談了話,其中就包括了幾位參與了1844年那次行動的人。他們還發現,那兩隻在行動中被殺死的大海雀被以9英鎊的價錢賣給了一位商人。兩隻鳥的內臟送往哥本哈根皇家博物館,而那兩張鳥皮的最終命運無人知曉。此後有人進行了更深入的追查,發現其中那隻雌鳥的皮成了如今展示在洛杉磯自然歷史博物館的大海雀標本。
沃利和牛頓希望能親自去一趟埃爾德岩。惡劣的天氣令他們未能成行。『船和人都定好了,儲備物品也買好了,但就是沒有出現一個可以登陸的機會。』牛頓後來寫道,『我們帶著沉重的心情眼看著適宜的季節一點一點耗盡。』
兩人回到英格蘭不久,沃利就去世了。而對於牛頓來說,這次旅程的經歷卻改變了他的人生。他得出結論,大海雀已經消失了,『從實踐角度來看已經沒有辦法再找到它們了,因此我們可以用過去時態來談論這個物種了。』此外,他還就此發展出一種,按一位傳記作家的說法,『對於滅絕和消失動物種群的獨特興趣』。牛頓意識到,在不列顛群島海岸線上繁育後代的鳥類也正面臨著危險。他注意到,這些鳥類正在打獵比賽中被大量槍殺。
大海雀一年只產一個蛋
『被打死的鳥都是育有子代的成鳥。』他在給英國科學促進會的致辭中談到了自己的觀察,『我們利用了它們最神聖的天性來攔截它們,剝奪了這些父母的生命,置那些無助的幼鳥於死地,且是最為悲慘的方式,饑餓至死。如果這都不算殘忍,那還有什麼稱得上殘忍呢?』牛頓主張禁止在繁殖季節打獵。他的大力遊說最終促成了一部法律的誕生,《海洋鳥類保護法案》,旨在執行我們今天所說的野生動物保護。這也是歷史上第一部此類法律。
巧合的是,達爾文關於自然選擇的第一篇論文印刷出版的時候,正是牛頓剛從冰島回家的時候。這篇載於《林奈學會會刊》的論文是在萊爾的幫助下優先發表的,因為就在不久之前,達爾文獲知一位年輕的博物學家阿爾弗雷德·羅素·華萊士也得出了與他類似的觀點。(華萊士的論文也出現在了達爾文發表的同一期期刊上。)牛頓很快看到了達爾文的論文,熬夜將它讀完,並立即成為一位擁護者。『它給我的影響就像是來自神的啟示,』他後來回憶道,『我在第二天早晨醒來的時候,腦子裡的想法是,‘自然選擇’這個簡潔的詞匯將終結所有那些謎題。』他在給一位朋友的信中寫道:他已經成為一位『純粹而絕對的達爾文主義者』。幾年之後,牛頓與達爾文開始彼此通信。有一次,牛頓寄給達爾文一隻患病鷓鴣的爪子,因為他認為達爾文會對此感興趣,最終,兩個人還到對方的家中進行了友好的拜訪。
兩人的通話是否談及了大海雀,人們不得而知。在牛頓與達爾文現存的通信中都沒有提及大海雀,達爾文在他的著作中也從未涉及這種鳥及其剛剛發生的滅絕。但是,達爾文肯定知道人類所造成的滅絕。在『加拉巴哥群島』(Galápagos),他自己就曾目睹了此類事件。就算嚴格來講不算是正在發生的滅絕,但也非常接近了。
達爾文造訪這個群島是在1835年秋天,差不多是『小獵犬號』航程的第四年。在查爾斯島(今稱弗雷裡安納島[Floreana])上,他遇到了一位名叫尼古拉斯·勞森(NicholasLawson)的英國人,『加拉巴哥群島』的執行總督,同時也是這個旨在流放犯人的可憐小殖民地的管理者。勞森有很多有用的信息。在他告訴達爾文的事情當中,就有一件是關於陸龜的:『加拉巴哥群島』的每一個島上生活的陸龜都有著形狀不同的殼。以此為基礎,勞森宣稱,他能『辨別出一隻陸龜是從哪個島上帶來的』。勞森還告訴達爾文,陸龜剩下的日子不多了。這些島嶼總有捕鯨船頻繁造訪,船員們會把這種巨大的動物帶上船作為一種方便的補給。就在幾年前,一艘護衛艦來到查爾斯島,離開的時候帶走了200隻陸龜。達爾文在他的日記中寫道:結果就是陸龜的『數量大大減少了』。當『小獵犬號』到達的時候,查爾斯島上的陸龜已經極為罕見了,以至於達爾文似乎一隻也沒有踫到。勞森預言,查爾斯島的陸龜不出20年就會徹底消失。而實際上,只用了不到10年,這種今天稱為『加拉巴哥群島』象龜(ChelonoidiselePHantopus)的巨大生物就消失了。而『加拉巴哥群島』象龜究竟是一個獨立的物種還是一個亞種,目前仍然存在爭論。
在《物種起源》中也能找到明確的證據,證明達爾文熟悉人類所造成的滅絕。在為了嘲諷災變學家而花費的濃重筆墨之中,他曾評論道:動物在滅絕之前會不可避免地變得稀少,『我們知道這就是那些動物滅絕事件的過程,它們經由人類之手,或是局部性、或是整體性地滅絕』。這只是一處簡要的間接性提及,而其簡要之中又有著暗示性。達爾文假定他的讀者們熟知這類『事件』,並已對之習以為常了。他本人似乎覺得這不重要,也並未讓他感到麻煩。但是,人類所引發的滅絕當然是一個麻煩。個中原因很多,有些甚至與達爾文自己的理論就有關係。像達爾文這樣一位精明而嚴謹的作者卻沒有注意到其中的聯繫,這真是一個謎。
在《物種起源》中,達爾文沒有給人類與其他生物劃出界線。正如他本人以及與他同時代者所意識到的,這種平等性是他研究工作中最為激進的一個方面。人類,與其他物種一樣,從更古老的祖先那裡傳承下來,又有了一些變化。就連那些似乎能夠將人類與動物區分開來的品質,如語言、智慧、是非感,也與其他適應性特徵如更長的喙或更鋒利的門齒一樣,經由演化而來。正如達爾文的一位傳記作者所寫的那樣,達爾文理論的核心在於『否認人性的特殊地位』。
在演化中成立的那些事情,在滅絕中應該同樣成立,因為在達爾文看來,後者只不過是前者的副作用而已。物種被毀滅正如物種被創造一樣,源自『緩慢發生作用並仍舊存在的原因』,也就是說,經由競爭與自然選擇來完成。在其中納入任何其他機制都是不可理喻的。那麼,又該如何解釋那些迅速發生的滅絕呢?比如大海雀,比如查爾斯島上的陸龜,要繼續列下去的話還有渡渡鳥以及大海牛。這些物種的消亡顯然不是由於有某個競爭物種逐步演化出了某種競爭優勢。它們都是由同一個物種消滅的,而且都是突然之間發生的,就大海雀和查爾斯島的陸龜而言,都是在達爾文自己的生涯之內發生的。我們要嘛為人類所造成的滅絕單獨創建一個類別,從而讓人類真正具有其『特殊地位』,成為一種獨立於自然界之外的生物;要嘛在大自然的秩序之中為大災變留出位置,從而不得不,不管有多痛心,承認『居維葉』是正確的。
紐澤西盤船菊石(DiscoscaPHitesjerseyensis)
山城小鎮古比奧(Gubbio)在羅馬以北近200公里處,或許可以稱之為市政建設的活化石。鎮上的街道極窄,很多地方連最小的菲亞特汽車也無法通過。那些由灰色石塊鋪就的小廣場看起來就跟但丁那個時代沒什麼兩樣。實際上,在1302年,正是一個被委任為佛羅倫薩市長的古比奧人利用他手中掌握的權力流放了但丁。如果你像我一樣在冬天來到古比奧,就會看到遊客們都已離開,旅館也已打烊,連鎮上那座像圖畫一般的宮殿也變得門可羅雀。古比奧就好像是中了魔咒一樣,等著被喚醒。
剛一出小鎮的邊緣,就有一道狹窄的山谷向著東北方向延伸出去,人稱博塔奇奧納(Bottaccione)穀。山谷兩側的岩壁有一條條傾斜的石灰岩帶。遠在有人到此定居之前,甚至遠在人類誕生之前,古比奧位於清澈碧藍的海水之下。微小海洋生物死去的軀體就像雨點一樣落在這片海床之上,一年又一年,一個世紀又一個世紀,一個千年又一個千年,不斷累積。在製造了亞平寧山脈的那次抬升運動中,這片石灰岩地區被提升起來,並傾斜了45°角。於是,今天沿著這條山谷漫步,就如同走過了一層又一層的時間。在百米距離之內,你能走過一億年的歷史。
博塔奇奧納穀如今憑其自身的魅力成為一處觀光景點,只不過是對特殊的一類人而言。20世紀70年代末期,一位名叫沃爾特·阿爾瓦雷斯(WalterAlvarez)的地質學家來到這裡研究亞平甯山脈的起源,結果卻多少有些意外地改寫了地球的生命史。在這條山谷裡,他最先發現了一顆巨大小行星的蛛絲馬跡。正是這顆小行星終結了白堊紀,並且製造了或許是地球歷史上最為糟糕的那些歲月。當塵埃落定的時候,此處既是比喻亦是真實的描述,全部物種的四分之三已經被徹底消滅了。
古比奧的黏土層,用一顆糖做了標記
小行星撞擊的證據存在於薄薄一層黏土之中,差不多在山谷半腰處。來此參觀的人可以把車停在附近開闢的一條岔道上。這裡還有一塊看板,用義大利文解釋了這個景點的意義所在。那個黏土層很容易看到。大概有成百上千根手指在這兒挖過黏土,就像羅馬聖彼得銅像的腳趾,已經被朝聖者的親吻磨光。我去參觀的那天,灰色的天穹下刮著大風,整條山谷都屬我一個人。我想知道究竟是什麼原因讓人們伸出了挖土的手指。僅僅只是好奇心的驅使?或者是地質學意義上的『到此一遊』?抑或是某種更具移情意味的心理:渴望去觸碰那個業已消逝的世界,縱然只是間接的方式?當然,我自己也要伸出手指來挖一挖。在溝槽中戳來戳去之後,我刮出來石子大小的一塊黏土。它的顏色像是破舊的磚塊,質感像是乾掉的泥土。我把黏土放在一張糖紙裡包好,揣進口袋,那是屬我自己的一小份紀念品,代表了這顆行星上曾經發生的那場大災變。
沃爾特·阿爾瓦雷斯來自一個頗有名望的科學世家。他的曾祖父和祖父都是知名物理學家。他的父親路易斯是加利福尼亞大學伯克萊分校的一位物理學家。不過,是沃爾特的母親帶著他在伯克萊的群山中遠足,才讓他對地質學產生了興趣。沃爾特在普林斯頓大學讀了研究生之後,到石油公司找了一份工作。當穆阿馬·卡紮菲(MuammarGaddafi)於1969年奪取利比亞政權的時候,他就在那個國家。幾年之後,他在拉蒙特-多爾蒂(Lamont-Doherty)地球觀測所找到了一份研究工作,就在哈得孫河邊上,曼哈頓對岸。當時,通常被稱為『板塊構造革命』的風潮正在席捲學術界,拉蒙特觀測所的研究者們也都投身其中。
阿爾瓦雷斯決定要在板塊構造學說的基礎上研究義大利半島是如何形成的。這個項目的關鍵是一種暗紅色的石灰岩,義大利人稱之為『紅石片』(scagliarosso)。這種東西在很多地方都能找到,其中之一就是博塔奇奧納穀。這個項目開展之後,卡在了某個問題上,然後就轉變了方向。後來說起這些事情,他曾表示:『在科學上,有時運氣比智慧更有用。』最終,他的研究工作把他帶到了古比奧,身邊還有一位名叫伊莎貝拉·普雷莫利·席爾瓦(IsabellaPremoliSilva)的義大利地質學家做伴,而她的專長是有孔蟲門動物。
有孔蟲門動物,或者簡稱有孔蟲,是一種微小的海洋生物,能夠製造方解石或其他材質的硬殼。當殼裡的動物死去之後,這些微小的殼就會漂落在海底。硬殼的樣子非常獨特,隨物種而各不相同。在顯微鏡下,有些硬殼看起來像蜂窩,有些像辮子或是氣泡,甚至是一串葡萄。有孔蟲很容易廣泛分佈,並大量保存下來。這使得它們成為一種很有用的標準化石:根據某一層岩石中所發現的有孔蟲品種,像席爾瓦這樣的專家就能說出這層岩石的年齡。當他們沿著博塔奇奧納穀開展工作的時候,席爾瓦告訴阿爾瓦雷斯,化石分佈序列有些古怪。在白堊紀最後一個時期的石灰岩層中,含有品種豐富、各式各樣且尺寸相對較大的有孔蟲,有些甚至像沙粒一樣大。在這層石灰岩上面緊挨著一層黏土層,大概有一公分多厚,裡面沒有任何有孔蟲。在黏土層的上面又是石灰岩層,重新出現了有孔蟲,但只有少量的品種,且全都非常微小,與下面那些較大的物種完全不同。
有孔蟲殼的形狀很獨特,有時甚至超乎想像
用阿爾瓦雷斯自己的話說,他的學校教育奉行『差不多算是絕對的均變主義思想』。他所受的訓練令他相信,任何一類生物的消失必然是一個逐步的過程,一個物種慢慢消失之後,另一個物種才會消失,然後才是第三個,以及更多。這正是萊爾和達爾文思想的承繼。然而在古比奧石灰岩層的序列之中,他看到了某種不同的東西。下層的許多有孔蟲物種似乎是突然之間就消失了,並且都發生在差不多同一時間。阿爾瓦雷斯後來回憶說,這整個過程當然『看起來很出乎意料』。然後,時機的問題也很奇怪。大尺寸的有孔蟲似乎正好是在已知最後的恐龍物種滅絕時一起消失的。在阿爾瓦雷斯看來,這不僅僅是巧合。他認為,如果能知道那層一公分厚的黏土層到底代表著多長的時間區段,將會很有意思。
1977年,阿爾瓦雷斯在伯克萊得到了一份工作,並把從古比奧採集的樣品帶到了加利福尼亞,而他的父親此時仍在伯克萊工作。當沃爾特還在研究板塊構造的時候,他的父親路易斯已經獲得了諾貝爾獎。路易斯還開發出了第一台質子直線加速器,發明了一種新的氣泡室,設計了幾種創新性的雷達系統,並與他人共同發現了氚。在伯克萊,路易斯漸漸被人們稱為『瘋狂點子先生』。當時,有一場關於埃及第二大金字塔的爭論引起了他的興趣,爭論的焦點是這座金字塔內是否有裝滿財寶的寶箱。於是,他設計了一個試驗來解決這個問題,但是竟然需要在沙漠中架設一台μ子探測器。探測器給出的結果表明,金字塔裡實際上是實心的石頭。還有一次,他對於甘迺迪總統遇刺案產生了興趣,於是做了一個實驗:把寬膠帶纏在哈密瓜上,再用來福槍(散彈槍)進行射擊。實驗結果證明,總統被擊中之後頭部的運動軌跡與沃倫委員會的調查結果是一致的。當沃爾特告訴他父親古比奧的謎題之後,路易斯非常感興趣,並想出了一個瘋狂的主意:用元素銥來確定黏土的年代。
銥在地球表面非常稀少,但在隕石中很常見。微量的隕石一直以顯微鏡下才能看到的宇宙塵埃這一形式,速率均勻地撒落在地球表面。路易斯推測,累積形成黏土層所用的時間越長,落在其中的宇宙塵埃就越多,那麼其中包含的銥就越多。他聯繫了伯克萊的一位同事富蘭克·阿薩羅(FrankAsaro),他的實驗室是當時少有的幾家擁有合適的設備來完成檢測的實驗室之一。阿薩羅同意對十來個樣品進行檢測,但他很懷疑這一檢測能得出什麼有用的結論。沃爾特給了他一些黏土層之上的石灰岩樣品,一些黏土層之下的石灰岩樣品,還有一些黏土層本身的樣品。然後,他能做的只有等待。九個月之後,他接到了一個電話。黏土層的那些樣品有非常嚴重的問題,裡面的銥含量遠超正常水平。
沒人知道其中的原因是什麼。這只是某種詭譎的異常,還是更為重大的發現?沃爾特飛往丹麥,在一個叫作斯泰溫斯崖(StevnsKlint)的地方採集石灰岩中間的白堊紀晚期沉積物。在那裡,白堊紀末期的地層也是一層黏土,顏色烏黑,聞起來就像是死魚。對這些散發著惡臭的樣品進行分析之後,同樣顯示了宇宙空間水平的銥含量。來自紐西蘭南島的第三組樣品同樣在白堊紀末期體現出一個銥含量的尖峰。
據一位同事說,路易斯聽到這個消息時興奮得『就像是聞到血腥味的鯊魚』。他感覺到一項重大的發現或許就在眼前。阿爾瓦雷斯父子開始詳細地討論數據背後的理論機制。但他們所能想到的每一種理論,要嘛與手頭的數據不符,要嘛就是通過進一步的檢驗排除了。
最後,就在鑽了一年的死胡同之後,他們得出了大撞擊假說。
6500萬年前,在本應極為平常的一天,一顆直徑達10公里的小行星撞擊了地球。在觸地的一瞬間,小行星發生了爆炸,釋放出的能量相當於1億兆噸TNT炸藥的水平,或超過100萬顆人類所測試過的最強大氫彈。碎為齏粉的小行星,以及其中所包含的銥,在整個地球表面上彌漫著,遮天蔽日,導致氣溫驟降。一場大滅絕無可避免。
阿爾瓦雷斯父子把在古比奧和斯泰溫斯崖所得樣品的分析結果,以及他們據此提出的理論,整理成為論文之後投給了《科學》雜誌。『我記得論文的寫作非常辛苦,我們付出了一切努力以期使其盡可能的嚴謹。』沃爾特對我說。
阿爾瓦雷斯父子的論文《白堊紀-第三紀滅絕事件的地外成因》於1980年6月發表。該文引發了劇烈的反響,甚至超越了古生物學的界限。從臨床心理學直到兩棲爬行動物學的學術期刊全都在報道阿爾瓦雷斯父子的發現。很快,『終結白堊紀的小行星』這一概念又被《時代週刊》和《新聞週刊》這些雜誌選中了。一位時事評論員寫道:『用驚人的地外事件把恐龍這種有趣的生物和十足的蠢蛋聯繫起來』似乎『像是一位聰明的出版商為了賺取銷量而捏造出來的情節』。受到大撞擊假說的啟發,卡爾·薩根(CarlSagon)領導下的一組天體物理學家決定要為一場全面戰爭所造成的影響建立模型,最終得出了『核冬天』的概念。而這一概念又引發了另一波新聞報道熱潮。
然而在專業的古生物學家當中,阿爾瓦雷斯父子的理論得到的只是辱駡,辱駡的對象甚至常常是他們本人。一位古生物學家告訴《紐約時報》:『這種貌似真實的物種大滅絕其實只是統計學上的假像,出自對生物分類學的一知半解。』
另一位古生物學家則斷言:『他們的自大簡直令人難以置信。他們根本就不知道真正的動物如何演化,如何生存,如何滅絕。拋去無知不談,這些地球化學家似乎覺得,只要開動某種高級的機器,你就能讓科學產生天翻地覆的革命了。』
第三位古生物學家宣佈:『沒見過的火流星落入沒見過的大海,我可接受不了這個。』
另一位古生物學家表示:『白堊紀大滅絕是漸進式的,而大災變的理論是錯誤的。但是過分簡單化的理論今後還是會出現,引誘少數科學家,為大眾雜誌的封面增色。』
相當奇怪的是,《紐約時報》的編輯部決定也要攪到這件事情中來。『這種從星星中尋找地球上某些事件起因的工作,天文學家應該把它們留給占星家去做。』這份報紙如是嘲諷道。
要想瞭解為什麼會產生如此強烈的反應,我們還是得回頭說說萊爾才行。在化石記錄中,大滅絕突兀地擺在那裡,就連用來描述地球歷史的語言本身都是由大滅絕而來的。在萊爾之後出任倫敦地質學會主席的人名叫約翰·菲利普斯(JohnPHillips)。
他在1841年提出,生命的歷史可以劃分成為三個篇章。他稱第一部分為古生代(Paleozic),來自希臘文『古代的生命』;第二部分為中生代(Mesozoic),意為『中間的生命』;第三部分為新生代(Cenozoic),即『新的生命』。
菲利普斯把古生代與中生代的分界點定在今天所說的二疊紀末期大滅絕,而中生代與新生代的分界點定為白堊紀末期大滅絕。
(在地質學用語中,古生代、中生代和新生代都是『代』,而每一個代又包含若干個『紀』,比如中生代就跨越了三疊紀、侏羅紀和白堊紀。)來自三個代的化石是如此不同,於是菲利普斯認為它們代表著生命截然不同的三個篇章。
約翰·菲利普斯所繪的示意圖展示了生命多樣性增長和縮減的情況
萊爾清楚地知道化石記錄中的這些斷層。在《地質學原理》第三卷中,他記錄道:在白堊紀晚期岩石和緊隨其上的第三紀初期(今天科學界定義為古近紀之始)岩石中找到的植物和動物之間,存在一條『縫隙』。
舉例來說,白堊紀末期的沉積層中包含著大量不同品種的箭石遺跡。箭石是一種像魷魚一樣的動物,死後留下的化石像是彈殼的形狀。但是在更近代的地層中再也找不到箭石了。菊石和厚殼蛤的情況也是一樣。厚殼蛤是一種軟體動物,能形成極為巨大的生物礁,曾被形容是偽裝成珊瑚的牡蠣。這樣的『縫隙』正如看起來那樣,代表了突然而劇烈的全球性改變,這種想法對於萊爾來說是不可能的,或者說是『缺乏哲理的』。所以,他用了像是循環論證的方式,聲稱動物化石的斷層只不過是化石記錄的斷層而已。在比較了斷層兩側的生命形式之後,萊爾得出結論:沒有記錄下來的中間區段肯定是一個很長久的地質時期,大致相當於此後重新出現化石至今所過去的全部時間。用現代測年方法來計算,他對這段空隙的估計是差不多6500萬年。
達爾文同樣清楚地知道白堊紀末期化石的不連續性。在《物種起源》中,他評論道:菊石的消失似乎是個『驚人的突發事件』。此外,就像萊爾一樣,達爾文也對菊石及其所講述的歷史視而不見。他評論道:就我個人而言,我把自然地質記錄視為一部未能完好保存的世界歷史,而且是用不同的方言來書寫的。在這部世界史中,我們所掌握的只是最後一卷,涉及的只是兩三個國家。而在這一卷中,我們所掌握的只是保存下來的短小而零散的章節;在每一頁上,只有零散的字句。
化石記錄的碎片化本質打開了『方便之門』,化石物種在表像上的巨大改變可以給出簡單的解釋。達爾文寫道:必須要記住的是,『貌似真實的整個科或整個目的突然滅絕』可能沒有考慮到『長久的時間間隔』這個問題。如果這些間隔中的證據沒有消失掉的話,肯定能展示出『相當緩慢的滅絕』。以這樣的方式,達爾文繼續著萊爾的『工作』,對地質學證據給予了完全錯誤的解釋。他宣稱:『我們的無知是如此根深蒂固,我們的推斷是如此不著邊際,以至於當我們聽說某個生物物種的滅絕時竟會驚歎,而當我們看不到其中的緣由時,竟然借一場災變來毀掉這世界!』
達爾文的繼承者們接過了『相當緩慢的滅絕』這一衣缽。均變論的觀點排斥突然發生的或橫掃一切的改變,無論是任何種類的改變。但是,對於化石記錄瞭解得越多,我們就越難相信:一整個地質時期,跨越千萬年的時間,竟然可以憑空不知所蹤。這種不斷加深的矛盾導致了一系列越來越折磨人的解釋。比如,或許在白堊紀結束的時候發生了某種『危機』,可那一定是非常緩慢的危機;或許在那個時期結束的時候,所有損失一起構成了一次『大滅絕』;但是,不能把大滅絕與『大災變』混為一談。就在阿爾瓦雷斯父子在《科學》上發表他們論文的同一年,當時世界上最有影響力的古生物學家喬治·蓋洛德·辛普森寫道:在白堊紀末期發生的『更替』應視為『一個在本質上連續的長久過程』的一部分。
在『絕對的均變主義思想』語境下,大撞擊假說比錯誤還要糟糕。阿爾瓦雷斯父子聲稱解決了一個根本就沒發生過的事件,實際上根本不可能發生。這就好像是在兜售一種用於治療某種虛構疾病的專利藥物。在父子倆發表這一假說幾年之後,古脊椎動物學會的一次會議上進行了一項非正式的問卷調查。大多數填寫問卷的人認為行星撞地球這類事情有可能的確發生過。但其中只有5%認為這種撞擊與恐龍的滅絕有關。還有一位與會的古生物學家稱阿爾瓦雷斯的假說為『癡人說夢』。
與此同時,支持這一假說的證據仍在不斷積累。
進一步確證該假說的第一項獨立證據是稱為『衝擊石英』的微小岩粒。在高倍放大鏡下,衝擊石英表面可以看到像是抓痕的痕跡,那是突然爆發的高壓破壞了晶體結構所形成的。衝擊石英最初是在核試驗現場被注意到的,而後又在緊挨著隕石撞擊坑的地方找到了。1984年,在蒙大拿州東部的白堊紀-第三紀交界處(或稱為K-T界線)的一層黏土中找到了衝擊石英的顆粒。(K代表白堊紀[Cretaceous],不用C是因為C已經被用於指代石炭紀[Carboniferous]了;今天,這個邊界被正式命名為白堊紀-古近紀[Paleogene]界線,縮寫為K-Pg。)
接下來的線索來自得克薩斯州南部一個屬白堊紀末期的奇怪沙石層,似乎是由於巨大的海嘯而形成的。沃爾特·阿爾瓦雷斯想到,如果曾經發生一次由撞擊所引發的巨大海嘯,就會把海岸的沙子衝開,從而在沉積記錄中留下獨特的印記。他檢查了成千上萬從海洋中鑽探獲得的沉積柱樣記錄,結果在墨西哥灣獲得的沉積柱樣中找到了這種獨特的印記。
最後終於,在猶加敦半島(Yucatán,在墨西哥東南部,介於墨西哥灣與加勒比海之間)底下發現了一個直徑達150多公里的撞擊坑,深埋在將近1公里厚的新沉積層下面。更準確地說,這個撞擊坑是被重新發現的。因為早在20世紀50年代,墨西哥國有石油公司的一次重力勘察中就已發現了這個撞擊坑。公司的地質學家當時把它解釋為一座水下火山留下的痕跡。因為火山不可能產出石油,所以它很快就被遺忘了。當阿爾瓦雷斯父子去尋找這家公司在該地區鑽探出來的沉積柱樣時,被告知這些柱樣已經在一場大火中被燒毀了。實際上,這些柱樣只是被放錯了地方而已。1991年這些柱樣被重新找到時,發現其中包含一層玻璃,這是岩石融化之後迅速冷卻的結果,恰好就在K-T界線上。對於阿爾瓦雷斯陣營來說,這是決定性的證據,足以說服許多尚未接受這一理論的科學家加入到支持撞擊說的隊伍中來。
希克蘇魯伯隕石坑位於尤卡坦半島邊上,埋在近1公里厚的沉積層之下
《紐約時報》宣佈:『撞擊坑支持了大滅絕理論。』此時,路易斯·阿爾瓦雷斯已死於食管癌的併發症。沃爾特將這個地質學構造命名為『末日隕石坑』。而它更加廣為人知的名字則得自距其最近的小鎮,即希克蘇魯伯隕石坑(ChicxulubCrater)。
『那11年過得很漫長,但如今回頭來看,似乎又過得很快。』沃爾特告訴我,『你可以想像一下,你要挑戰的這個均變說思想,基本上是每一個地質學家和古生物學家上學的時候所學的東西,甚至還包括他們的教授,以及他們教授的教授,一直追溯到萊爾。而現實的情況是,人們看到這些證據,然後真的漸漸改變了他們的想法。』
當阿爾瓦雷斯父子發表他們的假說時,他們只在三個地點發現了含銥層:兩個在歐洲的地點是沃爾特親自去過的,第三個在紐西蘭,樣品是寄過來的。從那以後的幾十年間,數十個更多的地點被找到了,其中一個靠近法國比亞裡茨(Biarritz)一處天體海灘,另一個位於突尼斯的沙漠中,還有一個在紐澤西的近郊地區。尼爾·藍德曼(NeilLandman)是一位古生物學家,專業領域是菊石。他常常到第三個地點去做野外考察。我主動提出希望參與一次這樣的考察。在秋季某個溫暖的日子裡,我和藍德曼在曼哈頓的美國自然歷史博物館門前碰面了,同去的還有兩名研究生。藍德曼在博物館的一個角樓裡有間辦公室,能夠俯瞰中央公園。大家會齊之後出發向南,經林肯隧道出島。
開車穿過紐澤西州北部,我們經過了一連串的大型購物中心以及汽車銷售中心,似乎每隔幾公里就有一家,好像多米諾骨牌一樣。最終,在快靠近普林斯頓大學的地方,我們停在了一個停車場內,緊挨著一個棒球場。(藍德曼希望我最好不要透露這次野外考察的具體地點,怕今後會招來大批的化石收藏者。)在停車場裡,我們與一位在布魯克林學院教書的地質學家馬特·加爾伯(MattGarb)碰了面。加爾伯、藍德曼還有那兩名研究生都把裝備背在了肩上。今天不是週末或節假日,棒球場上空無一人。我們繞過棒球場,走入草叢之中。很快,我們碰到了一條清淺的小溪,岸上覆蓋著鏽紅色的軟泥,還有荊棘懸在水面之上。周圍散佈著破爛的廢棄物:丟掉的塑料袋,報紙的碎片,還有老式易拉罐上的拉環。藍德曼卻宣稱:『對我而言,這裡比古比奧還棒。』
他向我解釋道:在白堊紀晚期,這條小溪、這個停車場還有我們周圍幾公里範圍內的一切,都位於水下。當時,地球上非常溫暖,北極生長著茂密的森林,海平面也很高。紐澤西州大部構成了今天北美洲東海岸大陸架的一部分。因為當時的大西洋窄得多,所以這個地區明顯更靠近今天的歐洲。藍德曼指著溪床上略高於水面幾公分的一個地方告訴我,那就是含銥地層。雖然無論怎麼看都看不出任何差別,但藍德曼知道它就在那兒,因為他曾經在幾年前對這裡的地層樣本進行過分析。藍德曼個子不高,但很結實,大臉上長著灰色的鬍鬚。為了這次考察,他穿了一條卡其布短褲和一雙舊運動鞋。他涉水走進小溪裡,加入到其他人中間,他們正在溪床上用鎬敲敲打打。很快,有人找到了一顆鯊魚的牙齒化石。另一個人則挖出了一個菊石,有草莓大小,表面覆蓋著很多小突起。藍德曼鑒定它屬一個叫彩虹盤船菊石(DiscoscaPHitesiris)的物種。
菊石曾在地球上較淺的海水中漂浮了超過3億年,它們的外殼化石出現在全世界各地。古羅馬的『老普林尼』死於埋葬了龐貝城的那場火山爆發。他活著的時候就已經很熟悉菊石化石這種東西了,只不過把它們當成了珍貴的石頭。『老普林尼』自己的著作《自然史》中寫道:這種石頭據說能帶來預言未來的夢境。在中世紀的英格蘭,菊石被稱為『巨蛇石』,在德國則用於治療生病的奶牛。在印度,菊石被當成毗濕奴的化身,今天差不多仍是如此。
備註: 老普林尼(亦名大普林尼),古羅馬作家、博物學者、軍人、政治家,以《自然史》一書留名後世,在觀察維蘇威火山爆發時,不幸被火山噴出的毒氣毒死。
菊石就像它們的遠房表親鸚鵡螺一樣,菊石能構建出螺旋形的外殼,裡面分隔成了多個小室。這種動物只生活在最後一個也是最大的一個小室裡,餘下的則充滿了空氣。這就好像是一棟公寓樓,卻只有頂層房間被租出去了。兩個相鄰小室之間的牆壁稱為隔片,是一種極為精密的構造,折疊出了複雜的褶邊,就像是雪花的邊緣一樣。不同的菊石物種甚至可以憑藉褶邊的獨特花樣來鑒別。這一演化進展能讓菊石構建出既輕又堅固的外殼,以承受多種不同氣象條件下的水壓。大多數菊石都能讓人抓在手裡,但也有一些會長到兒童充氣泳池那麼大。
根據菊石有九顆牙這一特徵,相信其現存的親緣關係最近的生物是章魚。不過,由於菊石柔軟的軀體實際上從未能保留下來,這種動物到底長得什麼樣子,又是如何生活的,大多只能靠推斷。它們可能(但也並不確定)靠噴出水流來推動自身運動,這就意味著它們只能向後移動。
19世紀繪製的一幅菊石化石圖片
『我記得當我還是個孩子的時候,在古生物學課上知道了翼龍會飛,』藍德曼告訴我,『我立刻產生一個問題:那它能飛多高呢?像這樣的數字很難去取得。』
『我已經研究了40年菊石,卻還是不知道它們的確切偏好。』藍德曼繼續說道,『我覺得它們會喜歡20米深、30米深又或者可能是40米深的水域。它們能在水中前進,卻不怎麼在行。估計它們的生活非常平靜。』
在相關繪圖中,菊石通常被畫成像是塞進蝸牛殼的魷魚。
藍德曼卻不太認同這樣的描繪,他相信,雖然菊石常常被畫成帶有幾條伸出的觸手,但實際上一條觸手也沒有。他近期發表在《地理生物學》期刊上的一篇文章裡配有一幅插圖,圖中的菊石就是那麼一個小團而已。它們長有短而粗的手臂狀附肢,排列成一圈,彼此之間有蹼狀物連在一起。在雄性個體身上,附肢之一較長,伸出蹼狀物外面,是個頭足綱版本的陰莖。
20世紀70年代,藍德曼在耶魯大學攻讀研究生。作為一名前阿爾瓦雷斯時代的學生,他學到的知識是:菊石在整個白堊紀時期都在不斷減少,所以它們最終的消失也就沒什麼好研究的。『感覺是,就那樣,菊石自己慢慢死絕了。』他如此回憶道。接下來的發現,包括許多藍德曼自己的發現,證明情況恰恰相反,菊石本來活得好好的。
『這裡有著很多很多的菊石物種,我們已經在過去幾年中採集了成千上萬的標本。』他告訴我,聲音蓋過了大家用鎬製造的叮叮噹當聲。實際上,就在這裡的溪床上,藍德曼最近發現了兩種全新的菊石物種。一種為了紀念他的同事命名為米氏盤船菊石(DiscoscaPHitesminardi),另一種為了紀念這個發現地而命名為紐澤西盤船菊石。紐澤西盤船菊石可能具有伸出殼外的小小脊椎。據藍德曼推斷,這種結構能讓菊石比實際上顯得更大更嚇人。
在阿爾瓦雷斯最初的那篇論文中就已經提出,導致K-T大滅絕的主要原因並不是撞擊本身,甚至都不是撞擊的直接後果所引發的。小行星,更通用的術語是火流星,所帶來的真正災難性的效應是塵埃。在那場大論辯的幾十年間,這一理論又經過了多次的修正。(大撞擊發生的日期也被推到了更久遠的6600萬年前。)
儘管科學家們仍在就許多細節問題激烈地爭論,但是這次事件的大體過程應該如下:火流星來自東南方向,相對地球的軌道角度很低,所以它不太像是從上面掉下來的,而是從側面而來,就像一架失事的飛機。當它猛地撞上尤卡坦半島的時候,時速差不多達到了7.2萬公里。由於它的軌道方向,北美地區受到尤為慘烈的打擊。像雲層一樣無邊無際的灼熱蒸汽和碎屑橫掃這片大陸並不斷擴散,將沿途一切燒為灰燼。『基本上,如果你是加拿大艾伯塔省的一隻三角龍,那麼你在汽化之前大約有兩分鐘時間可以逃命。』一位地質學家是這樣告訴我的。
在撞出那個巨大撞擊坑的過程中,小行星還把超過其自身質量50倍的岩石粉末炸到了空中。當這些拋射物在大氣中落回地面時,灼熱的顆粒立刻點亮了頭頂上的整個天空,所產生的熱量足以烤焦地球表面。由於尤卡坦半島的地質情況,這些被拋向空中的粉塵富含硫。硫微粒在阻擋太陽光方面是非常有效的。正因為如此,像喀拉喀托(Krakatoa)火山這樣規模的火山爆發能夠在數年內降低全球氣溫。同樣的原因,在最初的熱浪襲過之後,全世界又經歷了好幾個季節的『撞擊冬天』。森林覆滅了。研究遠古孢子和花粉的孢粉學家發現,不同的植物群落都被迅速擴張的蕨類植物替換掉了。(這一現象後來被稱為『蕨類尖峰』。)海洋生態系統實際上也被摧毀了,並困於這一狀態至少50萬年,甚至是數百萬年。(這種後撞擊時期一片荒蕪的大海被稱為『奇愛洋』。)
在K-T界線上究竟有多少個種、屬、科甚至是目滅絕了?我們無法給出全面的統計,甚至連估計也做不到。在陸地上,所有比貓更大的動物似乎都滅絕了。這一事件最為著名的受害者是恐龍,或者更準確地說是非鳥類的恐龍,它們遭受了百分之百的滅絕。在那些得以苟活至白堊紀結束的動物之中,有很多是博物館紀念品店的招牌商品,比如我們所熟悉的鴨嘴龍、甲龍、暴龍還有三角龍。(沃爾特·阿爾瓦雷斯關於大滅絕的那本書《霸王龍與末日隕石坑》的封面就是一隻看起來很生氣的霸王龍對大撞擊的恐懼反應。)翼龍同樣消失了,鳥類也受到了很大的衝擊,大概有四分之三的科滅絕了,或許甚至更多。還保留著牙齒等祖先特徵的反鳥亞綱被徹底消滅了。同樣被徹底消滅的還有水生的黃昏鳥目,它們大多數不會飛行。蜥蜴和蛇遭受了同樣的命運,全部物種約五分之四消失了。哺乳動物也一樣遭了大難,生活在白堊紀末期的哺乳動物中,差不多有三分之二的科消失在K-T界線上。
在海洋中,曾經被『居維葉』認為不合理的、後又改稱『驚人的』蛇頸龍也滅絕了。同樣滅絕的還有滄龍、箭石類,當然還有菊石類。雙殼綱動物今天為我們所熟悉的形式是蚌和牡蠣,它們在白堊紀末期也遭受了重創。同樣被重創的還有腕足動物門和外肛動物門,前者雖然長得像蛤蜊卻有著完全不同的解剖結構,後者看起來像珊瑚卻是完全無關的動物。好幾類海洋微生物距離滅絕只有咫尺之遙。在浮游類有孔蟲中,差不多有95%的物種消失了,包括馬亞羅底棲抱球蟲(AbthomPHalusmyaroensis),在古比奧的白堊紀最後一個石灰岩層中就發現了這種動物的遺骸。(浮游類有孔蟲生活在海洋表面,底棲類有孔蟲生活在海底。)
總體而言,對於K-T界線瞭解越多,萊爾對於化石記錄的解讀就越發顯得固執己見。化石記錄的問題不在於緩慢的滅絕看起來很突然,而是恰恰相反:可能是實際上很突然的滅絕看起來滯後了。
請看配圖。每一個物種都有所謂的『保存可能性』,即該物種的一個個體變成化石的幾率。這個數字受很多條件的影響而變化,例如這種動物的常見程度、生活範圍以及軀體組成。(顯然,厚殼的海洋生物比骨頭中空的鳥類有更大的機會變成化石,從而保存下來。)
在這張配圖中,大的白色圓盤代表極少成為化石的物種,中等大小的圓圈代表更容易成為化石的物種,而小的白色圓點則代表數量更為充足的那些物種。就算是所有這些物種在同一時間一起滅絕,但看起來似乎是白色圓圈的物種在更早的時間就滅絕了,僅僅因為它們的骸骨數量更少。這種效應根據最先發現它的科學家的名字命名為『西格諾爾-利普斯效應』(Signor-LippsEffect),它有可能『模糊』掉突發性的大滅絕事件,使其看起來似乎是長期進行的事件。
在K-T滅絕之後,生命用了數百萬年的時間才又恢復到之前的多樣性水平。另一方面,許多倖存的動物門類似乎體型都變小了。這個現象在古比奧含銥層之上的微小有孔蟲中就有所顯現,被稱為小人國效應(Lilliputeffect)。
藍德曼、加爾伯還有那兩個研究生整個上午都在溪床上砸石頭。儘管我們位於這個國家人口密度最高的州中央,但卻沒有一個經過這裡的人來看看我們在幹什麼。隨著太陽越升越高,天氣變得更熱更潮濕了,能站在及踝的水中是件很愉悅的事情(儘管我一直對那暗紅色的石灰岩感到好奇)。有人帶了一個空的紙板箱。既然我沒有鎬,索性就幫忙收集他們發現的化石,放在紙箱中排列好。他們又找到更多的彩虹盤船菊石,以及幾個龍骨真棒菊石(Eubaculitescarinatus)。後者沒有螺旋狀的外殼,只有一個像矛一樣細長的殼。(關於菊石的滅絕,在20世紀初曾經有一個流行理論認為,像龍骨真棒菊石這種沒有螺旋的外殼表明,這類動物已經窮盡了演化的所有可能性,進入了某種Lady Gaga式的頹廢時期。)突然,加爾伯激動地衝了過來。他手裡拿著一塊從溪床上敲下來的拳頭大小的石頭,指著側邊上一個指甲似的東西給我看。他解釋說,這是一塊菊石的顎。相比於菊石柔軟軀體的其他部分,顎更常出現在化石中,但仍是極其罕見的。
『有了它,這趟就沒白來。』他大聲說道。
我們並不清楚究竟是大撞擊的哪一方面影響了菊石,是熱、黑暗、寒冷,或是水中化學成分的改變。同樣不太清楚的是,為什麼它們的一些頭足綱表親得以倖存。不同於菊石,鸚鵡螺就熬過了大滅絕事件:從白堊紀末期算起,這一物種大部分都存活到了第三紀。
解釋兩者差異性的理論之一認為原因在於卵。菊石的卵極其微小,直徑不足0.1公分。結果就是,這些卵孵化出來的菊石幼體也非常小,沒有移動的能力,只能在水體表面隨波逐流。鸚鵡螺產的卵則非常大,幾乎是所有無脊椎動物中最大的,直徑約2公分。孕育一年之後,孵化出來的鸚鵡螺幼體就像是迷你版的成年個體,立刻就能四處遊動,在深水中尋找食物。或許,在大撞擊之後的海洋表面,水體環境中有很強的毒性,令菊石的幼體無法存活,而底部的水體環境還沒那麼糟,於是鸚鵡螺的幼體設法堅持了下來。
無論具體的解釋是什麼,這兩類動物截然不同的命運提出了一個關鍵問題。今天還存活著的所有生命(包括所有人類),都是那場大撞擊倖存者的後代。但是並不能由此得出結論,說它們(或是我們)對環境適應得更好。在極端壓力的環境下,『適應』這個概念已經失去了其本來的意義,至少在達爾文學說的角度來看是這樣的。當一種生物面對它在整個演化歷史上從未遭遇過的情況時,無論好壞與否,它怎麼能夠適應得了呢?倫敦自然歷史博物館的一位古生物學家保羅·泰勒所說的『生存遊戲的規則』,在這樣的時刻突然改變了。在數百萬年甚至數千萬年裡一直讓某種生物得以佔據優勢的性狀,一朝之間就成為其致命因素(儘管在事情發生數百萬年之後,可能很難去確定這些性狀到底是什麼)。菊石與鸚鵡螺之間的問題,同樣也存在於箭石與魷魚之間,蛇頸龍與烏龜之間,恐龍與哺乳動物之間。之所以你手中這本書的作者是一個長毛的雙足動物,而非一隻長鱗片的雙足動物,更主要的原因是因為恐龍的運氣不好,而不是哺乳動物有任何的優越性。
『菊石什麼也沒做錯。』藍德曼一邊對我說著,一邊把小溪中取得的最後一塊化石收拾好,準備返回紐約市了。『它們的幼體像是浮游動物,而這在它們所存在的歲月裡是件極好的事情。隨波逐流,擴散到更廣闊的地域中,還有什麼更好的方法嗎?然而到了最後,這可能恰恰成了它們毀滅的原因。』
波紋雙鶴筆石(Dicranograptusziczac)
1949年,哈佛大學的兩位心理學家召集24名本科生來參加一個研究知覺能力的實驗。這個實驗很簡單:學生們會看到一些撲克牌,牌翻過來的時候,他們要辨認出是什麼牌。實驗用的大多數牌都是完全正常的,只有少數幾張做了手腳,比如紅色的黑桃六、黑色的紅心四等。當牌快速翻過去的時候,學生們更傾向於無視那些不調和的事情。比如,他們會把紅色的黑桃六當成紅心六,或者是把黑色的紅心四說成黑桃四。當牌翻動的速度稍慢一些時,學生們會非常糾結於他們究竟看到了什麼。面對紅色的黑桃時,有些學生說它看起來是『紫色的』或『棕色的』或『紅黑色的』,剩下的學生則完全被搞糊塗了。
有學生評論說:這個符號『看起來像是反了還是怎麼的』。
『我沒法把這種花色挑出來,無論它是什麼。』另一個學生大聲說,『我現在不知道它是什麼顏色,也不知道它是桃還是心。我現在甚至說不準桃的符號長什麼樣了!天哪!』
心理學家們把這一實驗結果寫成了一篇論文《對於不調和事物的知覺:一種典型》。
很多人都覺得這篇論文很有意思,比如湯馬斯·庫恩(ThomasKuhn),20世紀最有影響的科學史家。對於庫恩來說,這個實驗的確體現了一種典型:它揭示了人類是如何處理混亂信息的。人們的第一個念頭是要把這種奇怪的東西強塞進某個熟悉的框架中,比如紅心、黑桃、方塊或者梅花。不一致的跡象都會被盡可能長時間地忽視:紅色的黑桃會被看作是『棕色』或『暗紅色』。當這些異象變得實在是太過顯眼時,危機就隨之而來了,心理學家管它叫『‘天哪!’反應』(『MyGod!』reaction)。
在庫恩那本對後人產生了巨大影響的著作《科學革命的結構》中,他認為這種模式是非常基礎的,不僅僅塑造了個人的知覺方式,還包括全部的科學認知過程。如果一批數據與某個學科通常為人所接受的推定不相容的話,它們要嘛不被採信,要嘛就被盡可能長時間地解釋為別的東西。矛盾積累得越多,認識就越發繁複糾結。『在科學研究中,就像是在那個撲克牌實驗中,新概念的出現必然伴隨著困難。』庫恩寫道。但是接下來,終究還是會有某些人願意將紅色的黑桃稱為紅色的黑桃。危機的出現帶來了深入的洞察,於是舊的框架讓位給新的框架。這就是偉大的科學發現誕生的方式,或者用那個因庫恩的介紹而廣為人知的術語來說,是『典型轉換』(paradigmshift)發生的方式。
滅絕的科學發現史可以說就是一系列的典型轉換。直到18世紀末,滅絕的概念還不存在。出土的骨頭越是奇怪(比如猛獁、大地懶、滄龍),博物學家就越要費力地把它們歸入熟悉的框架之中,幾乎把眼都看花了。他們也的確是看花了眼。屬大象的巨大骨頭被大水沖到了北方,或是河馬逛到了西邊,或是鯨長著尖牙利齒。
『居維葉』到了巴黎之後,發現長毛象(猛獁)的臼齒與已經建立的框架不相符,一個『天哪』時刻出現了,導致他不得不提出一種全新的方式來看待它們。
『居維葉』承認,生命自有其歷史。這一歷史的特徵就是失落,而且不時會被人類無法想像的可怕事件打斷。『雖然這個世界並不會隨典型的改變而改變,但典型轉換之後的科學家們卻得以在一個不同的世界中工作。』庫恩如是寫道。
『居維葉』在《四足動物骨骼化石的研究》中列舉了數十個消失的物種,並且確信還有更多的消失物種等待去發現。在接下來的幾十年間,被鑒定發現的滅絕生物越來越多,『居維葉』的理論框架也開始出現裂痕。為了能跟上化石記錄增長的腳步,大災難發生的次數也不得不增多。『只有上帝才知道到底要有多少次災難』才能滿足他的需要,萊爾如此嘲諷道,對『居維葉』的全部努力付之一笑。
『萊爾』的解決方案是,不承認災變。在『萊爾』以及其後達爾文的構想中,滅絕是一種罕見事件。每一個消失的物種都是自己逐漸走進墳墓的,是『生存競爭』的犧牲品,作為一種『不夠進步的形式』而受自身缺陷拖累。
均變論者對於滅絕的論述堅持了超過一個世紀的時間。然後,隨著含銥層的發現,科學面臨一次新的危機。(按一位歷史學家的說法,阿爾瓦雷斯父子的工作『是科學界的一次大爆炸,其衝擊力不亞於地球經受的大撞擊』。[5])大撞擊假說解釋的是時間長河中的一個瞬間,白堊紀結束時那段可怕的、恐怖的、一無是處的日子。但這個瞬間卻足以打破『萊爾』和達爾文的框架。大災變的的確確發生過。
備註: 均變論(Uniformitarianism)是由查理斯·萊爾的《地質學原理》一書所提出的,其理論是以英國人詹姆斯·哈頓在1785年和1789年所提出的漸變論所衍伸而來,其思想和漸變論大致相同,且提出了地質時間的概念,也否定了達爾文的天擇說。其中精髓的一句話就是:「現在是通往過去的一把鑰匙」(The
present is the key to the past),表示一切過去所發生的地質作用都和現在正在進行的作用方式相同,所以研究現在正在進行的地質作用,就可以明瞭過去的地球歷史。這樣的思想後來已經有所修正。與其相反的學說是由居維葉(Georges
Cuvier)所提出的災變論。
有時被稱為新災變論的理論認為,地球只有在不發生劇烈變化的時候才緩慢變化。這種理論現在已經成為地質科學的一個標準組成部分。從這個意義上來說,現在占主導地位的典型既不是『居維葉』的,也不是達爾文的,而是結合了兩者的關鍵元素:『偶爾被恐慌打斷的長久安逸。』雖然出現的次數稀少,但這些恐慌的時刻卻是極其重要的。它們決定著滅絕的整體圖景,也就是說,決定著生命的整體圖景。
小路順山勢而上,越過一道湍急的溪流,又從相反的方向再次越過同一道溪流。路旁有一隻綿羊的屍體,死去多時,已經乾癟得像個廢棄的氣球。這座小山綠得發亮,卻幾乎沒什麼樹。那隻死羊的祖祖輩輩們確保山上不會有任何東西長得比它們嘴的位置還高。在我看來,天上是在下雨。不過,這裡可是蘇格蘭的南部高地。一位與我一同遠足的地質學家告訴我,這只能算是很小的毛毛雨,蘇格蘭語稱之為『濃霧』(smirr)。
我們的目的地是一處叫作『多布崖』(Dob’sLinn)的地方。在一首古老的民謠中,虔誠的牧羊人多布曾經在這裡把魔鬼推下了懸崖。當我們到達那道懸崖的時候,『濃霧』似乎更濃了。那裡的景色很美,一道瀑布飛流直下,碎裂在一道狹窄的山谷之中。在小路邊上幾米遠的地方有一塊露出地面的岩石,邊緣粗糙,表面有縱向的條紋,就像裁判員的衣服一樣,由明暗相間的條帶組成。來自英國萊斯特大學的地層學家 『札拉希維茨』(Jan Zalasiewicz)把他的帆布背包放在濕漉漉的地上,整了整身上的紅色防雨夾克。他指著岩石上的一道淺色條帶告訴我說:『那兒出了壞事。』
『多布崖』瀑布
我們所看到的那塊岩石是差不多4.45億年前形成的,屬奧陶紀末期。當時,地球就像是遇到了一場漂流木大擁塞,包括今天的非洲、南美洲、澳洲以及南極洲在內的大部分陸地都連在一起,形成一塊巨大的陸地,稱為岡瓦納古陸,橫跨緯度超過90°。當時的英格蘭地區屬如今已消失不見的阿瓦隆尼亞大陸,而『多布崖』當時位於南半球,沉在稱為伊阿珀托斯的大洋底部。
奧陶紀緊接在寒武紀之後。即便是最不用心的地質系學生也知道寒武紀,因為在這一時期出現了生命的『大爆發』,產生了眾多新的生命形式。奧陶紀也一樣,是生命掙脫原有形式、紛紛邁向新方向的時期,即所謂的奧陶紀輻射。不過,這個時期的大多數生命仍舊困在水裡生活。在奧陶紀中,海洋生物的分類科別數量增加了兩倍,而且海裡的動物我們多多少少已經能認得了(如今天的海星、海膽、海螺以及鸚鵡螺的祖先),當然還有很多我們不認識的動物(牙形石,長得大概像鰻魚;三葉蟲,有點像是現在的鱟;還有巨大的海蠍子,怎麼看都像是從惡夢裡跑出來的東西)。最初的珊瑚礁形成了,今天蛤蜊的祖先也有了像蛤蜊一樣的樣子。到了奧陶紀中期,最早的植物開始在陸地上擴張領地。它們是原始的苔蘚和地錢,緊貼在地表生長,好像對它們周遭的新環境有些不知所措似的。
到了奧陶紀末期,差不多4.44億年前,海洋幾乎被清空了,大約85%的海洋物種滅絕了。在很長的一段時期內,這一事件被視為所謂的『偽大災變』,只不過證明了化石是多麼不可信。而今,它被視為五次大滅絕中的第一次,並且被認為包括兩次短暫且強烈的致命衝擊。儘管這次事件的受害者們遠沒有白堊紀末期滅絕的那些動物那麼有魅力,但它同樣標誌著一個生命史上的轉折點,當遊戲規則突然改變時,產生的後果無論如何都將永遠存在下去。
那些在奧陶紀大滅絕中得以倖存的動物和植物『繼續構建著現代世界』,英國古生物學家理查德·福提說:『若是倖存者的名單有少許不同,那麼今天的世界也將不同。』
『札拉希維茨』是我此次『多布崖』之行的嚮導。身材消瘦的他長著亂蓬蓬的頭髮和一雙淡藍色的眼睛,言談舉止非常講究禮數,卻又不令人反感。『札拉希維茨』是筆石方面的專家。筆石是一綱曾經非常繁盛、高度多樣化的海洋生物。它們興盛於奧陶紀,在其後的大滅絕中差一點就全軍覆沒。用眼睛直接去看的話,筆石化石就像是一些刮痕,有時也像是史前的岩畫。(筆石[graptolite]這個單詞來自希臘文,意為『寫有字的岩石』,是由林奈最初創造的。不過,林奈認為它們不是礦物化的動物硬殼,而只是動物遺體留下的印記而已。)如果用放大鏡來看的話,筆石常常有著可愛的形狀,讓人產生各種聯想:有的品種像是羽毛,有的像里拉琴(lyre),還有的像是蕨類植物的葉子。筆石是群居動物,單獨個體稱為個蟲(zooid),能夠建造自己的小小的管狀居所,稱為鞘殼。每一個鞘殼又能和鄰居連在一起,就像是一排房子一樣。所以,一塊筆石化石其實代表了一個小種群,能夠漂浮在水中,甚至很可能是在水中作為一個整體遊動,尋找更小的浮游生物作為食物。沒人知道個蟲到底長什麼樣子,就像菊石一樣,軀體的柔軟部分無法保存下來。不過,目前認為筆石與現存的羽鰓綱動物長得很接近,後者樣子就像是海洋版的捕蠅草。
來自奧陶紀早期的筆石化石
筆石有個地層學家很喜歡的好習慣:分化出新的物種、擴張、滅絕,全都在相對很短的時間內完成。『札拉希維茨』把它們比作《戰爭與和平》中溫柔的女英雄娜塔莎。他說兩者都是『嬌弱的、神經質的,對身邊的事物極為敏感』。筆石的這種特性讓它們成為很有用的標準化石,依次分佈的不同物種可以用來鑒定順序排列的不同岩層。
原來在『多布崖』找筆石的化石竟然如此容易,即便對於最業餘的化石收藏者而言也是一樣。在那塊露出地面的粗糙岩石中,深色的部分是葉岩,只要用錘子輕輕一敲就能搞下來一大塊,再敲一下就能把它從側面剝開,就像打開一本書一樣,每一頁都能輕易翻開。在石面上往往什麼也看不到,但也常常會有一個(或更多)模糊的印記,來自一個遠古世界的信息。我找到的筆石中有一個保存得異常清晰。它狀如假睫毛,只不過很小,就像是給芭比娃娃準備的。『札拉希維茨』告訴我,這是一塊『博物館藏品水平的標本』。毫無疑問,他有些言過其實了。不過,我還是把它收了起來。
當『札拉希維茨』教會我要找什麼樣子的化石之後,我自己也能觀察到滅絕的變化。在深色的葉岩中,筆石很多,而且種類豐富多樣。我很快就採集了大量標本,塞滿了上衣口袋,沉甸甸的。許多筆石都是V字形的不同變體,從一個中央節點向兩側伸出兩個分支。有些看起來像是拉鍊,有些則像叉骨。還有一些在分支上又長出了新的分支,像是一棵迷你樹。
與之相比,淺色的石頭中很貧瘠,幾乎找不到筆石。從一種狀態到另一種狀態的過渡,也就是從黑石頭到灰石頭,從許多筆石到沒有筆石,似乎是突然之間發生的,用『札拉希維茨』的話來說,也的的確確是突然發生的。
『札拉希維茨』告訴我:『從黑色到灰色的變化,標誌著一個轉折點,也可以說是海底環境從適宜生存變為不宜生存。』『而且在人的一生之中就能看到這個變化。』『這種過渡明顯是『居維葉』式的』。
與我們一起來到『多布崖』的還有『札拉希維茨』的兩個同行,丹·康登(DanCondon)和伊安·米拉爾(IanMillar),英國地質調研會的成員。他們是同位素化石方面的專家,準備從這塊岩石的每一個岩層條帶中取樣,他們期望其中能含有微量的鋯石。
備註: 鋯石(英語:Zircon),是一種天然礦物,化學成份為矽酸鋯(Zirconium
Silicate, ZrSiO4)。可含微量的鐵、錳、鈣、鈾、釷等成分。由於鈾、釷等放射性元素的存在,可使鋯石的結晶程度有不同程度的降低。鋯石是一種矽酸鹽礦物,它是提鍊金屬鋯的主要礦石。鋯石廣泛存在於酸性火成岩,也產於變質岩和其他沉積物中。鋯石的化學性質很穩定,所以在河流的砂礫中也可以見到寶石級的鋯石。鋯石有很多種,不同的鋯石會有不同的顏色,如紅、黃、橙、褐、綠或無色透明等等。經過切割後的寶石級鋯石很像是鑽石。鋯石過去還被叫作鋯英石或風信子石。鋯石可以耐3000℃以上的高溫。一般首飾類耐高溫度750℃-1250℃。
回到實驗室之後,他們將把岩石樣品溶解掉,然後進行質譜分析。這樣一來,他們就能夠確定這些岩層是多久以前形成的,前後誤差不超過50萬年。
米拉爾是蘇格蘭人,聲稱自己不怕這種『濃霧』。不過最後他也不得不承認,用英語來講,這就是大雨。裸露岩石的表面開始有泥水流下來,很難再取得乾淨的樣本。於是,大家決定第二天再來試試看。三位地質學家收拾好裝備,我們一起踏著小路上的積水走回停車的地方。『札拉希維茨』已經在附近的小鎮莫弗特(Moffat)預訂了小旅店。我讀了那個小鎮的旅遊宣傳手冊,說那裡有世界上最窄的旅館和一座綿羊銅像。
等所有人都換好了乾衣服,我們在小旅店的起居室裡碰面,一起喝茶。『札拉希維茨』帶了幾篇他最近發表的有關筆石的論文。康登和米拉爾舒舒服服地坐在椅子裡,翻了翻白眼。『札拉希維茨』不理會他們,耐心地給我解釋著他最近發表的另一篇論文的意義所在。這篇題為《英國地層學分析中的筆石》的論文長達66頁,包含多達650個筆石物種的詳細繪圖。在這篇論文中,筆石的滅絕效應雖然沒有山坡上雨水沖刷之下的岩石那麼生動,但卻展現得更為系統。直到奧陶紀結束時,一直是V字形的筆石佔據統治地位。其中就包括像波紋雙鶴筆石和分支矢量筆石(Adelograptusdivergens)這樣的物種。波紋雙鶴筆石的個蟲鞘殼沿著兩個分支排布,兩個分支先是彎曲分開,後又朝向彼此,像是獠牙,又像是兩道波浪線。分支矢量筆石除了兩個主要的分支以外,還有一些像拇指一樣伸出來的小側枝。只有少數幾種筆石熬過了大滅絕事件,並最終分化成更多的物種,在志留紀重新佔領海洋。但是志留紀的筆石整體形狀是流線型的,更像一根棍子,而不是一些分支。V字形的筆石則徹底消失,再也沒有出現過。筆石的命運與恐龍、滄龍、菊石類似,雖然規模上要小得多,但同樣代表著一種曾經高度成功的生命形式最終走向了滅亡。
手繪的波紋雙鶴筆石,比實際尺寸大了好多倍
4.44億年前究竟發生了什麼事情,幾乎滅絕了筆石,更不要說牙石、腕足動物、棘皮動物以及三葉蟲?
在阿爾瓦雷斯假說剛剛發表之後的幾年間,人們基本上認為,物種大滅絕的統一理論已經出現了,至少對於那些不認為這個假說是『癡人說夢』的人來說是如此。
如果一顆小行星製造了化石記錄中的一條空白『縫隙』,似乎有理由相信同樣是大撞擊製造了所有其他那些『縫隙』。這種想法在1984年得到了進一步的發展,那一年有兩位來自芝加哥大學的古生物學家發表了對於海洋化石記錄的全面分析結果。
這項研究表明,除了五次規模較大的滅絕以外,還有許多規模較小的滅絕事件。
當所有這些滅絕事件放在一起統一考量的時候,一種規律就浮現出來了:物種大滅絕似乎是以2600萬年的固定間隔發生的。換言之,滅絕是週期性爆發的,就像是從地球這個大繭中定期鑽出來的一隻蟬。這篇論文的兩位作者大衛·勞普和傑克·塞普考斯基也不能確定到底是什麼導致了這樣的爆發,但他們猜測最有可能的原因是某些『天文學和天體物理學的循環』,與『我們太陽系從銀河系的旋臂中經過』有關。
阿爾瓦雷斯父子在伯克萊的同事,一些天體物理學家把這個推測又向前推了一步。他們聲稱,這一週期性可以用太陽的一顆小『伴星』來解釋:這顆伴星每2600萬年經過一次太陽系的奧爾特雲(OortCloud),引發了大規模的流星雨,給地球以毀滅性的打擊。這顆伴星的命名,帶有點恐怖電影的外號,復仇女神(Nemesis)。但對於伯克萊的這些天體物理學家來說有個問題:沒有人曾經觀察到過這顆伴星(至今仍無觀察到有這顆太陽伴星存在的證據)。不過,這也不是不可逾越的問題,因為太空中的小恒星多得是,很多都還等著人們去觀察分類。
備註: 1984年,古生物學者大衛·勞普和Jack
Sepkoski發表了一篇論文,宣稱他們利用不同形式的時間序列分析,發現了過去2.5億年內物種滅絕率存在統計上的週期性。他們透過海洋脊椎動物、無脊椎動物和原生動物的化石來研究滅絕強度,確定了該時間範圍內的12次大滅絕事件。大滅絕之間的平均時間間隔為2600萬年。當時,識別出的滅絕事件中有兩個(白堊紀-第三紀和始新世-漸新世)與大撞擊事件的時間相吻合。儘管二人無法確定其假定的週期性的原因,但他們提出,滅絕事件可能和地球以外的因素有關。此後很快就有幾個天文學家團隊提出了提出解釋的機制。
關於太陽伴星:為了接續解釋勞普和Sepkoski提出的大滅絕週期,同年,兩個天文學家團隊分別獨立地在同一期《自然》上發表了相似的假說,其中一個團隊是Daniel
P. Whitmire和Albert A. Jackson IV,另一個是馬克·戴維斯、皮特·赫特和理察·A·穆勒。這種假說認為,太陽可能有一個未發現的伴星,其橢圓軌道非常扁,會擾動奧特雲中的彗星,
令大量彗星造訪內太陽系,導致地球上撞擊事件更頻發。該假說被稱為「涅墨西斯」(Nemesis,即希臘神話中的復仇女神)或「死星」(Death Star)假說。
在大眾媒體上,『復仇女神事件』這個命名,激發了與最初的小行星假說一樣的熱情。(有一個記者形容這個故事具備除了性和皇室之外的所有要素,《時代週刊》出了一篇封面報道,緊接著《紐約時報》又刊登了一篇反駁性質的,輕蔑地稱之為『神秘的死星』)
這一次,報紙多多少少說到了點子上。雖然伯克萊的科學家在接下來的一年多時間裡一直在掃描星空,尋找這顆『死星』,但卻沒有發現它的一絲光芒。更重要的是,通過進一步的分析,週期性假說的證據站不住腳了。
大衛·勞普曾告訴我:『如果有哪一點是大家一致認同的,那就是我們所看到的週期性不過是統計上的巧合而已。』
與此同時,尋找含銥層或其他地外撞擊線索的努力也是舉步維艱。路易斯·阿爾瓦雷斯也和其他人一起加入到了這場搜尋之中。在那個幾乎沒聽說過有人跟中國進行科研合作的年代,他就設法弄到了來自中國南方的岩石樣本,該樣本時間跨越了從二疊紀到三疊紀的界線。二疊紀末期大滅絕,或稱二疊紀-三疊紀大滅絕,是五次大滅絕中最大的一次,差一點就徹底消滅了全部的多細胞生命形式,真是恐怖到了極點。在來自中國南方的樣本中,路易斯激動地發現兩層岩石中間嵌著一個黏土層,和古比奧的情況一樣。『我們當時感覺這層黏土裡肯定會有很高的銥含量。』他後來回憶說。但結果發現,中國的黏土層在化學上來講平淡無奇,銥含量微小到幾乎檢測不到。對來自『多布崖』等地的奧陶紀末期岩石樣本進行檢測時,的確發現了高於正常水平的銥含量。然而,在相應的時間框裡卻找不到其他的線索,比如衝擊石英等證據。最後發現,檢測到的銥含量升高可能只是異常的沉積作用所致,這的確更可信,但相對而言就不那麼令人稱奇了。
關於奧陶紀大滅絕,目前的理論認為是由冰川作用所導致的。這一時期的大部分時間裡以溫室氣候為主,大氣中的二氧化碳水平很高,海平面和溫度也同樣很高。然而就在第一次大滅絕事件發生時,也就是筆石受到巨大衝擊的時候,二氧化碳水平降低了,溫度也隨之降低,岡瓦納古陸結凍了。在超大陸廣闊的殘存部分比如沙特阿拉伯、約旦和巴西那裡,都能找到關於奧陶紀冰川的證據。海平面驟然下降,海洋環境中的許多棲息地都消失了。據推測,這是海洋生物受損的原因之一。海洋的化學組成也發生了變化;除此之外,冷水含有更多的氧氣。沒有人知道究竟是溫度變化本身還是其所引發的連鎖反應殺死了筆石;
『札拉希維茨』是這樣對我說的:『圖書館裡發現一具死屍,旁邊有六七個管理員轉來轉去,看起來都很局促不安。』同樣沒有人知道,這種改變是如何開始的。有一種理論認為,冰川作用是由於最早的苔蘚登上陸地造成的,它們加劇了從空氣中抽離二氧化碳的過程。如果真是這樣,那麼動物的第一次大滅絕就是由植物一手造成的。
二疊紀末期大滅絕似乎也是由於氣候變化所引發的。不過這一次,變化是向著相反的方向。在滅絕發生的時候,也就是2.52億年前,有一次向空氣中大量釋放碳的過程,其總量是如此之大,以至於地質學家們一度無法想像這麼多碳究竟是從哪兒來的。溫度迅速升高,海水溫度甚至上升了18℃。海洋的化學組成也亂套了,就像是一個失控的水族館。水變酸了,氧溶解量大大下降,許多生物實際上可能是窒息而死。珊瑚礁也崩潰了。二疊紀末期大滅絕發生的時間雖然遠遠不及人的一生那麼短,但在地質學上來講也是非常突然的。根據中國和美國科學家合作研究的結果,這次事件的時間跨度不超過20萬年,或許還要少於10萬年。
等到這次滅絕結束的時候,地球上的全部物種差不多有90%被消滅掉了。
然而,即便是急劇的全球暖化和海洋酸化似乎也不足以解釋如此令人震驚的大規模滅絕,所以人們還在尋找其他的發生機制。有一個假說是這樣認為的:海洋的升溫更適合產生硫化氫的細菌生長,而硫化氫對於其他生命形式是有毒的。根據這一設想,硫化氫在水中累積,殺死了海洋生物,然後又逸散到空氣中,殺死了幾乎所有其他的生物。這種硫還原菌改變了海洋的顏色,而硫化氫又改變了天空的顏色;科學作家卡爾·齊默對於二疊紀末期的世界是這樣形容的:那是一個『相當怪誕的地方』,在那裡人們可以看見了無生氣的紫色海洋之中升起一串串氣泡,把有毒的氣體釋放到『淡綠色的天空中』去。
如果說,25年前人們認為所有的大滅絕似乎都應該最終找到一個共同的原因。那麼,現在,真實的情況好像恰恰相反。套用托爾斯泰那句膾炙人口的名言:不幸的是,每一次不幸的滅絕事件各有各的不幸。事實上,正是反常之處使得那些滅絕事件如此致命:一夕之間,地球上的生物發現,自己所面對的情況是它們在演化進程中從未準備好要去面對的。
『我看,當白堊紀末期大撞擊的證據已經變得如此確鑿之後,我們這些研究者中就有一部分人天真地期望能夠找到證據,證明大撞擊與其他大滅絕事件一同發生。』沃爾特·阿爾瓦雷斯告訴我,『但結果發現事情要複雜得多。我們現在已經看到,人類也可以導致大滅絕。所以很明顯,我們對於大滅絕並沒有一個普適的理論。』
在莫弗特的那個晚上,當每個人都喝夠了茶、談夠了筆石之後,我們來到這家世界上最窄的旅館一樓的酒吧。一兩品脫啤酒下肚,談話轉向『札拉希維茨』最喜歡的一個話題,巨鼠。老鼠跟著人類跑到了世界上幾乎每一個角落。而『札拉希維茨』的學術觀點是: 『老鼠總有一天會接管地球。有一部分可能會保持老鼠的大小和樣子,但另一些可能會縮小很多或長大很多。特別是,如果發生了流行性大滅絕,有生態空間被空出來,那麼老鼠或許會是從中獲利的最佳候選者。而且我們知道,體型大小的改變可以發生得相當迅速。』
我想起來曾經在紐約上西區的地鐵站中看到一隻老鼠拖著一塊比薩餅皮沿著鐵軌向前跑。這讓我聯想到一幅場景:在未來荒無人煙的地鐵隧道中,老鼠膨脹到杜賓犬(Doberman)大小,沿著鐵軌蹣跚前行。雖然巨鼠與筆石之間似乎沒什麼聯繫,但『札拉希維茨』對於巨鼠的興趣其實是他對於筆石興趣的一種合理延伸。他著迷於人類存在之前的那個世界,同時也對人類身後將要留下的那個世界越來越感興趣。兩項研究可相輔相成。他對奧陶紀進行研究時,總是試圖從遺留下來的瑣碎線索中重構那個久遠的過去:化石、碳同位素、沉積岩的分層。而他矚望未來的時候,總是試圖去想像當下這個世界分崩離析之後會有什麼東西能夠留存到未來:化石、碳同位素、沉積岩的分層。
『札拉希維茨』相信,即便只是稍有訓練的地層學家,也能像我們今天這樣在有限的時間內搞清楚1億年前發生了什麼重大事件。再過1億年,情況也是一樣的。所有我們今天引以為豪的人類造物,比如雕塑和圖書館、紀念碑和博物館、城市和工廠,都會被壓縮成一層沉積物,比一張捲煙紙厚不了多少。『札拉希維茨』曾經寫道:『我們已經留下了無法磨滅的印記。』
人類實現這一偉業的方式之一,就是我們永不停歇的折騰。常常是帶有目的性的,但也常常是毫無目的性的,人類重新安排了地球上的動植物分佈,把亞洲的動植物譜系帶到了美洲,又把美洲的帶到了歐洲,再從歐洲帶到澳洲。老鼠向來都是這些遷移的第一批,到處都留下了散落的骨頭,甚至包括人類從未想過要去定居的那些偏遠島嶼。太平洋大鼠(Rattusexulans)本來是東南亞的原住民,隨著波利尼西亞的航海者到了夏威夷、斐濟、塔希提島、湯加、復活節島、紐西蘭以及其他許多島嶼。由於遇不上什麼天敵,這些偷渡的太平洋大鼠迅速繁殖,用紐西蘭古生物學家理查德·霍德威(RichardHoldaway)的話說就是『一股灰潮』,把『能吃的一切東西都轉變成了大鼠蛋白』。
最近一項對復活節島上花粉和動物遺骸的研究得出結論,島上的森林被毀其實不是人類的過錯,而是偷渡來的大鼠無節制的繁殖所致。復活節島上原生棕櫚樹產種子的速度趕不上這些尖牙利齒的小動物膨脹的胃口。
當歐洲人到達美洲並繼續向西到達波利尼西亞人定居的那些島嶼時,他們也帶來了甚至更具適應性的挪威大鼠(Rattusnorvegicus)。在很多島嶼上,這種本來源於中國的小動物在競爭中擊敗了先前的入侵鼠,甚至還破壞了之前太平洋大鼠沒有影響到的鳥類和爬行類種群。或許可以說,大鼠已經建立了它們自己的『生態空間』,似乎能讓子子孫孫們牢牢地佔據住。『札拉希維茨』認為,今天這些大鼠的後代們還將輻射到太平洋大鼠和挪威大鼠幫忙清空的那些生態龕中。他想像,未來的大鼠會演化出新的形狀和大小:有些『比鼩鼱還小』,另一些則像大象一樣大。他曾經寫道:『為了滿足好奇心,同時也為了保持一種開放的可能性,我們不妨想像一下,演化之後的大鼠中有這樣一兩個物種的大型齧齒動物:它們近乎赤裸地生活在洞穴中,加工石頭作為原始的工具,身披其他哺乳動物的獸皮,而這些哺乳動物都是被它們當作食物殺死的。』
與此同時,無論老鼠的未來如何,它們幫忙帶來的滅絕事件將留下其特有的印記。雖然遠遠不如『多布崖』的泥岩或古比奧的黏土層中所記錄的那樣極端,但還是會在岩石中作為一個轉折點出現。氣候變遷本身也是一種推動滅絕的力量,同樣會留下地質學痕跡。類似的因素還有放射性塵埃、河流改道、單一性種植的農業以及海洋的酸化。
基於所有這些原因,『札拉希維茨』相信,我們已經進入了一個在地球的歷史上絕無僅有的新紀元。『從地質學角度來看,』他宣稱,『這是一個非同凡響的時代。』
多年以來,對於人類把地球帶入的這個新時代,有人建議給它換個新名稱。知名環保生物學家麥克·紹列(MichaelSaule)就建議,我們現在生活的時代不應該叫新生代,而應該稱為『災變代』(CatastroPHozoic)。任職於南非斯泰倫博斯大學的昆蟲學家麥克·塞姆威茲(MichaelSamways)則提出了『同種新世』(Homogenocene)這個術語。加拿大海洋生物學家丹尼爾·保利(DanielPauly)提出了『黏液新世』(Myxocene)的說法,源自希臘文『黏液』一詞。美國記者安德魯·列夫金(AndrewLevkin)則貢獻了『人類新世』(Anthrocene)這個詞。這些說法中的大多數要感謝『萊爾』,至少是間接受益於『萊爾』的創造。他在19世紀30年代就創造了始新世(Eocene)、中新世(Miocene)和上新世(Pliocene)這些詞匯。
【人類世】(Anthropocene)這個術語最早是由德國化學家保羅·克魯岑(PaulCrutzen)發明的。他因發現了某些化學物質對於臭氧層的破壞作用而獲得諾貝爾獎。這一發現的重要性無論如何評價都不為過;如果沒有這項發現,那些破壞臭氧層的化學物質就會繼續被廣泛使用,那個每年春天出現在南極洲上空的臭氧空洞就會越來越大,直到最終覆蓋整個地球。(據報道,與克魯岑共事的另一位諾貝爾獎科學家曾經在某天下班回家後對他的妻子說:『研究工作進展很順利,可是看來這大概就是世界末日了。』)
克魯岑告訴我,『【人類世】』這個詞最初是在他參加一次會議時蹦進他腦海的。那次會議的主席不斷提到全新世(Holocene),詞根拆開來就是『完全最新』的時期。全新世開始於最後一次冰川期結束的時候,也就是1.17萬年前,並持續至今,至少正統的定義是這樣的。
『讓我們結束那個時代吧。』克魯岑記得他當時脫口而出,『我們不再處於全新世之中;我們已經進入【人類世】。好吧,房間裡有好一會兒鴉雀無聲。』在接下來的茶歇中,人們談話的主題全是【人類世】。有些人過來找克魯岑,建議他給這個詞申請專利。
克魯岑把他的想法寫進一篇短文《人類的地質特徵》,發表在《自然》上。他在文中提出:『稱當今這一地質時期為‘【人類世】’似乎是恰當的,因為人類在許多方面都佔據著主導地位。』人類影響所導致的地質學規模的改變有很多,克魯岑從中列舉了以下這些:
●人類活動已經改變了這顆星球三分之一至二分之一的地表面貌。
●世界上主要河流中的大多數都已經建立了水壩或被分流。
●種植作物從肥料中固定的氮比所有陸地生態系統天然固定的氮都多。
●漁業捕撈了將近海洋超過三分之一的主要生物資源。
●人類使用了世界上超過一半的可以直接利用的流動淡水資源。
克魯岑說,更重要的是人類已經改變了大氣的組成。拜化石燃料的燃燒和森林砍伐所賜,空氣中二氧化碳的濃度在過去兩個世紀中提高了40%,而另一種更為高效的溫室氣體甲烷的濃度則翻了不止一番。由於這些人類活動產生的排放,全球氣候有可能『在接下來的許許多多個千年中都嚴重偏離自然狀態』。克魯岑這篇《人類地質學》發表於2002年。很快,『【人類世】』開始出現在其他科學期刊上。《河流系統的全球分析:從地球系統控制到【人類世】綜合症》是2003年發表在期刊《英國皇家學會自然科學會報B:生物學》上的一篇論文。《【人類世】的土壤和沉積物》是《土壤與沉積物期刊》2004年某期頭條文章。當『札拉希維茨』看到這個說法時,他完全被吸引住了。他發現,使用這個詞的人大多不是受過訓練的地層學家,於是他很好奇他的同行們會如何看待這件事。當時,他是倫敦地質學會下屬地層學委員會主席,歷史上『萊爾』、威廉·休厄爾以及約翰·菲利普斯都曾任此職。在一次午餐會議上,『札拉希維茨』詢問他的委員會成員們對【人類世】怎麼看。22個人當中有21個認為這個概念太好了。
於是,這個委員會決定把這個概念作為一個嚴肅的地質學問題來檢驗。【人類世】是否符合用於命名一個新地質世的標準呢?(對於地質學家來說,一個地質世是由一個地質紀劃分而來,而一個地質紀又是由一個地質代劃分而來。比如全新世屬第四紀,而第四紀又屬新生代的一個時期。)經過長達一年的研究之後,委員會成員得出的答案是毫無疑問的『符合』。他們認為,克魯岑所列舉的那些變化會留下『全球性的地層學印記』,即使再過數百萬年也可以輕易解讀。這就像是奧陶紀的冰川作用留下的『地層學印記』至今仍舊易於解讀一樣。這些科學家在一篇文章中總結了他們的發現,其中之一就是:【人類世】將會留下獨特的『生物地層學印記』,一方面來自目前正在發生的大滅絕事件,另一方面則來自人類使地球生命進行重新分佈的習性。他們在論文中寫道:這些印記將會被永久地記錄下來,『而未來的演化將會在得以存活的物種(並且常常是發生過【人類世】遷移的物種)中開始』。在『札拉希維茨』看來,那說不定就是老鼠。
在我這次前往蘇格蘭的時候,『札拉希維茨』已經把【人類世】這件事推到了一個新的高度。國際地層學委員會(ICS)是負責制訂地球歷史時間表的官方組織。ICS決定了諸如『更新世確切的開始時間是什麼時候』這種事情。事實上,最近經過了一場非常激烈的辯論之後,這個委員會把更新世的開始時間從180萬年前向前推到了260萬年前。『札拉希維茨』已經說服了ICS考慮正式承認【人類世】。順理成章的是,他本人將會負責相關的工作。作為『【人類世】工作組』的負責人,『札拉希維茨』期望能夠在2016年出一份提案,供全體成員投票。如果他取得成功,【人類世】被正式確立為一個新的地質世,那麼世界上所有的地質學教科書都將立即過時。
第六章 環繞我們的海洋
地中海射線帽貝(Patellacaerulea)
阿拉貢堡(Castello Aragonese)是一座從第勒尼安海中筆直升起的小島,看起來就像只烏龜一樣。它位於那不勒斯南方約30公里處,可以從較大的伊斯基亞(Ischia)島上通過一座又長又窄的石橋到達。在橋的盡頭有個售票亭,花10歐元買張票就能讓你爬上那座賦予這個小島名字的壯觀城堡,或者更準確地說,是乘電梯上去。城堡中有一個中世紀刑訊用具展覽,還有一間很有意思的酒店和一家室外咖啡廳。在夏天的夜晚,這家咖啡廳應該是個絕好的去處,既可以品嘗金巴利開胃酒,又可以遙想恐怖的過去。
像許多其他的小地方一樣,阿拉貢堡也是極其巨大的自然偉力的產物,具體來說是非洲板塊向北的漂移,每年能讓的黎波裡向羅馬靠近兩三公分的樣子。沿著兩個板塊間的複雜岩層褶皺,非洲板塊被壓進了歐亞板塊中,有點像是一塊金屬板被硬塞進熔爐之中。這個進程偶爾會導致劇烈的火山噴發。其中發生在1302年的那次火山噴發令伊斯基亞島上的全部居民不得不躲到了阿拉貢堡。大多數情況下,這個板塊漂移的進程只是讓海底的一些孔洞中冒出一串串的氣泡而已。這些氣泡裡百分之百都是二氧化碳。
二氧化碳有很多有趣的性質。其中之一就是能夠溶解於水中形成酸。我是在旅遊淡季一月底去的伊斯基亞島,專門要到那冒著氣泡的酸化海灣中游泳。海洋生物學家傑森·霍爾-斯賓塞(JasonHall-Spencer)和瑪麗亞·克里斯蒂娜·布亞(MariaChristinaBuia)答應帶我去看海底那些冒泡的洞口,前提是天氣預報說的暴風雨並未到來。出海那天是陰冷的天氣,天空是灰色的,我們乘著一條改造成考察船的漁船顛簸前進。我們繞著阿拉貢堡,在距島上崖壁近20米處下錨。在船上,我看不到那些洞口,但能看到它們存在的跡象。藤壺組成了一條發白的條帶,繞在島的根基上,只有洞口上方沒有藤壺生長。
『藤壺生命力很強。』霍爾-斯賓塞評論道。他是英國人,滿腦袋暗金色的頭髮四處支棱著。他身上穿著低溫潛水服,能夠保證身體不被弄濕,但看上去就像是要去太空旅行一樣。布亞是義大利人,長著及肩的紅棕色頭髮。她把衣服脫掉,露出泳衣來,然後以專業的動作穿上了潛水服。我試著學她的樣子穿上專為此行租借的潛水服。當我費力地拉扯背後的拉鍊時,我意識到這件潛水服大概小了半號。我們都戴好面罩,穿好腳蹼,一起翻入水中。海水冰冷徹骨。霍爾-斯賓塞帶著一把小刀。他從岩石表面撬下一些海膽拿給我看。它們的刺像墨水一樣黑。我們沿著島的南側繼續游向那些海底的洞口。霍爾-斯賓塞和布亞不時停下來收集標本,有珊瑚、海螺、海藻、貽貝。他們把這些標本放在身後拖著的一個網兜中。當我們離得足夠近時,我看到了從海底升起的那些氣泡,就像是一串串水銀珠。一片片海草在我們下方搖曳,草葉是種詭異的豔綠色。我後來才知道,這是因為缺乏一種通常附著在其表面上、會令其顏色變暗的微生物。我們離洞口越近,能收集的標本就越少。海膽沒有了,貽貝和藤壺也沒有了。布亞發現一些倒楣的帽貝附在岩石上。它們的殼已經薄到幾近透明了。一大群水母漂過來,投下比海水稍暗的陰影。
『小心,』霍爾-斯賓塞警告我,『它們會蜇人。』
自從工業革命開始,人類已經燃燒了足夠多的化石燃料,包括煤、石油以及天然氣,總共向大氣中添加了3650億噸的碳。去森林化則貢獻了另外1800億噸。每年,我們還要向空氣中排放約90億噸,約合每年增加6%。以上這些行為的結果就是,今天空氣中的二氧化碳濃度略高於0.04%,超出過去80萬年間任意時期的水平,很可能也高於過去幾百萬年間任意時期的水平。如果目前的趨勢持續下去,二氧化碳濃度將會在2050年超過0.05%,差不多是工業時代之前水平的兩倍。據預計,這樣的增長幅度會導致全球平均氣溫上升2~4℃,進而引發一系列改變世界的事件,包括大多數現存冰川的消失,低海拔島嶼和沿海城市的淹滅,以及北極冰蓋的融化。但這還只是故事的一部分而已。
海洋覆蓋著70%的地球表面。只要水和空氣有接觸的地方,就會有兩者間物質的交換。大氣中的氣體成分會溶解到海水中,而海水中溶解的氣體也會釋放到大氣中。當兩者達到平衡時,溶解的量與釋放的量就基本一樣了。我們對於大氣成分的改變會打破這種平衡:進入水中的二氧化碳多於從水中出來的量。這樣一來,人類實際上是在持續向大海中注入二氧化碳,遠超過那些海底的洞口釋放的量,而且是從表面而非底部注入的,還是全球性的。今年海洋將會吸收25億噸的碳,預計明年還會再吸收25億噸。實際上,每個美國人每天向海水中注入的碳超過3公斤。
拜所有這些額外的二氧化碳所賜,海洋表層水體的平均PH值已經從8.2降低到了8.1。就像地震的裡氏震級一樣,PH值也是按對數計算的,也就是說,即使數值上只改變了這麼一點點,實際情況的變化也將是巨大的。PH值降低0.1意味著海洋的酸度比1800年提高了30%。假設人類繼續燃燒化石燃料,海洋將持續吸收二氧化碳,從而加劇酸化。如果排放情況照舊不變的話,表層海洋的PH值將會在21世紀中葉降到8.0,並在世紀末降到7.8。到了那時候,海洋的酸度將比工業革命之前提高150%。
由於海底洞口持續湧出的二氧化碳,阿拉貢堡周圍的海水為全球範圍內的海水提供了一個幾乎完美的預演。這就是為什麼我要在一月份潛入這座島周圍凍得我漸漸僵硬的冰冷海水中。在這裡,你可以在未來的海水中游泳,甚至是淹死,這想法讓我不禁一陣恐慌。
當我們回到伊斯基亞島的港口時,起風了。甲板上雜亂地堆放著用光的氣瓶,滴水的潛水服以及一箱箱滿滿的標本。這些東西從船上卸下來之後,都要靠人提著穿過狹窄的街道,帶回當地的海洋生物學考察站。考察站坐落在一處陡峭的岬角上,俯瞰著大海,是由19世紀的一位德國博物學家安東·多恩(AntonDohrn)建立的。在門廊裡,我注意到牆上掛著一封信的複製品,是由查爾斯·達爾文寫給多恩的。在信中,達爾文表示從一位他們共同的朋友那裡獲知多恩工作過度勞累,表達了他對多恩的關切。
阿拉貢堡
布亞和霍爾-斯賓塞把從阿拉貢堡島周圍採集來的動物安置在地下實驗室的水箱中。這些動物在我非專業的眼光來看都很遲鈍,甚至可能已經死了。但過了一會兒之後,它們開始搖擺自己的觸手,搜尋食物。其中有一隻海星少了一隻腿,有一大團珊瑚體型細長,還有一些海膽用自己那幾十條像線一樣的『管狀腳』在水箱裡逛來逛去。(海膽的每條管狀腳都是用液壓力量來控制的,靠水的壓力來伸出或縮回。)還有一條長達15公分的海參,很不幸,長得就像一條血腸,甚至更糟,像是一條大便。在寒冷的實驗室裡,海底洞口的破壞作用得以清晰呈現。颶風鐘螺(Osilinusturbinatus)是一種常見的地中海海螺,殼上有交替的黑色和白色斑點,花紋就像是蛇皮一樣。水箱中的颶風鐘螺殼上卻沒有花紋,因為帶脊的外層都已經被腐蝕掉了,暴露出裡面全白的平滑內層。地中海射線帽貝形狀就像是中國的斗笠。水箱中的一些地中海射線帽貝的外殼受到了嚴重的破壞,透過殼已經能看到裡面油灰色的肉質部分了。這些帽貝看起來就像是在酸裡泡過一樣,從某種意義上來講也的確如此。
霍爾-斯賓塞一邊說一邊提高了聲音,以蓋過流水的噪聲。『因為,PH值是很重要的,我們人類的身體花費了很多的能量來確保我們的血液維持在一個恒定的PH值上。』『但是一些這樣的低等動物沒有那種生理機能來維持PH值。它們只能忍受外界發生的一切,於是被逼到了超出極限的地步。』
稍後吃比薩的時候,霍爾-斯賓塞給我講了他第一次去那些洞口的情況。那是2002年的夏天,他當時正在一條義大利科學考察船『烏拉尼亞女神號』上工作。在一個炎熱的日子裡,『烏拉尼亞女神號』經過伊斯基亞島,船員們決定停船下錨,下海游泳。有些知道那些洞口的義大利科學家帶著霍爾-斯賓塞去看看,只是為了好玩而已。他很享受這種新奇的體驗,在一串串氣泡之間游泳,就像是在香檳酒中泡澡一樣。不過,收穫不僅於此,這次體驗令他開始思考一個問題。
當時,海洋生物學家剛開始認識到酸化所帶來的危害。人們已經得出了一些枯燥的計算結果,並在實驗室內飼養的動物身上進行一些初步的實驗研究。霍爾-斯賓塞想到,這些洞口可以用來開展一種更大膽的新研究。這不僅僅將涉及幾種在水箱裡飼養的生物,更包括幾十種在自然環境中生活繁衍的物種,如果你願意的話,也可以說是在天然的非自然環境中。
阿拉貢堡周圍的洞口製造了一種PH值梯度。在島的東側岸邊,海水幾乎沒受什麼影響。這個區域被認為代表了目前的地中海。當你逐漸靠近那些洞口時,海水的酸度逐漸增加,PH值逐漸下降。霍爾-斯賓塞在研究中總結出了一張不同生命形式隨PH值梯度分佈的地圖,代表了全世界海洋未來發展的地圖。這就像是獲得了一台水下的時間機器一樣。
霍爾-斯賓塞花了兩年時間才重新回到伊斯基亞島。那時他沒有研究資金來源,也就很難讓任何人認真對待他的想法。因為負擔不起房租,他只好在崖壁上的突出部分搭帳篷睡覺。為了採集標本,他還曾經用過別人不要的塑料水瓶。『當時有那麼點魯賓遜的樣子。』,最終,他還是說服了一些人相信他所做的事情,其中也包括布亞在內。他們最初的任務就是對島周圍的PH值水平進行詳細的測量。然後,他們對於在不同PH值區域內生活的生物種類進行了普查。為此,他們要沿著岸邊放置金屬框,再記錄每個框裡面附著在岩石上的每一隻貽貝、藤壺和帽貝。他們還需要連續數個小時坐在水底,數遊過的魚類。
在遠離洞口的海水中,霍爾-斯賓塞和他的同事發現了相對典型的地中海物種組合。其中包括金色海綿(Agelasoroides),看起來有點像是包裝用的泡沫塑料;叉牙鯛(Sarpasalpa),一種常見的食用魚,偶爾可能會引發幻覺;黑海膽(Arbacialixula),顏色微微發紫。這個區域還生活著硬叉節藻(AmPHiroarigida),一種長著刺的粉紅色海藻;以及仙掌藻(Halimedatuna),一種綠色的海草,長得像是一連串碟片。(普查僅限於肉眼可見的生物。)在這個不受洞口影響的區域,共統計了69個動物物種和41個植物物種。
當霍爾-斯賓塞和他的團隊在更靠近洞口的區域布下分區框時,他們得到的普查結果大不一樣。比如顏色淺灰的穿孔藤壺(Balanusperforatus),長得就像是一座微型火山,從西非直到英國威爾士都很常見,數量巨大。然而在PH值為7.8的區域中,穿孔藤壺消失了,而這裡的海水只不過相當於不太久遠的未來。地中海貽貝(Mytilusgalloprovincialis)是一種原產於地中海的藍黑色貽貝,適應性極強,以至於成為世界上很多其他地區的入侵物種。然而它們也在這裡消失了。同樣消失的還有長珊瑚藻(Corallinaelongata)和藥用珊瑚藻(Corallinaofficinalis),都是暗紅色的硬質海草;馬旋鰓蟲(Pomatocerostriqueter)是一種龍骨蟲;三個物種的珊瑚;幾個物種的海螺;以及一種叫挪亞方舟貝(Arcanoae)的軟體動物。總體來講,在不受洞口影響的區域發現的物種中,有三分之一沒有出現在PH值為7.8的區域。
『很不幸,最明顯的轉折點,也就是生態系統開始崩塌的轉折點,就在PH值大約7.8左右,預計將會出現在2100年的海洋。』霍爾-斯賓塞用英國人特有的輕描淡寫告訴我,『這也算是相當驚人了。』
自從霍爾-斯賓塞於2008年發表了關於洞口系統的第一篇論文之後,人們對於酸化及其影響的熱情立刻被引爆了。國際性的研究項目如『海洋酸化的生物學衝擊』(BIOACID)和『歐洲海洋酸化項目』(EPOCA)都有了資助,成百上千的實驗研究得以開展。這些實驗的地點,有的在船上,有的在實驗室裡,還有被稱為中型實驗生態系統的封閉空間,那是一小片可以人為控制其條件的真正海洋。一次又一次地,這些實驗證實了二氧化碳濃度提高所帶來的危害。雖然有許多物種顯然可以過得不錯,甚至在酸化的海洋中生長得很旺盛,但也有很多的物種做不到這一點。有些生物被證明是很脆弱的,比如小丑魚和太平洋牡蠣,它們往往是水族館裡或餐桌上的熟面孔;其他一些可能不那麼吸引人(或者不那麼好吃),但卻可能對於海洋生態系統更為重要。例如單細胞浮游植物赫氏球石藻(Emilianiahuxleyi)就是其中之一。這種球石藻把自己包裹在微型的方解石盤中。在顯微鏡下觀察,它看起來就像是某種瘋狂的藝術作品:一個表面貼滿紐扣的足球。在一年中的某些特定時期,赫氏球石藻會大量出現,把廣闊海域變成乳白色。它構成了很多海洋食物鏈的基底。海蝴蝶(Limacinahelicina)是一種翼足目的海螺,長得像是帶翅膀的蝸牛。它生活在北冰洋裡,是很多更大型動物的重要食物,包括鯡魚、鮭魚和鯨。上述兩種生物似乎對酸化高度敏感:在一項中型實驗生態系統的研究中,赫氏球石藻在二氧化碳水平提高後全部消失了。
赫氏球石藻
烏爾夫·希博塞爾是來自德國基爾海洋地質科學-亥姆霍茨中心一名主攻生物學方向的海洋學家,主持有若干項重大的海洋酸化研究,地點位於挪威、芬蘭以及斯瓦爾巴特群島近海。希博塞爾發現,在酸化的海水中活得最好的那些物種主要是不足2微米的浮游生物。它們太小了,以至於自己形成了一套微型的食物網。當這些超微型浮游生物的數量增加時,它們用掉了更多養分,大型生物就此遭殃。
希博塞爾告訴我說:『如果你問我未來會發生什麼,我認為我們手上最確鑿的證據表明,將會出現生物多樣性的下降。』『一些具有高度忍耐力的生物將變得數量龐大,但也會喪失整體的多樣性。這是過去每一次物種大滅絕中所發生過的事情。』
『海洋酸化』有時與『全球暖化』並稱『邪惡雙子』。這種諷刺的說法可謂名副其實,甚至可能有些太客氣了。沒有一種單一的機制可以解釋歷史上的所有物種大滅絕,然而海洋化學成分的改變似乎是一個很好的指示器。海洋酸化至少在五次大滅絕中的兩次(二疊紀末期和三疊紀末期)起了一定作用,而且很可能在另一次(白堊紀末期)中也是主要因素。人稱『多爾斯階更替』(ToarcianTurnover)的滅絕事件發生於1.83億年前的侏羅紀。在這次事件中,有確鑿證據表明出現了海洋酸化。古新世末期也有類似的證據,那是約5500萬年前,當時一些海洋生物遭遇了嚴重的危機。
『噢,海洋酸化,』『札拉希維茨』曾在『多布崖』告訴我,『這一來要留下多麼可怕的一層哪。』
為什麼海洋酸化如此危險?這個問題之所以難於回答,只是因為答案實在太多了。酸化可能對一種生物不同的基礎生理過程造成影響,比如代謝、催化酶的活性以及蛋白質的功能,具體取決於這種生物調節其自身內在化學環境的能力強弱。由於酸化會改變微生物種群的構成,也就改變了關鍵營養物質的可獲取性,比如鐵和氮。基於類似的原因,酸化改變了穿過水體的光線強弱;基於另一些不同的原因,酸化還能改變聲音傳播的方式。(籠統來講,酸化會讓海洋變得更嘈雜。)酸化似乎很可能促進有毒藻類的生長。它還會對光合作用造成巨大影響,很多植物物種有可能受益於提高的二氧化碳水平,也會改變水中溶解金屬形成化合物的情況,在某些條件下產生有毒的物質。
在眾多可能造成的衝擊之中,最嚴重的一個或許要牽涉到被稱為鈣化生物(calcifier)的一群生物。(鈣化生物這個術語包括了任何能夠用碳酸鈣礦物來構建外殼或外骨骼的生物,除動物之外,也包括用碳酸鈣礦物來建造內部架構的水生植物。)海洋中的鈣化生物是形形色色的不同生物。像海星和海膽一樣的棘皮動物是鈣化生物,像蛤和牡蠣等軟體動物也是鈣化生物。同樣是鈣化生物的還包括甲殼綱的藤壺。許多種類的珊瑚是鈣化生物,這是它們建築那些最終成為珊瑚礁的塔狀構造的方式。許多種類的海草是鈣化生物,它們摸起來是堅硬的,而且易碎。珊瑚藻也是鈣化生物,這種微小的生物生長在一起時,看起來就像是一抹粉色的油漆。腕足類動物是鈣化生物,球石藻、有孔蟲以及許多種類的翼足目動物也都是鈣化生物。這份名單還可以一直寫下去。據估計,鈣化作用的演化在生命歷史上獨立出現的次數不下20次,而且很可能還要高於這個數字。
從人類的角度來看,鈣化有點像是建築工作,又有點像是煉金術。為了建造它們的殼或外骨骼或方解石板,鈣化生物必須把鈣離子(Ca2+)和碳酸根離子()結合到一起,形成碳酸鈣(CaCO3)。但是,以在正常海水中獲得的離子濃度,鈣和碳酸無法彼此結合。因此實際上,鈣化生物必須在鈣化地點改變水體化學環境,從而促成它們自己的化學反應。
海洋酸化增加了鈣化生物製造鈣化的困難,因為可以用於生產碳酸鈣的碳酸根離子濃度下降了。如果還是用建築工作來打比方的話,這情況就像是你想要蓋一棟房子,可是有人不停地從你這裡偷磚。海水酸化得越嚴重,鈣化生物就要消耗越多的能量來完成必需的生理過程。在某個PH值上,海水徹底變成腐蝕性的,固態的碳酸鈣開始溶解。這就是為什麼離阿拉貢堡洞口太近的帽貝,最終會在殼上出現穿孔。
實驗室裡的實驗研究表明,鈣化生物尤其將遭受海洋PH值下降的嚴重衝擊,而阿拉貢堡的消失物種名單證實了這一點。在PH值為7.8的區域,消失物種有四分之三是鈣化生物。其中包括幾乎無處不在的穿孔藤壺,生命力極強的地中海貽貝以及馬旋鰓蟲。其他消失的鈣化生物還有狐蛤(Limalima),一種常見的雙殼綱動物;斑紋鐘螺(Jujubinusstriatus),一種巧克力色的海螺;以及叫作沙蟲螺(Serpulorbisarenarius)的軟體動物。與此同時,有鈣化功能的海草全部消失了。
根據在這一地區工作的地質學家說,阿拉貢堡的這些洞口湧出二氧化碳氣體的歷史長達數百年,甚至還要更久。任何軟體動物、藤壺或者龍骨蟲如果能夠在幾個世紀的時間裡變得適應低PH值的環境,那麼它們肯定已經這樣做了。『它們有一代又一代的時間去適應這裡的環境,但卻始終沒有做到。』霍爾-斯賓塞如是評論道。
此外,如果PH值降得更低,對於鈣化生物來說就更糟糕。在靠近那些洞口的地方,冒出來的二氧化碳氣泡已經連成了一條氣體帶。霍爾-斯賓塞發現那裡沒有任何鈣化生物。事實上,在那個停車位大小的區域裡存活下來的生物只有幾種頑強的本地藻類,一些入侵藻類,一種蝦,一種海綿,還有兩種海蛞蝓。
『在氣泡冒出來的地方,你不會看到任何鈣化生物,完全沒有。』他告訴我,『想像一下,在一個被污染的港口裡,你往往只能找到寥寥幾種像野草一樣頑強的生物,成功地應對了劇烈變化的環境。但是在這兒,只要提高二氧化碳濃度,你就能看到這種景象了。』
迄今為止,人類排入大氣的二氧化碳中差不多有三分之一都被海洋吸收了。這相當於1500億噸,相當震撼。與【人類世】的其他許多方面一致,驚人之處不僅在於其規模,更在於其速度。為了方便理解,我們不妨用酒精來做個不怎麼恰當的比喻:同樣是喝掉半打啤酒,在一個月內喝完和在一小時內喝完,對於你血液化學組成的影響是有很大區別的。加入等量二氧化碳,在一百萬年內加入或是在一百年內加入,對於海洋化學組成的影響也是有很大區別的。對於你的肝臟而言,攝入酒精的速率是關鍵;對於海洋而言,速率同樣是關鍵所在。
如果我們向空氣中排放二氧化碳的速度更慢一些,像岩石風化這樣的地質學過程就會來扮演對抗酸化的角色。而實際上,事情發生得太快,那些緩慢起效的力量來不及發揮作用。正如蕾切爾·卡森之前對一個非常不同但又同樣重大的問題所做的評論:『時間是必不可少的關鍵要素,但現代社會所缺少的恰恰是時間。』
在哥倫比亞大學拉蒙特-多爾蒂地球觀測所,巴貝爾·霍尼施(BärbelHönisch)領導的一組科學家近期發表了一篇綜述,總結了在地質歷史的久遠過去曾經發生過二氧化碳改變的證據。文中寫道,即使在歷史上發生過若干次嚴重的海洋酸化,但是『沒有任何一次過去的事件完全符合』當前正在發生的情況,這是由於『目前正在進行的二氧化碳排放有著前所未有的高速』。實際上,本來就沒有多少方法可以向空氣中迅速注入數億噸的碳。對於二疊紀末期大滅絕,人們能找到的最佳解釋就是今天西伯利亞地區的大規模火山爆發。但即使是這樣一個形成了今天所謂西伯利亞暗色岩的壯闊事件,其所排放的碳按年來計算,仍然遠遠不及我們的汽車、工廠以及發電廠的碳排放量。
通過燃燒煤和石油等礦藏,人類把數千萬年來,大多數情況下是數億年來,所隔絕起來的碳重新釋放到空氣中。在這個過程中,我們不僅是在開地質歷史的倒車,並且是以一種極不正常的速度。
在學術期刊《海洋學》的一期特刊中,賓夕法尼亞州立大學的地質學家李·孔普和布裡斯托爾大學的氣候模型學家安迪·裡奇韋爾共同撰文評述酸化問題:『當前地球所經歷的就像是一場巨型實驗,這在地質學上是異乎尋常的,也很可能是地球歷史上前所未有的。造成這一切的關鍵就是二氧化碳的排放速率。』如果人類在這條路上持續走下去的話,『那麼在我們這顆星球的歷史上,【人類世】留下的地質學印記所體現出來的事件,即便不是最為災難性的事件之一,也一定是最為顯著的事件之一』。
第七章
落酸
遠在距離阿拉貢堡半個地球之外的地方,獨樹島坐落於大堡礁的最南端,距離澳大利亞海岸有80公里遠。我到那兒的時候,本以為會看到白色的沙灘上佇立著一棵孤獨的棕櫚樹。我也知道這想法太漫畫了,但還是驚奇地發現島上別說一棵樹,甚至連沙灘都沒有。整座島是由無數的碎珊瑚礫形成的,小的如同彈珠,大的如同鵝卵石。這些碎礫的形狀多達幾十種,就如同它們作為珊瑚活著時一樣五花八門。有些是短粗的手指形,有些則是像大燭臺一樣的分支形。還有一些很像是鹿角,或者餐盤,或者大腦局部。據信,獨樹島是在大約4000年前一場極其猛烈的風暴中形成的。(正如一位曾經研究過這裡的地質學家告訴我的:『當那場風暴發生時,你肯定不希望自己正好在那裡。』)這座島目前仍在改變著形狀。2009年3月,一場經過此地的風暴,強熱帶氣旋哈米什(CycloneHamish),沿著這座島的東岸添加了一道脊。
獨樹島可以稱得上是無人島,除了一個由悉尼大學運行的科考站外,沒有其他居民。我是從20公里外另一座稍大的島出發前往獨樹島的,跟別人的行程一樣。(那座島叫作蒼鷺島,同樣名不副實,因為島上一隻蒼鷺也沒有。)當我們在獨樹島靠岸的時候,只是把船停在岸邊而已,因為這座島根本沒有碼頭,有一隻蠵龜正拖著笨重的身軀費力地爬上岸來。這只海龜長近1.2米,龜殼有著巨大的邊條,上面覆滿了藤壺,看起來很有年代感。消息在一個近乎無人的島上迅速傳播。很快,獨樹島上的全部人群,12個人,包括我在內,都出來看這只海龜了。海龜通常是夜間在沙灘上產蛋,而此時是正午時分,還是在如此崎嶇不平的珊瑚礫上。這只海龜試圖用它的後鰭挖一個坑。費了很大的勁之後,她只弄出一道淺槽來,一個鰭已經在流血了。她又努力向著海岸更高處挪了挪,再次奮力挖坑,卻只得到了差不多一樣的結果。一個半小時之後,當我必須要去科考站的負責人那裡聽安全講座時,她還在努力著。這裡的負責人叫羅素·格拉漢姆(RussellGraham),他警告我在落潮的時候千萬不要去游泳,否則就會發現自己已經『被沖到斐濟去了』。(這句話我在島上停留期間重複聽了很多次,不過對於這裡的海流方向究竟是去往斐濟還是遠離斐濟,大家仍舊持有不同意見。)除此之外還有其他一些忠告:被帶有藍環的章魚咬一口會致命;而被石頭魚叮一下則不會死,只不過會很疼,疼到你希望還不如死了算了。記住所有這些警告之後,我又折回岸邊去看那隻海龜怎麼樣了。顯然,她已經放棄並遊回了大海裡。
從空中俯瞰的獨樹島以及環繞的珊瑚礁
獨樹島科考站是個極其精簡的機構。包括兩個臨時的實驗室,兩間小木屋,以及一個室外堆肥式廁所。木屋就直接建在珊瑚礫上,大部分沒有地板。所以當你在室內時,也感覺像是在室外。來自全世界的一隊又一隊科學家們會預約前來這個科考站工作,一待就是幾周或幾個月。不知從什麼時候起,有人決定要在木屋的牆上留下到此一遊的記錄,而後來的每一隊科學家也都響應了這種做法。其中一行用記號筆寫著:『2004年到達核心。』還有別的。
我到獨樹島的時候,科考站住著一支美國-以色列聯合考察隊,他們已經是第二次來這個島了。第一次來的時候在牆上寫下的是『珊瑚上的落酸』,旁邊還配了一幅畫:一個注射器正在地球上方滴下血一樣的東西。這隊科學家在牆上留下的最新信息與他們的研究地點有關,是一片被稱為DK-13的珊瑚。DK-13位於大堡礁上,遠離這個科考站,從聯絡不便的角度來看,跟遠在月亮上也沒什麼差別。
他們這次在牆上寫的是:『DK-13:沒人聽得見你的呐喊。』
最早發現大堡礁的歐洲人是詹姆斯·庫克船長。1770年春天,庫克正沿著澳大利亞東岸航行時,他的船『奮進』號沖進了一片珊瑚礁中,地點位於今天的庫克鎮東南約50公里處。當然,這個小鎮的名字並不是個巧合。為了脫困,船上所有可以拋棄的東西,包括加農炮,都被扔下了甲板,已經漏水的『奮進號』這才勉強設法靠岸。在接下來的兩個月裡,船員們都在忙著修補船身。庫克為此感到心煩意亂,將帶來麻煩的珊瑚礁形容為『從深不可測的海洋中幾乎垂直升起的一道珊瑚岩牆』。他知道珊瑚礁的來源與生物有關,是『由動物在海中造就的』。但他接下來的問題是:它怎麼能夠『向上堆出如此的高度』?
60年後,當『萊爾』坐下來撰寫他的《地質學原理》時,珊瑚礁是如何升高的仍然是個有待研究的問題。儘管『萊爾』從未見過真正的珊瑚礁,但卻對它們很著迷,並在第二卷中花了一些篇幅來推測它們的起源。『萊爾』的理論是:珊瑚礁是從已經消失的海底火山的火山口上生長起來的。他多多少少借用了一位俄國博物學家約翰·弗雷德裡希·馮·埃施朔爾茨(JohannFriedrichvonEschscholtz)的全套理論。(在比基尼環礁被稱為比基尼環礁之前,人們叫它埃施朔爾茨環礁,只不過少了點迷人的味道。)
輪到『達爾文』來為珊瑚礁建立一套理論時,他的優勢是曾經親眼得見。1835年11月,『小獵犬號』系泊在塔希提島。『達爾文』爬到島上的一處制高點,得以眺望鄰近的莫雷阿島。他後來評論道:莫雷阿島被珊瑚礁環繞著,就像是一幅裱好的蝕刻版畫被一圈襯板環繞在中間。『很高興我們去了這些島嶼。』『達爾文』在他的日記中寫道,因為珊瑚礁是『世界上最精彩的事物之一』。俯瞰著莫雷阿島及其周圍的珊瑚礁,『達爾文』在腦海中想像著時間流逝;如果這個島沉下去的話,莫雷阿珊瑚礁就會成為一處環礁。當『達爾文』回到倫敦與『萊爾』分享他的下沉理論時,『萊爾』雖然表示這個理論令人印象深刻,但也預見到這種理論可能面臨的阻力。
『萊爾』對著『達爾文』說道:『直到你老得像我一樣禿頭之前,都不要自以為別人會相信你的理論。』
『達爾文』於1842年出版了《珊瑚礁的結構與分佈》來闡述他的理論。但事實上,關於這套理論的爭論一直持續到20世紀50年代美國海軍準備要把馬紹爾群島中的一些島嶼轟掉的時候。為了準備氫彈試驗,海軍在一處稱為埃內韋塔克(Enewetak)的環礁上鑽探了一系列柱樣。正如一位『達爾文』的傳記作者所寫的:這些鑽探柱樣證明『達爾文』的理論至少大體上是『驚人地正確』。
同樣依舊成立的是『達爾文』對於珊瑚礁的描述,『世界上最精彩的事物之一』。事實上,對於珊瑚礁瞭解得越多,它們就顯得越發不可思議。珊瑚礁是有機的矛盾體,這麼一座可以撞毀船隻的無情堡壘卻是由微小的膠狀生物構建而成。它們既是動物,又是植物,還是礦物,既充滿了豐富多彩的生命形式,同時又主要由死亡的軀體組成。
珊瑚蟲
與海膽、海星、蛤、牡蠣和藤壺一樣,造礁珊瑚也掌握了鈣化的煉金術。與其他鈣化生物的不同之處在於,珊瑚蟲並非獨自工作,生成外殼或是方解石板,而是從事著大型的社會化建築項目,持續長達多代的時間。每個珊瑚蟲的個體都要在其種群的集體外骨骼上添磚加瓦。在一個珊瑚礁上,數以億計的珊瑚蟲從屬多達100個不同的物種,卻都獻身於同一個基本任務。只要有足夠長的時間(以及合適的條件),其成果就是另一個矛盾體:一個活的建築。大堡礁斷斷續續地綿延了2600公里,在某些區域厚達150米。在大堡礁面前,吉薩金字塔不過是小孩子的積木而已。
珊瑚以這種歷經無數代的巨型建築工程的方式改變著世界,或許可以與人類所做的事情進行對比。不過兩者有個關鍵的差異:人類替換掉了別的生物,而珊瑚支持著別的生物。數以千計甚至可能是百萬計的不同物種演化成為依賴珊瑚礁而生存的生物。它們可能直接在這裡獲取食物或尋求庇護所,也可能以那些尋求食物和庇護所的生物為食。這種共同演化的冒險旅程已經持續進行了許多個地質時期。不過研究人員現在相信,這種情況不會持續到【人類世】結束。
有三位英國科學家在近期表示:『珊瑚礁很可能將成為現代第一個在生態學意義上滅絕的主要生態系統。』有些人認為大堡礁可以堅持到這個世紀末,而另一些人則認為甚至堅持不了那麼久。獨樹島科考站的前任負責人歐夫·霍格-古爾德貝格在《自然》發表的一篇論文中預測:如果當前的形勢持續下去的話,那麼到了2050年左右,來到大堡礁的遊客就只能看到『正在迅速侵蝕掉的珊瑚礫海岸』了。
我的獨樹島之行完全是個意外。我原本只是計劃待在蒼鷺島上,那裡有個大得多的科考站,以及一個相當高級的度假村。在蒼鷺島上,我本該要去觀看一年一度的珊瑚蟲排卵,以及一項在海洋酸化方面的開創性實驗,我在好幾通網絡視頻通話中都曾聽人提起過這個實驗。昆士蘭大學的研究人員當時正在建造一個複雜的樹脂玻璃中型實驗生態系統,令他們能夠操縱一塊珊瑚礁區域中的二氧化碳水平,甚至還能夠讓生活在珊瑚礁中的各種生物自由進出。通過改變生態系統中的PH值,檢測珊瑚所受的影響,他們就能夠對於珊瑚礁的整體命運給出科學的預測。我到蒼鷺島的時候趕上了觀看珊瑚蟲排卵,後來又看了幾次。但是那個實驗的進度遠遠落後於計劃,實驗生態系統還沒有搭建完成。那裡看不到什麼未來的珊瑚礁,能看到的只是一群著急的研究生,整天在實驗室裡躬著身子焊接鋼鐵。
我正琢磨著接下來該幹什麼的時候,聽說了獨樹島上開展的另一項關於珊瑚以及海洋酸化的實驗。從大堡礁的尺度上來看,獨樹島對於蒼鷺島就像是出門拐個彎一樣近。由於沒有去往獨樹島的定期交通工具,我等了三天才設法搭上了一條去那裡的船。
獨樹島上的團隊領導人是一位名叫肯·卡爾代拉(KenCaldeira)的氣象學家。卡爾代拉來自史丹佛大學,因為發明了『海洋酸化』這一說法而享譽學術界。他是在20世紀90年代末期開始對這個領域產生興趣的,當時他正在美國能源部的聘雇之下開展一個研究項目。能源部希望知道,如果把工業大型煙囪中的二氧化碳分離出來並注入深海會造成什麼樣的後果。在那個時候,幾乎還沒有對於向海洋進行碳排放的模型研究。於是,卡爾代拉開始著手計算深海注入將如何改變海洋的PH值,然後將計算結果與當前向大氣中排放的二氧化碳被海洋表層吸收之後的情況進行比較。2003年,他將研究結果投稿給《自然》。期刊編輯建議他刪除一部份有關於深海注入的討論,因為關於正常大氣排放的計算結論就已經相當驚人了。就這樣,卡爾代拉只發表了他原本論文手稿中的第一部分。這個部分本來的小標題是『未來幾個世紀的海洋酸化程度可能會超出過去3億年的程度』。
當我到達獨樹島幾個小時之後,卡爾代拉告訴我:『如果地球依照目前繼續下去的話,到這個世紀中葉,情況就會很糟糕了。』談話時,我們坐在一張破舊的野餐桌旁,眺望著那片藍到令人心醉的珊瑚海。這座島上量大而喧鬧的燕鷗群一直在我們的耳邊鳴叫。卡爾代拉頓了頓,說:『我是說,現在情況已經夠糟糕了。』
卡爾代拉正值55歲上下,棕色的頭髮下面是一張孩子氣的笑臉。他每每說到句末,聲調都會不自覺地提高上去,所以似乎總是在向你提問題,即便他並沒有這個意思。在從事科學研究之前,他是華爾街的一位軟件開發人員。他的客戶之一就是紐約證券交易所,他為他們開發了一個可以偵測內幕交易的軟件。這個程序達到了設計目的,但過了一段時間之後,卡爾代拉開始感覺到紐約證交所對於抓住內幕交易者並無興趣。於是,他決定換個工作。
大多數氣象學家致力於研究大氣系統的某個特定方面。卡爾代拉則與他們不同,任何時候手上都有四五個毫不相干的項目。在對於大自然的模擬計算中,他尤其喜歡那種引發爭議或出人意料的項目,比如他曾經計算出,如果把全世界的森林都砍掉換成草地的話,能讓地球的溫度稍稍下降。這是因為草地比森林的顏色稍淺,能少吸收一些陽光。他的另一些計算結果還包括:如果植物和動物要追上目前溫度改變的速度,它們就得每天向極地遷移9米;燃燒化石燃料所釋放的一個二氧化碳分子,在其處於大氣之中的全部時間週期內,所捕獲的熱量是當初釋放它時燃燒所得熱量的10萬倍。
在獨樹島,卡爾代拉和團隊成員們的生活安排都要跟著海潮走。在全天第一次低潮來臨的一個小時之前以及一個小時之後,必須要有人去DK-13區域採集海水樣本。這個海區的名字來源於最初在這裡進行研究的澳大利亞科學家唐納德·金西(DonaldKinsey),他用自己的名字縮寫對海區進行了標記。大約過了12個小時之後,這一過程又要重複一遍,然後周而復始,從一次低潮到另一次低潮。實驗的技術含量很低,不是什麼高科技。實驗的目的是要測量海水的各種性質,並與金西在20世紀70年代的測量數據進行比較,試圖從中找出珊瑚礁的鈣化速率在受到影響的這幾十年間是如何變化的。白天,去DK-13只需要一個人就行。天黑以後,考慮到『沒人聽得見你的呐喊』這個事實,他們規定必須要兩個人結伴前往。
我在獨樹島的第一晚,低潮出現在20:53。卡爾代拉負責低潮後的那趟任務,而我自告奮勇與他同去。差不多九點時,我們把五六個樣品瓶、兩支手電以及一部手持GPS收拾好,就上路了。
從科考站到DK-13大約要走1.6公里。具體的路線已經有人輸入到GPS裡,要先繞過島南端,再穿過一大片光滑平整的珊瑚礫,戲稱『海藻高速』。從那裡向外,就一路延伸到珊瑚礁本體。
珊瑚蟲喜光,但又不能長期暴露在空氣中,所以它們總是要儘量往高處生長,直到低潮時的海平面為止,然後再向側面擴張。這會造就一片基本平坦的珊瑚礁,就像是一張張桌子,彼此的間距能讓一名小學生直接跳過去。獨樹島這裡的珊瑚礁表面是棕色的,雖然平坦,但卻脆弱。科考站的人稱之為『酥餅皮』。人踩在上面,腳下會發出令人不安的碎裂聲。卡爾代拉警告我說,如果我掉到珊瑚礁之間的縫隙裡,對珊瑚礁和我的小腿都不是件好事。我想起了另一句在科考站牆上看到的話:『別相信酥餅皮。』
夜色氤氳,但是在手電筒光照不到的地方,漆黑如墨。即便是在這樣的黑暗之中,珊瑚礁無比的生命力仍然有跡可尋。我們經過了幾隻蠵龜,它們在低潮中探出頭來等待著什麼,一臉無聊的表情。我們還遇到了亮藍色的海星,困在淺水中的豹紋鯊,還有幾隻顏色紅潤的章魚努力想要融入周圍的珊瑚礁中。每走一兩公尺,我們都不得不跨過一隻巨大的蛤,它們似乎正在用那顏色鮮豔的貝殼邊緣斜睥著我們。(這些巨蛤的殼上覆蓋著五顏六色的共生藻類。)在一塊塊珊瑚中間的沙帶上,塞滿了海參(seacucumber),這種動物雖然叫這個名字,最近的親戚卻是海膽。在大堡礁這裡,海參的尺寸都不像是黃瓜,而是像個長筒形的抱枕。出於好奇心,我決定撿一隻來看看。這傢伙有半米多長,通體漆黑,摸起來感覺就像是覆蓋著一層黏液的天鵝絨。
我們拐錯了幾個彎,卡爾代拉幾次要用防水相機拍攝章魚,又耽擱幾回,最後我們總算到了DK-13。這個地點除了用根繩子錨定在珊瑚礁上的一個黃色浮標和一些傳感設備之外,別無他物。我回頭望向我認為是獨樹島的方向,卻看不見島,甚至連任何像陸地的東西都看不到。我們用海水漂洗了樣品瓶,灌滿了海水,然後開始往回走。天徹底黑了,星星則亮極了,像是從夜空上穿透而出一樣。有那麼一瞬間,我覺得自己理解了像庫克船長這樣的探險家來到這樣一處所在時的感受,那是彼時已知世界的邊緣。
珊瑚礁生長的地域廣大,就像是纏在地球肚皮上的一條腰帶,分佈在北緯30°到南緯30°之間。僅次於大堡礁的世界第二大珊瑚礁位於伯利茲的海岸之外。在太平洋的熱帶海域、印度洋、紅海以及加勒比海的許多水域中,都有著茂盛的珊瑚礁。然而相當奇怪的是,關於二氧化碳毀滅珊瑚礁的第一個證據卻出自美國內陸的亞利桑那州,那個完全封閉、自給自足的世界,人稱生物球2號。
生物球2號是一個占地面積1.2萬平方米的玻璃結構建築,看起來就像是古代蘇美爾人建造的金字形神塔。它由一個私人組織建於20世紀80年代末期,資金主要來自億萬富豪愛德華·巴斯(EdwardBass)。它的建造目的是研究地球(也就是生命球1號)上的生態系統如何能在火星這樣的地方重建。這棟建築包括一個『雨林區』,一個『沙漠區』,一個『農耕區』以及一個人造的『海洋區』。第一隊生物球居民包括四個男人和四個女人,封閉在其中生活了兩年時間。他們要自己種植所需的食物,更為苛刻的是,他們還只能呼吸系統內部循環的空氣。然而,這項研究普遍被認為是失敗的。生物球居民在大部分時間裡都處於饑餓狀態,更糟糕的是,他們對於系統內的大氣狀態失去了控制。在此類『生態系統實驗』中,消耗氧氣產生二氧化碳的腐爛分解作用本應與效果相反的光合作用相互平衡。然而,實際上總是腐爛分解作用占了上風,原因主要與『農耕區』引入的肥沃的土壤有關。結果系統內的氧氣含量顯著下降,導致生物球的居民們產生了類似於高原反應的症狀。相反的,二氧化碳的含量卻猛增,最終達到了0.3%的濃度,相當於外界水平的8倍。
生物球2號於1995年正式宣告崩潰,哥倫比亞大學接手了該建築的管理工作。此時,大小相當於奧運標準泳池的『海洋區』中已是一片狼藉:引入的魚類大多已經死亡,珊瑚則是苟延殘喘。一位名叫克里斯·蘭登(ChrisLangdon)的海洋生物學家接受了一項任務,對這個大水池的情況進行調查,看看能否從中汲取一些經驗教訓。第一步就是調整池水的化學環境。毫不奇怪,空氣中高水平的二氧化碳造成『海洋』PH值的下降。蘭登試圖挽救這種情況,卻發現怪事頻發。他越來越著迷於這項工作,想要搞清楚問題背後的原因所在。過了一陣子,蘭登乾脆賣掉了他在紐約的房子,搬到了亞利桑那州,以便將全部時間投入到『海洋區』的實驗中。
雖然海洋酸化的效果總體上被表達成是PH值的下降,但其實還有另一種方式來看待這件事,可能與前一種同樣重要,甚至對於許多生物來說還要更為重要。這種表達方式稍嫌麻煩,它基於海水的一項特性,被稱為『碳酸鈣的飽和度』,或是『霰石的飽和度』。(依據晶體結構的不同,碳酸鈣可分為兩種不同的形式。霰石是珊瑚構造的形式,也是較穩定的一種。)該飽和度由一個複雜的化學方程來決定,本質上取決於溶液中的鈣離子和碳酸根離子濃度。當二氧化碳溶於水中時,形成了碳酸(H2CO3),它能夠有效地『消耗』碳酸根離子,從而降低飽和度。
備註:霰石(Aragonite),是碳酸鹽礦物,軟體動物的殼中也有霰石,由於軟體動物殼中的霰石受到強烈的生物控制,因此霰石晶體的形狀與那些無機霰石顯然地不同。有些軟體動物裡,整個殼都是霰石,另外有些軟體動物是雙礦物質(bimineralic)的複合殼(霰石加上方解石)。
當蘭登來到生物球2號時,海洋生物學家中的主流觀點認為:只要飽和度大於1,珊瑚就不會在乎其取值具體是多少。當飽和度小於1時,水處於『碳酸鈣不飽和』狀態,碳酸鈣就會溶解。然而,朗頓所看到的情況令他相信:珊瑚的確會在乎飽和度具體是多少,而且實際上也非常非常在乎。為了檢驗他的假說,蘭登使用了一種直接的實驗方式,儘管可能比較費時間。令『海洋區』中的條件不斷改變,又將小的珊瑚群落貼附在小塊磚片上沉入水底,並定期提出水面進行稱重。如果這個珊瑚群落不斷增加重量,那麼就表明它在酸化的環境中仍在通過鈣化不斷成長。這個實驗花了三年多的時間才完成,得到了上千組測量數據。結果揭示了珊瑚的生長速率與水中的飽和度基本上呈線性關係。珊瑚在霰石飽和度達到5時生長得最快,4時稍慢,3時更慢。當飽和度達到2時,它們基本上就不再進行建造工作了,就像是絕望的建築工人舉手投降,放棄了一項高難度的工程。在人工建造的生物球2號中,這一發現的意義很有趣。而在真實世界即生物球1號中,這項研究成果卻更為令人不安。
早在工業革命開始前,全世界的主要珊瑚礁都處於霰石飽和度在4~5之間的海水中。今天,地球上幾乎已經沒有哪裡的飽和度能達到4了。如果當前的排放趨勢繼續保持下去的話,到了2060年,沒有任何區域的飽和度能達到3.5以上。到了2100年,沒有哪片海洋可以達到3。隨著飽和度的下降,鈣化所需要的能量提高了,而鈣化的速率也就下降了。最終有一天,飽和度或許會下降到太低的程度,以至於珊瑚全部停止鈣化。不過,在此之前,它們就已經陷入麻煩了。這是因為,在真實世界中,珊瑚礁會不斷被魚類、海膽以及挖洞的蟲子吃掉。它們還要遭受海浪和風暴的侵蝕作用,就像那塊製造了獨樹島的珊瑚礁一樣。因此,僅僅為了維持現狀,珊瑚礁也要不斷生長才行。
『就像是長了蟲的樹。』蘭登曾經告訴我,『要長得相當快才能保持平衡。』
蘭登在2000年發表了他的研究成果。當時許多海洋生物學家對此仍抱著懷疑的態度,很大一部分原因是他的研究與那個名聲不怎麼好的生物球計劃有關。蘭登又花了兩年時間在更嚴格的對照條件下重複他的實驗。結論是一樣的。與此同時,其他一些研究者啟動了他們自己的研究。這些工作同樣證明了蘭登的發現:建造珊瑚礁的珊瑚對於飽和度是很敏感的。這一點如今已經在幾十項實驗室研究以及實際的珊瑚礁研究中得到了證實。
幾年前,蘭登和一些同事們在巴布亞新幾內亞進行了一項實驗,研究一片位於一個海底火山洞口系統附近的珊瑚礁。這項實驗以霍爾-斯賓塞在阿拉貢堡的研究為模型,同樣以火山洞口系統為酸化的天然源頭。隨著水中飽和度的下降,珊瑚的多樣性驟然下降。珊瑚藻的減少甚至還要更劇烈。這是一個令人不安的現象,因為珊瑚藻有點像是珊瑚礁的黏合劑,能把整個結構黏合起來。與此同時,海草長得十分繁茂。
『珊瑚存世的時間竟然是有期限的,這樣荒謬的想法在十幾年前連我自己都不會相信。』澳大利亞海洋科學研究所的前首席科學家韋龍曾經寫道,『然而今天的我卻不得不面對這樣一個現實:當我把生命中最富科學創造力的全部年華都獻給了無限精彩的水下世界之後,最終卻不得不相信,我孩子的孩子們將無法欣賞到它們的存在了。』一個澳大利亞團隊的研究人員最近的一項研究發現,覆蓋在大堡礁上的珊瑚在過去30年間已經減少了50%。
在前來獨樹島之前不久,卡爾代拉和他團隊中的部分成員一起發表了一篇論文,同時基於計算模型和野外收集的數據評估了珊瑚的未來。這篇論文的結論是,如果當前的排放趨勢繼續下去的話,在接下來的50年左右,『所有珊瑚礁將全部停止生長,並開始溶解』。
在珊瑚礁標本採集活動之餘,獨樹島上的科學家們經常去潛水。他們最喜歡去的一個地點離岸邊大約不到一公里遠,在DK-13相反的一側。要去那兒,先得跟格拉漢姆軟磨硬泡,讓這位科考站管理員拿出那條小船來。這事兒他是心不甘情不願,滿腹牢騷。
這些科學家中有的人在世界各處潛過水,包括菲律賓、印尼、加勒比以及南太平洋。他們告訴我,在獨樹島潛水要多好有多好。我發現這種說法很容易令人信服。我第一次在這裡跳下船,看著身下繽紛多彩的生命時,那種感覺是不真實的,仿佛是遊進了雅克·庫斯托(JacquesCousteau)的海底世界。一群群大魚追逐著一群群小魚,大魚身後又有鯊魚虎視眈眈。巨大的鰩魚滑翔而過,前面是一群像浴缸一樣大小的海龜。我試著想要記住我所看到的每一種動物,但卻像要記住一個夢一樣困難。每次去潛水之後,我都要花上幾個小時在一本大部頭的《大堡礁及珊瑚海的魚類》中搜尋。我覺得自己應該是看到了的魚類中包括:虎鯊、檸檬鯊、黑尾真鯊、單角鼻魚、粒突箱魨、斑點箱魨、雙色天使魚、大堡礁雙鋸魚、大堡礁光鰓魚、高翅鸚嘴魚、長吻鸚哥魚、單色胡椒鯛、四斑鯡魚、黃鰭金槍魚、鯕鰍、詐跳岩鳚、紅海帆翅吊、大甕籃子魚、鈍頭錦魚以及裂唇魚。
珊瑚礁常常被拿來和雨林做比較。就生命形式的多樣性而言,這樣的比較是恰當的。隨便選一類生活在這裡的生物,其物種數量都是極其驚人的。一位澳大利亞研究者曾經打開一塊排球大小的珊瑚礁,結果發現其中生活著1400只多毛綱的蟲子,從屬103個不同的物種。近期,美國有研究人員打開了大堡礁的幾塊珊瑚礁尋找甲殼綱動物。在取自蒼鷺島附近1平方米面積的珊瑚礁中,他們發現了超過100個物種的甲殼綱動物。而在大堡礁北部尖端取得的一塊差不多大小的珊瑚礁中,他們找到了超過120個物種的甲殼綱動物。據估計,至少有50萬種生物在珊瑚礁中度過了自己的整個一生或部分生命,而這個數字甚至很可能高達900萬。
考慮到熱帶海洋的條件,這種多樣性就更加不可思議了。熱帶的河海湖泊趨向於缺乏營養物質,比如氮和磷,它們對於大多數生命形式都是至關重要的物質。這種匱乏肯定與海水立體分層中所謂的熱力結構有關,後者也是熱帶海水總是如此清澈見底的原因所在。其結果就是,熱帶地區的海水是很貧瘠的,相當於水的沙漠。
所以,珊瑚礁不僅僅是海底的雨林,更是海洋撒哈拉中的綠洲。第一個對這種不協調性感到困惑不解的人是『達爾文』,因此這個問題也被稱為『達爾文矛盾』。『達爾文矛盾』至今也沒有得到徹底解決,但是解決這個謎題的鑰匙似乎就在於循環利用。珊瑚礁,或者說是珊瑚礁的生物群,發展出了一個極為精彩高效的系統,通過它能把營養物質從一個層級傳送到另一個層級,就像是在一個巨大的集市中一樣。珊瑚是這個複雜交換體系中的主要成員,同時它也提供了一個平臺,令這種交易成為可能。沒有它們,就會有更多的水沙漠。
卡爾代拉告訴我:『珊瑚建造了這個生態系統的結構,非常確定的一點是,如果珊瑚消失了,整個生態系統都會隨之一起消失。』
傑克·西爾弗曼(JackSilverman)是團隊中的一位以色列科學家,他是這樣向我解釋的:『如果你連建築都沒有,那房客該去哪兒?』
在地球的歷史上,像珊瑚礁一樣的生物礁曾經幾度出現又幾度消失。它們的殘骸赫然出現在各種不可能的地點。例如說,來自三疊紀的生物礁遺跡現在卻高踞在海拔幾千米處的阿爾卑斯山脈上。在位於西德克薩斯的瓜達洛普山上殘留著來自二疊紀的生物礁遺跡,它們是在大約800萬年前的一次構造擠壓中被抬高的。而來自志留紀的生物礁則可以在北格陵蘭島找到。
所有這些遠古生物礁都是由石灰岩組成的,但建築它們的生物卻大不相同。白堊紀建造生物礁的生物中,有巨大的雙殼類生物厚殼蛤。在志留紀,生物礁的建造者包括像海綿一樣的生物層孔蟲。在泥盆紀,生物礁是由長得像角一樣的四射珊瑚以及長得像蜂巢一樣的床板珊瑚共同建造的。四射珊瑚和床板珊瑚與今天生活的石珊瑚之間只有很遠的親緣關係,並且都在二疊紀末期的大滅絕事件中消失了。這次大滅絕在地質學記錄中的表現之一就是『生物礁斷層』,在一段大致相當於1000萬年的時間內,生物礁徹底消失了。在泥盆紀晚期和三疊紀晚期的大滅絕中也都出現了生物礁斷層,而每一次出現這種情況,都要花上幾百萬年的時間才能讓生物礁結構重新恢復。以上這些事件之間的相關性給了一些科學家以啟示,令他們提出了這樣的觀點:珊瑚礁建築作為一個整體,肯定是對於環境改變特別敏感脆弱的。不過這又是另一個矛盾,因為生物礁同時也是這個地球上最為古老的生態體系之一。
當然,海洋酸化並不是珊瑚礁所面臨的唯一威脅。實際上,在地球的某些海域,珊瑚礁或許都堅持不到讓海洋酸化來結束它們的生命。危險因素的列表中包括但不僅限於:過度捕撈,促進了藻類的生長,與珊瑚形成了競爭;農業地表流出物,同樣促進了藻類的生長;去雨林化,加強了淤積作用,降低了水體的清澈度;炸藥捕魚,其潛在的破壞力似乎已經無須多做解釋了。所有這些壓力都令珊瑚對病原體更加敏感。白帶病是一種細菌感染,恰如其名,會在珊瑚礁上產生一條白色的死亡地帶。這種病主要出現在兩個物種的加勒比海珊瑚上,分別是麋角珊瑚(Acroporapalmata)和小鹿角珊瑚(Acroporacervicornis),它們直到不久之前仍是該地區的主要珊瑚礁構建者。這種疾病的肆虐速度是如此之快,這兩種珊瑚如今都已被國際自然保護聯盟列為『極危』物種。與此同時,加勒比海的珊瑚覆蓋率已經在近幾十年中下降了近80%。這張危害列表上的最後一項,或許也是最嚴重的一項,就是氣候變化,海洋酸化的邪惡兄弟。
熱帶珊瑚礁需要溫暖的天氣,但如果水溫太高也會帶來麻煩。其中的原因與造礁珊瑚的雙重生活有關。每隻珊瑚蟲個體都是動物,但同時又是另一種在顯微鏡下才能看到的植物的宿主。這種植物稱為蟲黃藻,能夠通過光合作用生產碳水化合物,而珊瑚蟲能夠收穫這些碳水化合物,就像農民收穫莊稼一樣。一旦水溫升高到某個溫度值(這個值隨具體地點和具體物種的不同而不同),珊瑚與其房客之間的共生關係就會被打破。蟲黃藻開始生產氧自由基,濃度達到了危險的程度。珊瑚蟲對此的應對方法就是把蟲黃藻排出體外,這無疑是個孤注一擲而又自我毀滅的舉措。蟲黃藻其實才是珊瑚五彩繽紛的源頭,沒有了它們,珊瑚看起來就變成了白色的。這種現象也因此稱為『珊瑚白化』。白化的珊瑚群落不再生長,如果破壞更嚴重的話,甚至會死去。
在1998年、2005年和2010年分別發生了嚴重的『珊瑚白化』事件。隨著全球暖化,這類事件發生的頻率和強度估計會不斷提高。
2008年發表在《科學》上的一項研究涉及了超過800種建造珊瑚礁的珊瑚物種,研究者發現其中三分之一處於滅絕的危險之中,而且主要是由於海洋溫度的上升。這讓石珊瑚成為這顆星球上最危急的生物種類之一。對此,這篇論文指出:珊瑚當中被列為受威脅物種的比例超出了『除了兩棲動物之外的任何一種陸生動物』。
島嶼是微縮的世界,或者用作家大衛·奎曼(DavidQuammen)的話來說,『幾乎是大自然全部複雜性的漫畫』。從這個角度來講,獨樹島是漫畫的漫畫。這個地方整體不足200米長、150米寬,卻有數百位科學家曾經在此工作,並且大多是被它的無比小巧吸引而來的。20世紀70年代,三位澳大利亞的科學家著手對島上的全部生物進行了普查。三年中天氣較好的時候,他們都住在島上的帳篷裡,對所能找到的每一株植物和每一隻動物進行分類,這之中包括了:樹(3個物種)、草(4個物種)、鳥類(29個物種)、蒼蠅(90個物種)以及蟎蟲(102個物種)。他們發現這個島上沒有常住的哺乳動物,除非你把科學家們也計算在內。另外,這裡曾經有人帶來一隻豬,一直關在籠子裡,後來被做成了燒烤。從這項研究中總結出來的論著長達400頁,並以一首詩作為開篇,描寫了小小珊瑚島的魅力:一座小島正在沉睡,環繞四周的是蓄勢待發的碧藍海水。在浪濤拍打之下守衛珍寶的是那一圈珊瑚的壁壘。
留在獨樹島上的最後一天,沒有任何潛水安排,於是我決定徒步橫穿這座島。這算是一項大約需要15分鐘的體育鍛煉。沒走多遠,我就遇到了科考站的管理員格拉漢姆。這個四肢瘦長的男人長著湛藍色的眼睛、薑黃色的頭髮以及海象式的鬍子。在我看來,格拉漢姆的樣子就像是曾經當過一名成功的海盜一樣。我們兩個人於是結伴而行,邊走邊聊。一路上,格拉漢姆一直在撿拾著被海浪沖上獨樹島的塑料碎片:有一個瓶蓋;一小塊隔離襯墊,很可能來自某艘船的門上;一段PVC管。他有很多這樣的漂浮垃圾,放在一個金屬籠子裡做展示。他告訴我,這個展覽的目的在於向來訪者們證明『我們這個物種正在幹什麼』。
格拉漢姆提出帶我去看看這個科考站到底是如何正常運作的,於是我們穿過小木屋和實驗室,朝著島中央走去。此時正是繁殖季節,我們走過的每一處地方都有海鳥昂首闊步地轉來轉去,並發出尖叫聲:褐翅燕鷗的背部是黑色的,胸部則是白色的;小鳳頭燕鷗身體是灰色的,頭部是黑白兩色的;黑燕鷗則在頭上有一片白色。我明白了為什麼人類曾經可以如此輕鬆地殺死築巢的海鳥,因為這些燕鷗完全不怕人,擠在腳下十分礙事,你要很費力才能避免踩到它們。
格拉漢姆帶我去看了為科考站提供電力的太陽能電池板,以及用於收集雨水為科考站提供淡水的水箱。這個水箱裝在一個平臺上,站在上面我們能夠俯瞰這座島上樹木的頂端。根據我非常粗略的估算,這裡的樹有500棵左右。它們似乎是直接從珊瑚礫中長出來的,就像是插在那裡的旗杆一樣。格拉漢姆指給我看,就在平臺邊緣之外,有一隻褐翅燕鷗在一隻黑燕鷗的幼雛身上啄了一口。很快,那隻雛鳥就死了。『她不會吃了他的。』格拉漢姆如此預測道,而他也的確是對的。那隻褐翅燕鷗從雛鳥屍體旁邊走開了,後者成了一隻海鷗的腹中餐。格拉漢姆對於類似這樣的情景大概已經司空見慣了,所以他的看法也很有哲理:這種行為能夠保證島上的鳥類數量不會超出這個島上資源的承受能力。
那一晚是光明節第一夜。為了慶祝節日,有人用樹枝做了個七連燈檯,並用彈力膠帶在上面纏了兩根蠟燭。在沙灘上點燃之後,這個臨時燈檯給每樣東西投下了影子,灑在珊瑚礫地面上。那天晚餐吃的是袋鼠肉,令我感到意外的是,這東西很好吃。不過幾位以色列人指出,這顯然不符合猶太教規。
晚些時候,我與一位名叫肯尼·施耐德(KennySchneider)的博士後一起出發去DK-13。那一天的低潮已經比之前推後了兩個多小時,所以我和施耐德的計劃是在午夜之前到達DK-13。施耐德此前去過那裡,但是還沒有完全掌握GPS的用法。大約走到一半的時候,我們發現自己已經偏離了既定的路線。海水很快就到了我們胸口的高度。這讓行走變得更緩慢更困難,而且此時開始漲潮了。一系列各式各樣的焦慮想法湧入了我的腦海:我們能遊回科考站去嗎?我們能找到遊回去的正確方向嗎?我們是不是終於要搞明白那個關於斐濟的難題了?
遠遠超過既定時間之後,施耐德和我看到了DK-13的黃色浮標。裝滿了樣品瓶,我們開始原路返回。我再一次被那無與倫比的星空和沒有燈光的地平線震撼了。我還再一次感受到了一種關於自身地位的不協調性,這種感受在獨樹島停留期間曾經出現過好幾次。我來大堡礁的原因是要寫下人類影響所達到的規模。然而在這一望無際的夜空下,施耐德和我卻顯得是如此如此渺小。
與猶太人一樣,大堡礁的珊瑚也是看陰曆的。每年一次,在澳洲夏天開始時的一次滿月之後,珊瑚就會開始進行所謂的集體排卵,有點像是同步化的群體性愛。有人告訴我,珊瑚的集體排卵是不可錯過的壯觀景象,所以我才選在這個時間來到了澳大利亞。
在一生中的大部分時間裡,珊瑚是極其貞潔的,因為它們採用了『出芽』這種無性繁殖方式。一年一度的排卵因此成了難能可貴的機會,能在遺傳上實現彼此交融。大多數排卵者其實是雌雄同體的,也就是說一隻珊瑚蟲能同時排出卵子和精子,全都包裹在一個小巧的囊泡之中。沒有人確切地知道珊瑚如何實現排卵行為同步,不過據信應該與光線和溫度都有關係。
珊瑚的集體排卵總是發生在日落以後。夜色漸深之際,珊瑚就開始排卵排精了,這或許可以看作硬化目動物的產前陣痛。裹著卵子和精子的小囊開始從珊瑚蟲的軀體上膨出,整個珊瑚群落看起來就像是一片雞皮疙瘩。在蒼鷺島上,一些澳大利亞研究人員已經建立了精巧的『產房』,讓他們可以研究這一現象。他們事先採集了大堡礁上最常見的一些珊瑚物種,其中就包括多孔鹿角珊瑚(Acroporamillepora)。一位參與項目的科學家告訴我,多孔鹿角珊瑚在珊瑚研究中的功能就相當於『實驗室裡的小白鼠』,因此常常會被飼養在水箱中。多孔鹿角珊瑚群落構建的珊瑚礁看起來就像是一叢微型的聖誕樹。攜帶手電筒靠近養珊瑚的水箱是被禁止的行為,以防擾亂珊瑚體內的生物鐘。不過大家都戴著特殊的紅光頭燈。我借了一頂頭燈戴上,這才看到珊瑚蟲透明軀體中緊繃的卵精囊泡。這些小囊泡是粉紅色的,看起來就像是小小的玻璃珠子。
這支團隊的領導者來自昆士蘭大學,名叫塞利娜·沃德(SelinaWard)。她在懷孕珊瑚生活的水箱周圍忙前忙後,就像是一位正在為接生做準備的產科大夫一樣。她告訴我,每個小囊泡中包含有20~40個卵子和數千個精子。這些囊泡釋放出來之後不久,就會破裂開來,放出其中的配子。如果一個配子設法找到了伴侶,就會最終形成粉色的珊瑚幼蟲。等水箱中的珊瑚一排卵,沃德就準備把這些卵精囊泡撈出來,再放到酸化程度不同的海水中。她研究酸化對排卵的影響已經很多年了,研究結果表明,更低的飽和度水平會導致受精率的嚴重下降。飽和度的水平還影響著幼蟲的發育和定居行為。而珊瑚幼蟲正是通過定居行為,才能在離開原有的居住地之後,把自己固定在某些堅固的表面上,開闢新的群落。
正在排卵的多孔鹿角珊瑚
『總體來講,我們的全部結果目前都是負面的。』沃德告訴我,『如果我們沿著現在的路繼續走下去,不立即對我們的碳排放做出重大的改變,那麼我認為現實的情況是:未來最多也就能剩下幾片殘碎的珊瑚礁而已。』
那天夜裡稍晚的時候,蒼鷺島上的其他一些研究人員,包括那些在晚於進度的中型實驗生態系統上奮力焊接的研究生們,聽說沃德的珊瑚已經準備好要排卵了,於是組織了一次夜間潛水。這次行動可比獨樹島上的潛水之旅組織得嚴密多了,大家都要穿上潛水服,帶上潛水燈。沒有足夠的裝備能讓所有人同時下水,所以我們分成了兩組,而我在第一組下水。剛開始我有些失望,因為似乎什麼也沒有發生。然而過了一會兒之後,我注意到有一些珊瑚釋放了囊泡。幾乎就在一瞬間,無數的珊瑚緊跟著放出了囊泡。這幅場景就像是高山上的暴風雪,只不過方向是相反的。水中充滿了粉色玻璃珠的洪流,一股腦漂向水面,儼然是向上落去的雪。色彩斑斕的蟲子們突然出現,吃起那些囊泡來,並開始產生可怖的光,最終在水面上逐漸彙聚成一片淡紫。該交班時,我依依不捨地爬出水面,交出了我的潛水燈。
第八章
森林與樹木
輪生雙翼果樹(Alzateaverticillata)邁爾斯·西爾曼(MilesSilman)對我說:『樹非常了不起。它們這麼美,理應得到更多一點讚賞。如果你走進一片森林,注意到的第一件事情就是‘那是一棵大樹’或者‘那棵樹好高啊’,但是當你想一想這些樹的生命歷程,想一想所有能讓這棵樹長到你面前這個階段的因素,實際上非常美妙。就像是葡萄酒,一旦你開始理解它,它就會變得更加迷人。』說這些話時,我們正站在秘魯東部安第斯山脈的邊緣,在將近4000米高的山頂上。實際上,那裡並沒有樹,只有低矮的灌木,以及極不協調的十來頭奶牛用疑惑的目光望著我們。太陽正在落下,一併下落的還有氣溫。然而在傍晚夕陽的橙色光線中,眼前的景致無與倫比。東方是玉帶一樣的馬德雷德迪奧斯河(MadredeDiosRiver),它將流入貝尼(Beni)河,然後再注入馬代拉(Madeira)河,最終匯入亞馬遜河。在我們眼前鋪陳開去的是馬努(Manǔ)國家公園,世界上最具生物多樣性的『熱點』地區之一。
『從你視線所及範圍內,地球上每9種鳥類之中就有1種生活在這裡。』西爾曼告訴我,『而僅僅在我的那幾個實驗區塊中,就有超過1000個物種的樹。』
西爾曼和我,還有他的幾名秘魯研究生,早上從庫斯科(Cuzco)城出發,剛剛才到達山頂。我們這趟旅程的直線距離只有80公里,但卻花了一整天的時間,開著車在蜿蜒的土路上艱難前行。路上迂回繞過了一些泥磚建造的村鎮,以及高處山坡上陡得不可思議的農田。我們還看到身著五彩衣裙、戴著棕色禮帽的女人用吊兜把孩子背在身後。在途經最大的一個鎮子時,我們停下來吃午餐,還買了四天徒步旅程所需的給養。這之中包括麵包、奶酪,以及差不多有一個購物袋那麼多的古柯葉。這些葉子只花了西爾曼大概兩美元。
站在山頂之上,西爾曼告訴我說,明天早上我們將要走的那條路是古柯樹之路。古柯樹種植者會背著古柯葉從山谷中來到安第斯高處的城鎮,就像我們所經過的那些。他們從西班牙征服者來到這裡時就已經在走這條路了。
在韋克福裡斯特(WakeForest)大學執教的西爾曼稱自己為森林生態學家,不過他也願意被稱為熱帶生態學家、群落生態學家或環境保護生物學家。他的研究生涯最初主要研究森林群落是如何組成的,以及它們是否會一直保持穩定。這項工作使他得以著眼於熱帶地區的氣候在過去的改變方式,並自然而然地讓他對這將如何影響我們關於未來氣候變化的預測產生了興趣。他所獲得的研究成果帶來了進一步啟發,令他最終建立了一系列的樹木研究區塊,那也正是我們將要前去參觀的地方。西爾曼的樹木區塊共有17個,每一個都坐落在不同的海拔高度上,也就有著不同的年平均溫度。這就意味著,在馬努這個數以百萬計的生物多樣性世界中,西爾曼的每一個區塊都代表著一條本質上不同的森林群落帶。
西爾曼的區塊是沿著一道山脊排布的,第一區塊位於山脊的頂部,海拔最高,年均氣溫則最低。在普通大眾的想像中,全球暖化威脅到了喜歡寒冷天氣的生物,其中的道理不言自明。隨著全世界變得更暖和,極地將隨之改變。在北極,永久性海冰覆蓋的面積僅是30年前的一半,而30年後則可能全部消失。顯然,任何生存在這些冰上的動物,例如環斑海豹和北極熊,都將隨著海冰的融化而面臨巨大的生存壓力。
但是,全球暖化對於熱帶地區的衝擊也將是一樣劇烈的,實際上據西爾曼說,甚至將更加劇烈。其中的原因多少要更為複雜,但最基本的一點事實是,大多數的生物物種實際上生活在熱帶地區。
試想以下這趟純粹的幻想之旅:某個美好的春日,你站在北極點上。此時的北極仍有不少的冰,不至於讓你落入水中。你開始走起來,或者更省事一點,開始滑雪。因為這裡只有一個方向可去,所以你只能向南前進,不過卻有360條不同經線可選。或許,就像我一樣,你住在美國紐約州的伯克希爾(Berkshire),正要前往安第斯山,所以你決定要沿著西經73°的經線向南。你滑啊滑,最終滑了800公里,到達加拿大的埃爾斯米爾島(Ellesmere)。當然,這一路上你一棵樹也看不到,甚至都看不見任何陸生植物,因為你正在橫跨北冰洋。在埃爾斯米爾島上,你還是看不到任何的樹,至少沒有什麼很容易辨認出來的樹。島上生長的唯一木本植物是北極柳,長得還沒有你的腳踝高。(作家巴瑞·洛佩斯就曾經寫道:如果你在北極地區閒逛久了,你就會最終發現『自己原來是站在一片森林的頂上』。)
如果你繼續向南,你就會穿過內爾斯(Nares)海峽,如何越過這道海峽現在是件麻煩的事情,不過暫且不去管它,然後,你會橫貫格陵蘭島最西側的尖端,再越過巴芬(Baffin)灣,到達巴芬島。在這座島上,也沒有什麼真的能算得上是樹的植物,不過的確能找到一些種類的柳樹,貼近地面長成了糾纏的一團。最終,當你旅行了3000多公里之後,就到達了加拿大魁北克省北部的昂加瓦(Ungava)半島。雖然你仍在樹木生長線以北,但只要再向南走400公里,就將到達北方針葉林的邊緣。加拿大的北方針葉林面積廣大,橫跨將近66萬平方公里的面積,占了地球上完整保存下來的森林面積的四分之一。然而北方針葉林的生物多樣性很低。在數十萬平方公里的森林之中,你只能找到約20種樹木,包括黑雲杉、白樺以及香脂冷杉。
一旦進入美國境內,樹木的多樣性就開始緩慢提升。在佛蒙特州,你將遇到東部闊葉林。它曾經覆蓋了半個美國的土地,而今卻只剩下小片的林地,還大多是重新種植的。佛蒙特州差不多有50個物種的原生樹,而麻薩諸塞州則有大概55種。在你路徑稍偏西的方向上,北卡羅萊納州有超過200個物種的原生樹。雖然73°經線錯過了整個中美洲,但還是不得不提到微型國家伯利茲。這個面積僅相當於紐澤西州的小小國家裡卻有約700個物種的原生樹。
西經73°經線在哥倫比亞穿越赤道,然後又穿過了一部分的委內瑞拉、秘魯和巴西,隨後重又進入秘魯境內。在南緯13°緯線附近,73°經線經過了西爾曼的樹木研究區塊以西的地區。這些區塊加在一起的面積跟曼哈頓島上的特賴恩堡公園(FortTryonPark)差不多大,然而其生物多樣性水平卻令人難以置信。在那裡人們鑒別出1035個樹木物種,差不多是加拿大北方針葉林中全部樹木物種的50倍。
樹木物種的情況同樣適用於鳥類、蝴蝶、蛙類、真菌以及其他任何一類你能想到的生物。但有趣的是,其中不包括蚜蟲。
作為一條總體原則,生命的不同形式在極地地區是極度貧乏的,而在低緯度地區則最為豐富。這種模式用科學的語言來形容就是『多樣性緯度梯度』(LDG)。這一點德國博物學家亞力山大·馮·洪堡早就注意到了。他驚訝於熱帶地區生物多樣性的壯觀程度,稱其提供了『一種變幻多姿的壯麗景象,簡直就如同天堂的蔚藍色穹頂一般』。
『豐富多彩的植被群在地球表面織就的翠綠色地毯並非處處相同。』1804年洪堡從南美洲回來之後如此寫道,『有機的植被和活躍的生命力從極地到赤道是逐漸升高的。』時間過去兩個多世紀之後,儘管已經有30多種理論被提出來用於解釋這種現象,但其確切成因仍舊是個不解之謎。
有一個理論認為,更多的物種生活在熱帶是因為那裡的演化時鐘走得更快一些。正如農民在低緯度地區能夠獲得更多的收成,生物在低緯度地區也能產生更多代。代數越多,基因突變的幾率就越大。突變的幾率越大,新物種出現的可能性就越大。(另一個與之相關但略有不同的理論認為,這裡更高的溫度導致了更高的突變幾率。)
第二個理論認為,熱帶之所以有更多的物種,是因為熱帶的生物對環境更挑剔。如果的確如此的話,對於熱帶地區而言,最重要的就是要保持溫度的相對穩定。因此,熱帶生物傾向於擁有相對狹窄的溫度忍耐力,即便只是像山上與山谷中這種輕微的氣候差異也能構建出不可逾越的屏障。(關於這一理論有一篇著名論文,標題是《為什麼熱帶地區的山路更高》。)因此,種群更容易被隔離開來,新物種也就容易接著形成了。
不過,還有一種理論在歷史上佔據了更重要的位置。在這個理論中,熱帶最突出的特點在於其古老。亞馬遜雨林已經存在數千萬年了,甚至早在有亞馬遜河之前就已經存在了。所以,熱帶有足夠多的時間來讓多樣性逐漸積累,從而達到今天的結果。與之相對,直到將近2萬年前,幾乎整個加拿大還覆蓋在1600米厚的冰層下,大部分的新英格蘭地區也是如此。這就意味著,今天在加拿大新斯科舍省、安大略省或美國的佛蒙特州、新罕布什爾州所發現的每一個樹木物種,都是在最近幾千年內才遷移到此或返回此地的。
多樣性是『時間的函數』,這個理論最早由阿爾弗雷德·拉塞爾·華萊士提出。他是『達爾文』的競爭對手,或者如果你願意的話,也可以稱他為進化論的共同發現者。他曾經評述道,在熱帶的『演化有著很好的機會』,而在冰川地區的『演化則有著無數的艱難險阻』。
第二天清晨,我們大家都早早爬出了睡袋,想要看看日出。過了一夜,雲層從亞馬遜盆地那邊流了過來。從上面更高的地方看,那雲層先是變成粉紅色,然後又變成了明亮的橙色。在這個寒冷的黎明時分,我們收拾好了自己的裝備,前往那條小路。『在樹上挑一片形狀有趣的葉子。』當我們下到雲層裡面時,西爾曼指導我說:『你在幾百米之內都能看到這片葉子,但是再遠就看不見了。那就是這棵樹的整個領域範圍。』
西爾曼扛著一把半米多長的彎刀,用來劈開腳下的灌木叢。偶爾他也會在空中揮舞著這把刀,指點著什麼有意思的東西:有時是一捧迷你的白色蘭花,花朵還不如米粒大;有時是一株藍莓科植物,結著鮮紅欲滴的漿果;有時是一株寄生的灌木,開著明豔的橙色花朵。西爾曼的一個研究生威廉·法範·裡奧斯(WilliamFarfanRios)遞給我一片像餐盤大小的葉子。
『這是一個新的物種。』他說道。沿著這條小路,西爾曼和他的學生們已經為科學界發現了30個樹木新物種。僅僅這麼一個數字,就已經是加拿大北方針葉林物種的一半多了。此外有300多個物種他們懷疑可能是新的,但尚未進行正式的分類。他們甚至還發現了一個新的屬。
『這可不像是發現了另一種橡樹或是另一種山核桃樹。』西爾曼評論道,『這像是發現了橡樹或山核桃樹。』他們把這個屬的樹葉送去了加利福尼亞大學大衛斯分校的一位專家那裡進行鑒定。然而不幸的是,那位專家很快就去世了,沒能搞清楚應該把這個新的分支插在分類學這棵大樹上的哪個位置。
雖然此時正是安第斯山的冬天,也是高原的旱季,但這條小路卻泥濘而濕滑。它已經被踩成了一道陷進半山腰裡的深溝,所以當我們走在其中時,地面實際上是在眼睛的高度。在不少地方,樹木跨過小路的上方生長,把它從深溝變成了隧道。我們遭遇的第一處隧道陰暗而濕冷,裡面垂墜著樹的根須。後面遇到的隧道更長更暗,甚至在大白天也需要打開頭燈才能看清方向。我常常感覺到像是進入了一處糟糕至極的仙境。
我們經過了海拔3450米的1號區塊,但未做停留。2號區塊海拔3200米,最近剛被一次滑坡沖毀了。這其實讓西爾曼很開心,因為他很想知道有哪些樹會重新佔領這塊區域。
我們向低處走得越遠,森林就變得越茂密。樹木不再只是樹木,而更像是植物園,表面覆蓋著蕨類、蘭花和鳳梨類植物,還纏繞著藤蔓。有些地方植被過於厚重了,以至於在大地上方的空中又形成了一層土壤,其中又有了新的植物紮根,形成一座懸空的森林。在這裡,每一縷陽光和每一塊空間都被佔用了,資源的競爭無疑非常殘酷,幾乎就像是可以看到自然選擇正在實時發生,『每時每刻』審查著『每一處變異,即便一絲一毫也不放過』。(關於熱帶地區多樣性豐富的另一種理論就認為,是更劇烈的競爭推動了物種走向更加特化的方向,而更為特化的不同生物才能共同生存在同一處有限的空間中。)走在這裡,我能聽到鳥類的鳴叫,但卻極少能看到它們;因為有林木遮蔽,很難看到動物的蹤影。
4號區塊的景致
在海拔2950米的3號區塊附近,西爾曼取出了裝滿古柯葉的購物袋。他和他的學生們帶的東西在我看來沉重得有點過分:一袋蘋果,一袋橙子,一本700多頁的鳥類圖鑒,一本900多頁的植物圖鑒,一個iPad,幾瓶苯,一個噴漆罐,一整塊奶酪,一瓶朗姆酒。西爾曼告訴我,古柯能讓沉重的行囊感覺輕一點,還能延緩饑餓感,緩解酸痛感,並有助於對抗高原反應。除了自己的裝備,我幾乎沒有承擔別的負重;不過,任何能讓我的背包變輕的東西似乎都值得嘗試。我抓了一把古柯葉,一撮發酵粉。(要讓古柯發揮其藥物作用,必須有發酵粉或其他鹼性物質的配合。)古柯葉的口感很有韌性,嘗起來像是古舊的書頁。很快我的嘴唇就變得麻木了,而我的酸痛感逐漸變淡了。一兩個小時之後,酸痛感回來了,並且變得更強烈。(此後,我曾經很多次想要那個購物袋。)
午後不久,我們到達了一塊小小的潮濕空地。他們告訴我將在這裡過夜。這裡是4號區塊的邊緣,海拔2700米。西爾曼和他的學生們以前常常在此宿營,有時長達數周的時間。空地上點綴著一些鳳梨,不過都已經被拔下來並且咬過了。西爾曼認為這是一隻眼鏡熊留下的現場。眼鏡熊又稱安第斯熊,是南美洲僅存的熊。它們周身黑色或深棕色,眼睛周圍一圈則是米色,平常大多在地面上活動。我之前並不知道安第斯山還有熊。這令我不禁想起了那隻帕丁頓熊,從『深邃黑暗的秘魯』來到了倫敦。
西爾曼的17個樹木研究區塊,每個都有近2平方公里的面積。它們沿著山脊排布的樣式有點像是外衣上的一排紐扣。這些區塊從山脊的頂部一直延伸到亞馬遜盆地中,幾乎到達了海平面的高度。西爾曼或他的學生已經把這些區塊中樹幹直徑超過10公分的每一棵樹都做了標記,並對這些樹進行了測量,鑒定物種,予以編號。4號區塊內有777棵樹直徑超過10公分,從屬60個不同的物種。西爾曼和他的學生們正準備重新標記所有這些區塊,預期要花費幾個月的時間。所有已經標記過的樹木要重新進行測量,而上次標記之後死亡或新生的樹木則要去除或添加進來。他們之間有過像猶太法典式的長久討論,部分用英語,部分用西班牙語,討論的內容是關於這次重新標記到底要怎麼來做。在我能跟得上的一點點討論中,有一些是關於不對稱性的。一棵樹幹的截面並不是完美的圓形,所以如果你測量時持握測徑器的角度不同,所得到的直徑結果也不同。最後,大家決定使用測徑器時,它的固定卡鉗要放在樹幹上用紅漆噴好的一個點上。
在這些區塊中,每一棵直徑超過10公分的樹都做了標記
由於海拔高度的差異,西爾曼的這些區塊有著不同的年平均溫度。舉例來說,4號區塊的平均氣溫是11.5℃,而在海拔低了約250米的5號區塊,平均氣溫是13.5℃。
因為熱帶物種往往具有較窄的溫度適應範圍,這些溫度差異轉變成了高度的樹種差異。在一個區塊很豐富的樹木物種可能在另一個更高或更低的區塊中完全消失不見。
西爾曼告訴我:『某些優勢物種有著最窄的海拔範圍,這就暗示著,令它們在這一範圍內成為出色競爭者的優勢,卻令它們在這個範圍之外表現得不那麼出色。』
以4號區塊為例,其中90%的樹木物種不同於1號區塊中的物種,而後者只不過比前者高了750米。
西爾曼最初設計這些區塊是在2003年。他的想法是要不斷回來查看,一年又一年,十年又十年,看看會發生什麼。這些樹木會對氣候變化做出什麼樣的反應?一個可能性或許可以被稱為『伯納姆樹林』式的場景:每一個地帶的樹木會開始向更高處移動。當然,樹木本身並不會真的移動,但它們能完成效果的類似,即它們四散的種子能在新的適宜地帶長出新的樹木。在這一假設之下,4號區塊現在能找到的樹木物種將會隨著氣候變暖而出現在更高海拔的地區,例如3號區塊,而3號的物種則出現在2號區塊,以此類推。西爾曼和他的學生們在2007年完成了第一次普查。他本來是想把這些努力作為一項長期研究計劃的一部分,從未想過會在僅僅4年之後就獲得任何有趣的發現。但是他的一位博士後肯尼思·菲利堅持要仔細篩查一遍全部數據。結果,菲利的工作揭示,森林在可測量的水平上移動了。
有多種不同的方式來計算遷移的速率,例如以樹木的數量計,或者以其分類學的整體計。
菲利把樹木按屬分組,結果發現『全球暖化』推動樹木的各個屬以平均每年2.5米的速度向山上爬。但他同時發現,這個平均值能實際代表的物種範圍小得令人吃驚。就像是學校課間休息時孩子們分幫結派一樣,不同樹木的行為也是大相徑庭。
以鵝掌柴屬(Schefflera)的樹木為例,它們屬五加科,有著掌狀複合葉,這些葉片圍繞著一個中心點排列,就像是手指繞著手掌的排布一樣。這個屬的成員之一,在台灣的鵝掌藤(Scheffleraarboricola),又稱矮傘樹,常常充當室內綠化作物。菲利發現,鵝掌柴屬的樹木極度活躍,以每年將近30米的驚人速度向著山脊上疾奔。
與之相反的極端是冬青屬(Ilex)的樹木。這些樹的互生樹葉往往是光滑的,有著帶尖的或鋸齒狀的邊緣。這個屬包括原生於歐洲的歐洲冬青(Ilexaquifolium),也被美國人稱為聖誕冬青。冬青屬的樹木就像是課間休息時躺在長椅上的孩子一樣。當鵝掌柴向著山上狂奔的時候,冬青只是坐在那兒不動,多少有些遲鈍。
任何無法成功應對一定溫度變化的物種,或一類物種,都不需要我們去操心它們的命運,因為它們壓根就不會生存下去。地球表面上任何一個地方的溫度都在持續波動,從白天到黑夜,從一個季節到另一個季節,從未停歇。即便是在冬天與夏天差異極小的熱帶地區,雨季與旱季的溫度還是有著劇烈的變化。生物都發展出了各種不同的方式來應對這種變化。它們或冬眠,或夏眠,或遷徙。它們或者通過喘氣來驅散熱量,或者通過長出厚重的皮毛來保持熱量。蜜蜂通過收縮胸部的肌肉來取暖。林鸛通過往自己的腿上排泄來降溫。(在非常炎熱的天氣裡,林鸛向腿上排泄的頻率高達每分鐘一次。)
在一個物種存世的以百萬年計的時間裡,起作用的則是長期的氣溫改變,也就是氣候改變。在過去的4000萬年裡,地球處於一個總體變冷的時期。這一現象背後的原因並不完全清楚。有一種理論認為是由於喜馬拉雅山的持續抬高讓大量的岩石暴露在化學風化作用中,結果導致大氣中二氧化碳水平降低。在這次長期降溫開始之前,處於始新世晚期的地球上是如此炎熱,以至於幾乎找不到任何冰。到了大約3500萬年前,全球性的氣溫降低已經足以導致冰川出現在南極洲。到了大約3000萬年前,氣溫已經下降到了令北極地區的海洋結冰的程度,形成了一個永久性的冰蓋。爾後,在大約2500萬年前,也就是更新世伊始,地球進入了一個連續冰川期。巨大的冰層推進到了橫貫北半球的地步,又過了幾十萬年之後才融化。
冰河時代的概念最初是於19世紀30年代由『居維葉』的學徒路易斯·阿加西斯(LouisAgassiz)提出來的。甚至在這個概念已經廣為人們接受之後,仍舊沒有人能夠解釋這樣一個不可思議的過程是如何發生的。
在1898年,『華萊士』評論說道:『我們這個時代最敏銳、最聰慧的學者已經在這個問題上絞盡了腦汁,但迄今為止仍然無法解釋』。
現在,人們普遍相信冰河時代始於地球運行軌道的小小改變。而這種改變的原因很多,其中之一是由於木星和土星的萬有引力拖拽。這種軌道變化改變了陽光在一年中不同時期內在不同緯度上的分佈。當夏天到達緯度最北端的光照量趨於最少時,那裡的雪開始堆積起來。這引發了一個回饋循環,導致大氣中二氧化碳含量的下降。氣溫因此下降,又導致了更多冰的堆積,如此往復循環。過了一段時期,地球的軌道週期進入了一個新的階段,回饋循環開始以相反的方向起作用。冰川開始融解,全球二氧化碳水平提升,反過來冰川融解得更快。
在更新世,這種冰凍-解凍的模式重複了20多次,產生了讓世界不斷更替的效應。在每一次冰川期內,巨大體積的水結成了冰,以至於海平面下降了近百米。而冰川的巨大重量則壓在地球的外殼上,把它壓進地幔裡去。(在像英國北部和瑞典這樣的地區,上一次冰川期之後的地殼回彈過程仍在進行之中。)
更新世的植物和動物如何應對這樣的氣溫振盪?
『達爾文』認為,它們靠的就是搬家。在《物種起源》中,他描述了大量的大陸規模級遷移。當寒冷襲來的時候,每一個更靠近南方的地帶都變得適宜來自極地的生物生存,卻不適宜原本生活在這裡的溫帶定居者,後者因此將被排擠掉,而極地的造物則取而代之……當溫暖回歸時,極地的生物將退回北方,來自更加溫帶地區的生物則緊隨其後。
『達爾文』這一論斷此後被各種各樣的實際證據所證實。
例如,研究遠古甲蟲殼的研究人員發現,在冰河時代,即便是微小的昆蟲也會遷移數千公里,跟上氣候變遷的腳步。
(舉一個例子,織紋圓胸隱翅蟲[Tachinuscaelatus]是一種暗棕色小甲蟲,今天生活在蒙古國首都烏蘭巴托以西的群山之中。在最後一個冰川期中,它們在英格蘭地區很常見。)
以其量值來看,如今的氣溫變化會給接下來這一整個世紀帶來影響,其結果與冰河時代的氣溫振盪不相上下。(如果當今的排放趨勢延續下去,安第斯山預期將會變暖5℃。)然而即使量值相當,變化速率卻大不一樣。
再說一次,關鍵在於速率。
今天的全球暖化比上一次冰川期結束時,或之前任何一次冰川期結束時的變暖都快了至少10倍。為了跟上這個速度,生物們遷移或適應的速度至少也要快上10倍才行。在西爾曼的區塊中,只有像鵝掌柴這樣移動速度夠快的樹木,才能跟得上溫度升高的步伐。總共到底有多少個物種移動得足夠快,這仍是個沒有確切答案的問題。不過,正如西爾曼向我指出的,在接下來的幾十年中,我們可能就會知道答案了,無論我們願意與否。
西爾曼的區塊所在的馬努國家公園坐落於秘魯的東南角,靠近其與玻利維亞和巴西的邊境,占地面積達到1.7萬平方公里。根據聯合國環境規劃署介紹,馬努『可能是世界上最具生物多樣性的保護區』。許多物種都只能在這個公園內或其周邊地區找到。這之中包括了蕨類的多節桫欏樹(Cyatheamultisegmenta),一種稱為白喙霸鶲的鳥,一種叫作芭氏勻棘鼠的齧齒動物,以及一種小小的黑色蟾蜍,名叫馬努喙蟾蜍(Rhinellamanu)。
在那條小路上度過的第一個夜晚,西爾曼的一名學生魯迪·克魯茲(RudiCruz)堅持讓大家跟他一起出去找馬努喙蟾蜍。他上次來時曾經看見幾隻這種蟾蜍,所以他覺得如果我們努力去找,一定能再找到。我當時剛剛讀到的一篇論文介紹了壺菌向秘魯擴散的情況,而且據文中所說,已經擴散到了馬努,但我決定還是不要提這件事。或許野外還有馬努喙蟾蜍。如果真是這樣,我當然想要親眼看到一隻。
我們綁上頭燈,出發沿著小路向山下走,像是一隊煤礦工人正在下井一樣。夜晚的森林已經變成了一道密不透風的黑暗之牆。克魯茲在前面帶路,他的頭燈射出的光柱一會鑽進叢林,一會刺入鳳梨葉之中。我們其他人則緊隨其後。這樣走了大約一小時之後,只翻出來幾隻龍湖蛙屬(Pristimantis)的棕色青蛙。過了一陣子,大傢伙感到無聊了,開始返回宿營地。克魯茲拒絕放棄。或許是認為問題出在我們其他人身上,他調頭朝著小路相反的方向去了。『你找到什麼沒有?』每隔一會兒就會有人隔著暗夜對他大喊。
『沒呢!』同樣的回應重複著。
第二天,經過一場更為晦澀難懂的關於測量問題的爭論之後,我們收拾行囊繼續向山脊下方走。一次去取水時,西爾曼發現了一叢白莓,其間點綴著看起來像是亮紫色彩帶的東西。他鑒定出那是一種十字花科樹木的花序,但他從未見過像這樣的東西。西爾曼告訴我,這令他想到,那可能代表了一個新的物種。這些花序被夾在報紙中壓扁,以便帶下山去。一想到我可能親身經歷了一個新物種的發現,即便與自己沒有半點關係,我還是感到一種沒來由的自豪。
回到那條小路上,西爾曼繼續用他的彎刀開路,時不時停下來指點著一些植物學上的有趣現象,比如一棵灌木伸出針狀的根從鄰居那裡偷水什麼的。西爾曼談論起植物來就像是其他人談論電影明星一樣。他向我形容一棵樹是何等『魅力十足』。此外還有『興高采烈』、『瘋狂』、『美妙』、『聰明』以及『精彩絕倫』等表述。
下午過了一半的時候,我們走了一段上坡路,開闊的視野中出現山谷對面的另一道山脊。在那道山脊上,樹木在紛紛搖動,表明有群絨毛猴正穿越森林前進。大家都停下腳步,想要看它們一眼。當這些猴子從一根樹枝蕩到另一根樹枝上時,嘴裡還會發出唧唧的噪音,聽起來有點像是蟋蟀的鳴叫聲。西爾曼拿出了那個購物袋,在眾人間傳遞(裡面裝的是古柯葉,大夥咀嚼古柯葉提神的意思)。
過了一小會兒,我們到達6號區塊,海拔2227米。他們就是在這裡發現了那個新屬的樹木。西爾曼揮舞著他的彎刀指給我看。那是一棵看起來再平常不過的樹,然而我試著要從西爾曼的角度去看這棵樹。它比周圍的大多數鄰居都要高,或許可以用『高貴』或『端莊』來形容。這棵樹的樹幹光滑而紅潤,葉序是簡單的互生。它從屬大戟科,這個科的成員還有一品紅。關於這棵樹,西爾曼急於瞭解得盡可能多一些。這樣一來,當一位新的分類學家接手過世那位的工作時,西爾曼就能立即給他寄去所有需要的材料。他和法範過去看看那棵樹還能不能找到什麼有用的信息,回來的時候拿著一些蒴果,裡面包著那棵樹的種子,外面的殼像榛子殼一樣又厚又硬,但形狀要優美得多,就像開花的百合一樣。蒴果外面的顏色是深棕色,裡面則是沙子的顏色。
備註: 蒴果
那天晚上,我們在日落之後才到達8號區塊,並將在這裡紮營。我們穿過夜色走了上去,又摸黑架起帳篷,做了晚餐。我大約9點爬進了睡袋,但幾個小時之後就被一道光吵醒了。我猜是有人起夜,於是又翻身睡去。早上,西爾曼告訴我,他很驚訝在那樣的喧鬧之中我居然可以睡得著。原來,夜裡有6隊古柯樹種植者拖著沉重的步伐穿過了我們的營地。(在秘魯,雖然出售古柯是合法的,但所有的收購行為都必須要經過一個稱為『ENACO』的政府部門批准,而這項規定是所有古柯種植者們都在極力逃避的。)因為每一隊人馬都從西爾曼的帳篷邊經過,搞得他十分煩躁。最終,他忍無可忍地沖著那些古柯種植者大喊了起來。他自己現在也不得不承認,那不是什麼明智之舉。
讀書心得:讀到上面這一段生動的敘述,還真是想笑出來,看來筆者寫書的時候,其實還蠻想幽默自己一下的,呵呵~
在生態學上,幾乎沒有什麼定律可言。能被所有人一致接受的少數幾條定律之中,有一條就是『物種-面積關係』,縮寫為SAR。它被稱作這個學科中最為接近元素週期表的科學定律。在其最寬泛的闡述之中,物種-面積關係似乎非常簡單,幾乎是不證自明的。你的研究對象所占的面積越大,你在其中能發現的物種數量就越多。這種規律早在18世紀70年代就由約翰·萊因霍爾德·福斯特(JohannReinholdForster)注意到了。他是隨庫克船長參與其第二次遠航的博物學家,也就是不幸撞上大堡礁之後的那次遠航。在20世紀20年代,這一定律由瑞典植物學家奧洛夫·阿雷紐斯(OlofArrhenius)提升到了數值化的高度。(巧合的是,奧洛夫是化學家斯萬特·阿雷紐斯[Svante]的兒子,後者在19世紀90年代就證明了燃燒化石燃料會產生一顆更溫暖的地球。)這一定律後來在20世紀60年代又被E·O·威爾遜和他的同事羅伯特·麥克阿瑟(RobertMacArthur)進行了進一步的精化和打磨。
物種數量與面積大小之間的關係並不是線性的。不過,這條曲線的變化是可以計算的。通常,這一關係可以用這一方程來表述:S=cAZ,其中S是物種數量,A是面積大小,而c和z是常數,依地域不同而不同,也因具體考察的分類學門類的不同而不同,所以並不是通常意義上的常數。這個關係之所以能夠成為一個定律,是因為這一比率與具體研究的地形地貌無關。你可能是用它來研究一條島鏈上的島嶼,也可能是一座雨林,又或者是附近的州立公園,但你都會發現物種數量的變化遵從同一個不變的等式:S=cAZ。
物種-面積關係的一個典型例子,顯示了曲線的形狀
要思考滅絕的問題,物種-面積關係是個關鍵。人類對這個世界所做的事情其實就相當於我們正在到處減小A。當然,這只是種簡化的理解方式。舉例來說,讓我們假設有一片曾經占地1000平方公里的草原。讓我們再假設這片草原是100個鳥類(也可以是甲蟲或蛇)物種的故鄉。如果草原的一半因為變成農田或購物中心而消失的話,使用物種-面積關係曲線就可以計算有多少個物種的鳥類(或甲蟲或蛇)將會隨之消失。大致上來說,答案是10%的物種。在此,我們需要記住的重要一點是,兩者的關係不是線性的。由於要過很長時間才能讓這個系統達到一個新的平衡,你不能指望這些物種會立即消失,但你知道事情會朝著這個方向發展。
在2004年,一組科學家決定要用物種-面積關係對全球暖化所引起的滅絕危機做出第一次預估。首先,這個團隊的成員收集了當前的數據,包括了超過1000種植物和動物物種。然後,他們將這些物種範圍與當前的氣候條件做了關聯。最後,他們設定了兩個極端的場景。其中之一假定所有物種都是遲鈍的,就像是西爾曼區塊中的冬青。當氣溫上升時,它們原地不動,因此在大多數情況下,能讓它們生活的氣候適宜區域不斷收縮,甚至在許多情況下減少為零。這種基於『不擴散』場景的推測結果是希望渺茫的。即使變暖維持在一個最低水平上,這支團隊預計將有22%~31%的物種會在2050年前被『劃定為滅絕』。如果變暖的程度達到那個團隊當時所認為的最高可能水平,今天來看是相當低的,到了21世紀中葉,38%~52%的物種將面臨消失的命運。
『還有另一種方式可以表述同樣的情況。』加利福尼亞大學伯克萊分校的古生物學家安東尼·巴諾斯基在這項研究成果中寫道:『看看你的周圍。在你所看到的生命之中殺掉一半。或者如果你覺得自己很善良的話,就只殺掉其中四分之一。那就是我們所說的情況。』
在第二種更為樂觀的場景中,物種都被想像成是高移動性的。在此場景下,當氣溫升高時,生物能夠佔據任何氣候條件適於其生長的新地域。但是,仍然會有許多物種因為無處可去而滅絕。當地球變暖時,它們所習慣的條件只不過是消失了而已。(這些『消失的氣候』原本大都位於熱帶地區。)其他物種也會發現它們的領地變小了,因為要跟上氣候的變化就必須要向高處遷移,而山頂上的面積總是要比山腳下小。
讀書心得:氣候暖化,造成原本山腳下的氣溫變得太熱了,結果逼迫植物向山腰或山頂的地方生長,(山腰或山頂的溫度變得比較正確),而且生長面積變得小很多,必須競爭,要快才能生存,如果有的植物沒有辦法適應氣候暖化,一直待在山腳下生長,這種植物遲早會被滅絕。
在這種『全面擴散』的場景中,約克大學生物學家克里斯·湯馬斯領導的團隊發現,在最低水平的變暖假設下,全部物種中也會有9%~13%在2050年前被『劃定為滅絕』。在最高水平的變暖假設下,這個數字將是21%~32%。取這兩種場景的平均值,考慮中等水平的變暖假設,這個團隊得出的結論是:全部物種的24%將走向消亡。
這項研究成果作為封面文章發表在《自然》上。在大眾媒體上,研究者們得出的一大堆數字被濃縮成一個。
《BBC》的標題宣稱:《氣候改變會導致100萬個物種的滅絕》。
《國家地理》的標題宣稱:《變暖將在2050年滅絕100萬個物種》。
從那時開始,這項研究就在幾個方面受到了挑戰。首先,它忽略了生物之間的相互作用。其次,它沒有考慮到一個可能性:動植物能忍耐的氣候範圍或許比它們當前所適應的範圍要寬。再次,它只考察了2050年之前的情況,但無論在什麼樣的未來場景假設之下,變暖的持續時間都將遠遠超過那個點。最後,它把物種-面積關係應用到了一套全新的、因而也從未接受過檢驗的條件之下。
由《自然》那篇論文所引發的後續研究近來已經走向了兩個不同方向。有一部分研究的結論認為,那篇論文高估了氣候變化可能導致的滅絕物種數量;另一部分研究則認為是低估了。湯馬斯本人承認,對於2004年那篇論文的許多反對意見可能都是成立的。但是他也指出,從那之後提出的所有預測結果都在同一個數量級上。因此,他評論道,『不只是0.01%或1%,而是差不多有10%或更多的物種』將很可能在氣候變化中消失。
湯馬斯在最近的一篇論文中建議,將這些數字『放到地質學範疇』中去考量才有意義,他在文中寫道:氣候改變本身『不太可能產生像前五次大滅絕那種規模的物種大滅絕』。然而,『有很大可能性的是,氣候改變所導致的滅絕,其規模相當於或超過歷史上那些程度稍輕的滅絕事件』。
他就此得出結論:『這些有可能造成的衝擊性影響佐證了這樣一種觀點:我們近來已進入【人類世】。』
西爾曼告訴我說: 『英國佬就是喜歡把所有東西都用塑料做上標記,我們認為這有點不夠優雅。』這是在小路上的第三天,我們正站在8號區塊上,剛剛跨過一道標出區塊邊界的藍色膠帶。西爾曼懷疑這是從牛津來的同行們的傑作。西爾曼在秘魯花了很多時間,有時連續長達數月,但是一年中的大部分時間裡他並不在這兒。於是,這裡可能發生各種他不知道的事情(當然大多數情況下也是他不在意的事情)。例如,在我們這次旅程中,西爾曼在一些區塊的樹上發現了一些用來接種子的鐵絲筐。顯然,這些筐是用於科研目的,但沒人告訴過他要設置這些筐,也沒人征得他的同意,這算是科研侵權。我想像著那些『科研無賴』躡手躡腳穿過森林的樣子,就像那些古柯種植者一樣。
在8號區塊,西爾曼向我介紹了另一株『相當有趣』的樹,輪生雙翼果樹(Alzateaverticillata)。輪生雙翼果樹的不尋常之處在於,該屬只有這麼一個物種,更不尋常的是,該科也只有這麼一個物種。這種樹長著紙一樣薄的嫩綠色矩形葉子,它的小白花開花時據西爾曼說是一種像燒焦的糖一樣的味道。輪生雙翼果樹能長得非常高,而且在1800米這個特定的海拔高度上是森林裡樹冠層樹木中的優勢物種。它同時也是那些似乎坐在原地不動的物種之一。
西爾曼的區塊代表了另一種對於湯馬斯的回應:與其坐而論道,不如起而行之。樹木顯然遠不如動物的移動力強,比如馬努地區常見的熱帶鳥類咬鵑,甚至是壁虱。但是在雲霧森林之中,樹木搭建了生態系統的架構,正如珊瑚蟲搭建了珊瑚礁的架構一樣。特定種類的昆蟲依存於特定種類的樹木,特定種類的鳥類又依存於特定種類的昆蟲,就這樣一級一級向上構成了食物鏈。反之亦然:動物對於森林的存續同樣至關重要。它們既是授粉器,也是種子的傳播者。鳥類還能阻止害蟲全面接管森林。西爾曼的工作證明,最起碼全球暖化將使得生態群落的架構被重組。不同種類的樹木對於變暖的反應是不同的,所以物種之間的聯繫也將被同時打破。新的聯繫將就此形成。在這場全球性的架構重組中,某些物種將變得更繁茂。實際上,許多植物都可能會從高濃度二氧化碳空氣環境當中受益,因為這將令它們更容易獲得光合作用所需的二氧化碳。而另外一些植物則會落到後面,並最終消失不見。
西爾曼自認為是一個積極樂觀的人。這在他的研究中有所反映,至少是曾經有所反映。『我的實驗室算得上是陽光型的實驗室。』他告訴我說。他曾經公開主張,只要有更好的政策導向和安排得當的保護舉措,像非法砍伐、非法採礦、非法放牧這類威脅生物多樣性的多種因素都能減小到最低程度。『就算是在熱帶地區,我們也知道要如何制止這類事情。』他說道,『我們已經有了更好的政府管控。』
但是,在一個迅速變暖的世界裡,『安排得當的保護舉措』這種事情,就算不是全然沒有實際意義,也肯定是極難實現的。與一隊伐木工人不同,你不能強迫氣候變化停留在某道界線之內。它對馬努地區生命條件的改變肯定也同樣發生在庫斯科或利馬。而且,當有如此之多的物種在移動時,固定在原地不動的保護區並不能對抗物種的消亡。
『在我們強加於物種的壓力之中,這一種在本質上是不同的。』西爾曼告訴我說,『對於人類導致的其他形式的擾亂,物種還有空間上的躲避之處。氣候卻影響著所有的一切。』就像海洋酸化一樣,氣候也是全球性的現象。或者借用『居維葉』的話來說,就是一場『發生在整個地球表面的變革』。
那天下午,我們走上了一條土路。西爾曼採集了他感興趣的各種植物,想要帶回實驗室去。這些標本都用帶子紮在他那個巨大的背包上,讓他看起來就像是雲霧森林版的(Johnny Appleseed)。這裡剛剛下過雨,太陽已經出來了,一群群黑色、紅色、藍色的蝴蝶在水坑上方盤桓。偶爾會有滿載木材的卡車隆隆開過。蝴蝶們躲避不及,於是路面上散落著殘破的蝶翼。
備註: Johnny Appleseed是什麼人物?他原名約翰.查普曼(John
Chapman, 1774-1845),傳說中他是在美國中西部種下最多蘋果樹的人,他帶著大把蘋果種子,種植小苗出售,從麻州出發、到賓州,又到俄亥俄州;他經常以蘋果樹苗換取生活必須的衣食,身著咖啡布袋做的上衣,穿著舊鞋,頭戴鍋子,看似破落,其實身懷鉅款。有人說這是他自我保護的方式,他一直身處林野,雖然留下的田產被貪婪的律師吞佔,與他最親近的同父異母妹妹最後只收到美金165.95元。但是他留給世間的財產卻是數不盡的蘋果樹,和被改變的環境。想想人生,可以留著的不就是無可取代的經歷與勇敢做事的動機!
我們一直走到幾棟供遊客住宿的小屋附近。西爾曼告訴我,我們剛進入的這個地區在鳥類愛好者之中非常有名。只是沿著路一直走,我們就看見了彩虹般五彩繽紛的不同鳥類:金唐加拉雀的顏色就像是毛茛;灰藍裸鼻雀的顏色就像是矢車菊;藍頸唐加拉雀則像一道炫目的青綠色閃電。我們還看到了一只有著亮紅色肚子的銀嘴唐納雀,以及一群以其引人注目的猩紅色羽毛而聞名的安第斯冠傘鳥。雄性冠傘鳥的頭上長著碟形的冠,刺耳的叫聲聽起來就像是一群瘋子。在地球歷史上的多個時期,今天局限在熱帶地區生活的生物也曾佔據過更為廣闊的地域範圍。例如在白堊紀中期,即距今1.2億~0.9億年前,麵包樹繁盛的地域一直向北延伸到阿拉斯加灣附近。在大約5000萬年前的始新世早期,南極洲也生長著棕櫚樹,英格蘭的淺海地區也有鱷魚蹣跚而行。簡而言之,沒有任何理由認為在一個更為溫暖的世界中生物多樣性會少於一個更為寒冷的世界。與之相反,對於『生物多樣性緯度梯度』的某些解釋暗示了這樣一個可能性:在經過較長的時期之後,一個溫暖的世界有著更為多樣的生物。不過,在較短的時期內來看,也就是與人類有關係的時間尺度上來看,事情完全是另一個樣。
事實上,今天我們身邊的這些物種可以說都是適應寒冷的。金唐加拉雀和冠傘鳥都熬過了最後一個冰川期,更不要說冠藍鴉、主紅雀和家燕了。它們及其近親也都熬過了前面一個冰川期,加上再前面一個,以及前面更多個冰川期,一直到250萬年前。在更新世的大部分時間裡,氣溫都比現在低得多,地球軌道週期的節律也比現在慢,所以導致冰川期持續的時間遠遠長於冰川間隔期。因此,演化的天平更傾向於有能力應對冬季環境條件的生物。與此同時,在這250萬年間,能夠應對高氣溫並不會帶來任何競爭優勢,因為天氣從未變得比現在熱多少。在更新世的波峰與波谷中,我們目前處於一個波峰頂端。
想要找到比今天更高的二氧化碳濃度(以及相應更高的全球氣溫),我們要回溯相當久遠的歷史,或許要直到中新世中期,約1500萬年前。很有可能到21世紀末的時候,二氧化碳水平將會達到自始新世在南極洲長出棕櫚樹(大約5000萬年前)之後從未達到過的高度。今天的生物物種是否仍舊擁有那些令其祖先得以在遠古那個溫暖世界中繁盛的性狀?這個問題目前還不可能有答案。
西爾曼認為:『要讓植物耐受溫暖的氣溫,有各種不同的辦法。它們可以製造出特殊的蛋白質,可以改變自身的代謝,諸如此類。但是熱耐受的代價可能很大。而且我們預計未來將會達到的高溫,在過去幾百萬年裡都沒有出現過。所以,真正的問題在於:動植物在如此悠長的時期中是否一直保持著那些代價很高的性狀特徵?要知道,這是長得足以讓哺乳動物大多數輻射物種產生而又消失的一段時期。如果它們的確保持著那些性狀,那麼我們將有可能收穫一份驚喜。』
但如果它們沒有保持著呢?如果因為在幾百萬年的長久時期裡,這些代價很高的性狀特徵都無法給它們帶來優勢,因此已經被它們丟棄了呢?
『如果進化論按照它通常的方式來起作用的話,那麼大滅絕的場景,我們不管它叫滅絕,而是會用一個更委婉的漂亮說法,叫‘生態性縮減’,那場景看起來就會像是世界末日。』
第九章
路上孤島
BR-174公路起始於巴西亞馬遜州的馬瑙斯(Manaus)市,從那裡向著差不多正北方延伸,直到與委內瑞拉接壤的邊境。過去這條路兩邊滿是翻滾下去的汽車留下的殘骸。然而自從大約20年前重新鋪整之後,這條路變得好走多了。而今,路邊不但沒了燒得只剩架子的報廢汽車,偶爾還會有為旅人提供咖啡的小店。不過走了差不多一小時之後,咖啡的勁兒已經過去了。又過了一個小時,前面出現一個岔口,連接著一條通往東邊的單車道公路ZF-3。這條路還沒有鋪過,亞馬遜土壤特有的顏色讓它看起來像是劃開鄉野的一條亮橙色傷痕。沿著ZF-3又走了45分鐘之後,你就會看見一道用長鏈子拴著的木制柵欄門。在大門之內,站著一些看起來昏昏欲睡的奶牛,奶牛身後就是人稱1202號保護區的地方。
1202號保護區或許可以看作是亞馬遜中心的一座島嶼。我到那兒的時候,正是雨季之中一個萬里無雲的炎熱日子。朝著保護區裡面走了十來米,枝葉就已經非常繁茂了。即便太陽正當空,這裡的光線依然昏暗,就像是走進一座大教堂一樣。從旁邊的一棵樹上傳來一聲調門尖銳的鳴叫,讓我想起了警察吹的哨子。別人告訴我,這是一種樣貌平常的小鳥,叫作尖聲傘鳥。它又叫了一聲,然後就歸於沉寂了。
與天然形成的島不同,1202號保護區幾乎是一個規整的正方形。這是1.7萬平方米未受人類影響的雨林,被一片低矮灌木的『海洋』環繞在當中。從空中拍攝的照片來看,這個保護區就像是漂蕩在棕色波濤之中的一隻綠筏。
1202號保護區是整個『亞馬遜群島』的一部分。這些孤島的名字聽起來都像是醫院用語:1112號保護區、1301號保護區、2107號保護區。這些保護區中有一些甚至比1202號還小,少數幾塊則比1202號大得多。總體來說,它們代表了一項世界上規模最大、持續時間最長的實驗,『森林碎片的生物學動態研究項目』,簡稱BD壺菌FFP。
在這裡,幾乎每一平方米都被某位科學家研究過:植物學家給樹做標記,鳥類學家給鳥上腳環,昆蟲學家給果蠅計數。當我訪問1202號保護區的時候,碰上了一位來自葡萄牙的研究生,正在這裡調查蝙蝠的情況。中午時分,他剛剛才起床,正在一個小棚子裡吃著義大利通心粉。那裡既是科考站,又是廚房。在我們談話的時候,一位皮包骨頭的牛仔騎著一匹比他胖不了多少的瘦馬出現在我們面前,肩上掛著支來福槍。我不太確定他的出現是因為聽到了我們開過來時的卡車聲音,想要來保護這個學生,還是因為他聞到了通心粉的香味。
BD壺菌FFP誕生於一項貌似不可能實現的合作,合作的雙方是牧場主和環保主義者。在20世紀70年代,巴西政府開始鼓勵放牧者到馬瑙斯以北定居,當時那片區域大多無人居住。這一計劃等同於給砍伐森林的行為發放補貼:任何同意搬遷到雨林去砍倒樹木養殖奶牛的放牧者都能從政府領到薪水。與此同時,根據巴西的法律,在亞馬遜擁有土地的人必須讓其領地內一半的森林保持原樣不變。這兩條法規之間的對立性讓一位美國生物學家湯姆·洛夫喬伊(TomLovejoy)想到了一個好主意:能否說服放牧者們讓科學家來決定哪些樹要砍倒,而哪些樹要保留?『這個主意那時候也就是說說而已。』洛夫喬伊告訴我說,『我當時很懷疑能否說服巴西人按我們的要求保留森林,好讓我們進行一項巨型實驗。』如果能夠實現這個計劃的話,就有可能以一種可控的方式來研究一個以不可控的方式發生著的進程,而這個進程不僅僅發生在整個熱帶地區,實際上遍及整個世界。
馬瑙斯以北地區的森林碎片俯瞰圖
洛夫喬伊飛到了馬瑙斯,向當地的巴西官員說明了他的計劃。讓他感到意外的是,他們欣然接受了這個計劃。該項目如今已經連續運行超過30年了。在這些保護區中受過學術研究訓練的研究生是如此之多,以至於人們創造了一個新詞來形容他們,碎片生物學家。而BD壺菌FFP這個項目本身已經被譽為『有史以來最為重要的生態學實驗』。
目前,地球上大約1.3億平方公里的土地沒有冰層覆蓋,這也是通常計算人類影響時所使用的基礎數據。根據最近由美國地質學會發表的一項研究,人類已經『直接轉化』了其中一半以上的面積,大約是0.7億平方公里,這當中大部分土地變成了農田和牧場,但也有部分用於建造城市、購物中心以及水庫,還有些土地遭受森林砍伐、地下採礦和露天採礦影響。在除此之外的0.6億平方公里之中,約五分之三被森林所覆蓋,用論文中的話說是『天然的,但也不一定是未受影響的』。其餘的部分要嘛是高山,要嘛是凍土地帶,要嘛是沙漠。
根據另一項由美國生態學會近期發表的研究,即便是如此巨大的比例,仍然是低估了人類帶來的衝擊。
這篇研究論文的作者,馬里蘭大學的厄爾·埃利斯和麥吉爾大學的納文·拉曼庫提宣稱,在氣候和植被意義上的生態群系這個概念,比如溫帶草原和北方針葉林,已經不再有意義了。與此相反,他們把世界劃分成不同的『人類態群系』(anthromes)。『都市』這個人類態群系佔據了130萬平方公里的面積,『灌溉農田』這個人類態群系則是260萬平方公里,而『人居森林』人類態群系的面積是1170萬平方公里。埃利斯和拉曼庫提一共總結出了18種不同的『人類態群系』,加在一起綿延1億平方公里之廣。這就留下約3000萬平方公里的面積未做劃分。這些區域大多無人居住,包括亞馬遜的幾個地區,西伯利亞和加拿大北部的大部分地區,以及面積廣大的撒哈拉沙漠、戈壁和大維多利亞沙漠。這些地區被他們稱為『荒地』。
但是我們並不清楚,在【人類世】,這樣的『荒地』是否真的能算是荒蕪。凍土帶上有縱橫交錯的管網,北方針葉林則有地震監測線網。牧場、農場和水力發電項目把雨林分割開來。
在巴西,有『魚骨』這種說法。去森林化的模式總是始於一條主要道路的修建,也就是魚骨中的脊椎。然後,這條主路又引發了許多小岔路的修建,就像是肋骨一樣。這樣一來,森林就只剩下了瘦長的小塊。如今,所有的野外環境或多或少都被分割成為小塊,進而徹底消失。這就是洛夫喬伊的森林碎片實驗為什麼如此重要的原因。1202號保護區以其完全非天然的邊界線,以及方塊的形狀,日益代表著這個世界的形制。
BD壺菌FFP的研究人員組成不斷地發生著變化,所以即便是已經在這個項目上工作了許多年的人也不知道他們會在這裡突然遇到誰。我駕車前往1202號保護區時,與我同行的夥伴是馬利歐·科恩-哈夫特(MarioCohn-Haft),一位美國籍鳥類學家。他最早是以實習生的身份於20世紀80年代中期參與到這個項目中的。科恩-哈夫特最後娶了一位巴西人,現在在馬瑙斯的亞馬遜國家研究所工作。他身形瘦高,長著灰色的細發和有幾分哀怨的棕色眼睛。他帶給鳥類研究的影響和關注熱度就像邁爾斯·西爾曼之於熱帶樹木。有一次,我問科恩-哈夫特能靠鳴叫聲鑒別出多少種鳥類,他回了我一個疑惑不解的表情,好像不明白我想要幹什麼。於是我又重複了我的問題,得到的答案竟然是所有鳥類。
根據官方統計,在亞馬遜地區生活著約1300種鳥類,但科恩-哈夫特認為實際還要多得多,因為人們在給鳥類分類時太過注重大小和羽毛的差異,卻不太關注它們的鳴叫聲。他告訴我,外表看起來幾乎一樣的鳥類,卻有可能發出不同的鳴叫聲,結果最後發現它們也的確是遺傳意義上的不同物種。
在我們這次前往1202號保護區的時候,他已經準備好要發表一篇論文,鑒定他通過精確的聽覺鑒別出來的幾個新的鳥類物種。其中有一種夜間活動的林鴟科鳥類,有著令人難忘的悲傷鳴叫。當地人認為這種聲音是庫魯皮拉(curupira)發出來的。庫魯皮拉是巴西民間故事中的一個人物,長著一張孩子氣的臉龐、濃密的頭髮以及朝向後方的雙腳。他捕食盜獵者以及其他向森林過度索取的人。
因為清晨是聽鳥鳴的最佳時間,剛過淩晨4點,科恩-哈夫特和我就在夜色中出發前往1202號保護區了。我們路上的第一站是一座金屬高塔,上面有一個氣象站。塔身40米高,鏽跡斑斑,塔頂能夠俯瞰森林樹冠層的全景。科恩-哈夫特帶了一架高倍望遠鏡,立在三腳架上。他還隨身帶了一個iPod和一個能裝在口袋裡的微型音箱。那個iPod裡面存了數百種不同鳴叫聲的錄音。有時,如果他聽到一隻鳥的叫聲卻找不到它在哪兒,他就會播放這種鳥的叫聲,希望能引它現身。
『待上一整天,你可能會聽到150種鳥的叫聲,卻只能看見其中10隻。』他告訴我說。偶爾,你可能會在綠色的背景中看到彩色的閃光,我就是用這種方式才匆匆瞥見了科恩-哈夫特鑒別出來的幾隻鳥,包括一隻黃須啄木鳥,一隻黑尾蒂泰霸鶲,還有一隻金翅斑鸚哥。他把望遠鏡對準一個藍點讓我看,結果那竟是我所見過最漂亮的鳥:一隻紅腳旋蜜雀,胸口是寶石藍色,腿是鮮紅色,頭冠是燦爛的海藍綠。
太陽升得更高了,鳴叫聲漸稀,於是我們再次上路了。當天氣變得像火爐一樣時,我們倆全都汗流浹背,才終於到了鏈子拴著的大門前,那是1202號保護區的入口。科恩-哈夫特選了一條切入保護區內部的小路,我們兩人深一腳淺一腳地走到了他認為是方塊中心的位置。他停下腳步傾聽著。實在沒什麼聲音可聽。
『此時此刻,我能聽到兩個物種的鳥類。』他告訴我,『其一的聲音聽起來像是在說:哦,像是要下雨。那就是鉛灰鴿的叫聲。這種鳥是典型的原生林主要物種。另一隻的聲音差不多是‘促,促,嗶’。』他學出了那個聲音,就像是一位長笛手演奏前的試音。『那是棕眉鵙雀的叫聲。它是一種典型的次生林或草原邊緣地帶物種,我們一般不會在原生林中聽到它的叫聲。』
科恩-哈夫特解釋說,當他最初來1202號保護區時,他的工作就是給捉住的鳥綁上腳環然後再放走,這個過程簡稱『上環再放』。這些鳥是用綁在樹木之間的網來捕捉的,網從地面一直拉到近兩米高的地方。在森林被隔離成碎片之前和之後都進行了鳥類普查,這樣就能進行數據比較。在全部11個保護區中,科恩-哈夫特和他的同事給將近2.5萬隻鳥做了標記。
『第一項讓大家多少感到意外的結果可以說是一種避難者效應,雖然這對於整個計劃來說只是無關緊要的瑣事。』當我們站在樹蔭下的時候,他對我說道,『當你砍掉周圍的森林時,鳥類的捕獲率在第一年中提高了。這既包括捕獲鳥類的個體數量,也包括捕獲鳥類的物種數量。』顯然,來自那些砍伐地帶的鳥類到這些剩餘的森林碎片中來尋找庇護所了。但隨著時間的流逝,森林碎片中鳥類的數量和種類都開始逐漸減少。接下來還會進一步減少。
『換句話說,』科恩-哈夫特說,『並不是突然就達到了這一物種更少的平衡。這種物種多樣性上的衰退是隨著時間流逝持續發生的。』在鳥類身上所發生的一切對於其他生物類別同樣適用。
我們現在要來討論真正的島嶼了,而不只是棲息地孤島。島上的物種通常是貧乏的,或者用更優雅的說法是生態衰弱。對於大洋中央遠離海岸的火山島而言,誠然如此。但令人好奇的是,這種說法對於所謂的大陸島也是同樣適用的,而大陸島往往位於離陸地較近的海域,是由於海平面的漲落所形成的。研究大陸島的科學家們發現,這些島上的物種多樣性同樣少於它們曾經與之相連的大陸。
這是為什麼?為什麼隔離會導致多樣性下降?對於一些物種而言,答案似乎相當簡潔明瞭:它們被放逐其中的那塊棲息地並不足以讓它們生存。一只需要100平方公里生存空間的大型貓科動物很可能無法在50平方公里的地域上長期生存。一隻在池塘裡產卵、在山坡上捕食的微型蛙需要同時具有池塘和山坡的環境才能存活。
但如果缺乏適宜的棲息地是唯一的原因,大陸島應該很快就會達到一個新的、更低水平的物種多樣性平衡。然而事實並非如此。大陸島持續不斷地損失著物種。這個過程有一個明朗得令人吃驚的名稱,『弛豫現象』。
備註:弛豫(relaxation),弛豫是物理學用語,指的是在某一個漸變物理過程中,從某一個狀態逐漸地恢復到平衡態的過程。
在一些由於更新世末期海平面上升而造就的大陸島上,據估計整個弛豫過程花費了數千年的時間。此外,這個過程可能仍在進行之中。
對於『弛豫現象』,生態學家給出的解釋是:生命是隨機的。更小的面積只能擁有更小的種群,而更小的種群在意外面前更為脆弱。
舉一個極端的例子,以某個島為家的X鳥只剩下唯一一對處於繁殖期的夫婦了。有一年,它們的巢被颶風從樹上吹跑了。第二年,所有的雛鳥竟然全是雄鳥。而第三年,鳥巢又被一條蛇洗劫一空。於是,物種X現在就面臨著局部地區滅絕的命運。如果這個島是兩對X鳥育齡夫婦的家園,那麼它們兩家都發生這一系列倒楣事件的幾率就要小一些。如果是20對鳥的家園,全部出意外的幾率就會小得多。但是,低概率的事件在悠長的時間進程內仍然可能是致命的。這個過程或許可以用扔硬幣來打比方。如果你扔10次硬幣,不太可能一上來就連續10次都是正面朝上。如果是扔20次或100次,同樣不太可能。然而,如果扔的次數足夠多,即便是不太可能的結果也有可能出現。概率原理的正確性是毋庸置疑的,因此幾乎沒必要通過任何實驗或觀察證據來證明小種群規模所存在的危險。不過,的確有這樣的證據。在20世紀50年代和60年代,鳥類觀察者對威爾士外海的巴德西(Bardsey)島上的每一對育齡鳥類進行了持續的細緻觀察和記錄,從常見的家麻雀和蠣鷸一直到稀有得多的鴴鳥和杓鷸,無一遺漏。在20世紀80年代,賈雷德·戴蒙德對這些記錄進行了分析。當時他是一位鳥類學家,專長是新幾內亞的鳥類。戴蒙德發現,任何一個特定的物種從島上消失的幾率都可以畫成一條曲線,其斜率隨著夫婦數的增加而呈指數趨勢下降。因此,他曾寫道:物種局部地區滅絕的主要象徵性事件就是『較小的種群規模』。
當然,較小的種群並不僅限於出現在島嶼上。一個池塘裡可能有某種蛙類的小種群;一片草原上可能有某種田鼠的小種群。而且,在沒有大滅絕發生的正常時期,局部地區滅絕也無時無刻不在發生著。但是,在這樣的滅絕發生之後,如果再碰上一系列的壞運氣,這個地區很可能就會被別的物種成員重新佔據,那可能是從別的什麼地方偶然來到此地的更為幸運的種群。
造成島嶼與眾不同的是,重新佔據往往是非常困難的,實際上甚至是完全不可能的。這也就解釋了弛豫現象。(舉例來說,如果一個大陸島上生活著一小群殘餘的老虎,並突然滅絕了,新的老虎恐怕很難遊到島上來。)同樣道理也適用於任何其他的棲息地碎片。一旦某個碎片上的一個種群消失了,新的物種或許能夠重新佔據它,又或許不能。這往往取決於這個碎片的周圍有什麼。例如,BD壺菌FFP的研究者們發現,有些鳥類很容易就能穿過道路的空地,比如白冠嬌鶲;而另一些則極不願意這樣做,比如鱗背蟻鳥。如果一個物種沒有佔據新的棲息地,局部地區滅絕就會發展成地區性的,然後再繼續發展成全球性的。
離1202號保護區十來公里遠處,土路漸漸消失不見,一片雨林出現在眼前,按現今的標準來看可以算作未受人類侵擾的地區。BD壺菌FFP的研究者們已經把這片森林中的部分區域劃定出來作為對照區塊,讓他們得以比較碎片地區和連貫森林中的不同情況。路盡頭不遠處有一個小小的營地,人稱41號營地,供研究者們食宿和避雨。我和科恩-哈夫特到這裡的時候是下午,正好趕上變天。我們小跑著穿過森林,但實際上已經無所謂了;當我們到達41號營地的時候,渾身都已濕透。
晚些時候,瓢潑大雨停了,襪子的水也擰乾了,於是我們離開營地,向著森林深處進發。天仍舊陰著,一片灰濛濛中有一抹沉鬱的色調籠罩在綠野之上。我想到了庫魯皮拉,雙腳朝後,隱匿在樹木之間。
E·O·威爾遜曾經來過BD壺菌FFP兩次。在其中一次BD壺菌FFP之旅後,他曾經寫道:『這座叢林之中充滿了生機,但其方式大多超越了人類的感知能力。』科恩-哈夫特告訴我的情況與此類似,不過表達方式沒那麼誇張。他說,雨林『在電視上看起來要有趣得多』。起初在我看來,我們周圍沒有任何東西在移動。但是接下來科恩-哈夫特向我指出了昆蟲活動的跡象,我才開始觀察到大量正在進行的活動,用威爾遜的話來說,就發生『在小小的地下世界裡』。一隻竹節蟲從一片枯葉上吊下來,搖動著精緻的腿。一隻蜘蛛蹲在圈狀的網上。地面上伸出來一根長得像是生殖器的管子,裡面滿是泥巴,原來竟是蟬的幼蟲的家。樹幹上看起來就像是孕婦肚子一樣的一塊噁心膨起物,原來是一張裝滿了白蟻的網。科恩-哈夫特認出了一株野牡丹。他把上面的一片葉子翻過來,輕敲中空的葉柄。小黑蟻噴湧而出,要多兇猛有多兇猛。他解釋說,這些螞蟻保護植物不受其他昆蟲的侵害,作為回報植物則為螞蟻提供免費的住宿。
科恩-哈夫特是在麻薩諸塞州西部長大的,恰巧離我住的地方不算太遠。『在家鄉那邊,我認為自己是一名全面的博物學家。』他告訴我說。除了新英格蘭地區西部的所有鳥類之外,他還能叫出那裡絕大多數樹和昆蟲的名稱。但是在亞馬遜,你不可能成為一名全面的博物學家,因為這裡要記住的物種實在是太多了。在BD壺菌FFP的研究區塊中,已經鑒定出1400個樹木物種,甚至超過1600多公里以西的西爾曼區塊。
『這是超級多樣化的生態系統,其中每一個物種都是極度特化的。』科恩-哈夫特告訴我說,『在這樣的生態系統中,嚴格地各司其職就能獲得巨大的收益。』
為什麼熱帶的生命如此多彩多姿,對於這個問題他也給出了自己的理論:多樣性總是傾向於自我強化。他解釋說:『高物種多樣性的一個自然推論是低種群密度。這是物種形成的一個關鍵要素,距離隔離。』他接著補充道:這也同時導致了脆弱性,因為小型的隔離種群對於滅絕的易感性大大增加了。
太陽開始落山,森林中只餘些微暮光。在返回41號營地的路上,我們遭遇了一隊行軍蟻。它們走在自己的一條路上,與我們的路之間只有一兩米的距離。這些紅棕色的螞蟻差不多是沿一條直線前進的,還跨過了一根(對它們來說尤其)巨大的原木,它們先爬上原木,然後再爬下來,繼續前進。我朝著螞蟻隊伍兩端的方向都跑了很遠,但沒能找到盡頭。這支隊伍似乎綿延不絕,就像蘇維埃式遊行一樣。科恩-哈夫特告訴我,這支隊伍中的行軍蟻所屬的物種是鬼針遊蟻(學名:Eciton burchellii)。
熱帶地區有幾十種不同的行軍蟻。與其他大多數螞蟻不同,行軍蟻沒有固定的家,鬼針遊蟻的蟻體巢是由螞蟻本身組成的,它們在蟻后身邊排列起來,形成一個能蜇人的危險大球。它們的全部時間都用於移動、捕獵,或是在臨時『蟻體巢』(bivouacs)中宿營。它們的獵物包括昆蟲和蜘蛛,偶爾也有小蜥蜴。行軍蟻是有名的貪吃鬼,一個行軍中的群落每天能消耗掉3萬隻獵物,大多是其他昆蟲的幼蟲。但是由於它們的極度貪婪,行軍蟻也為別的物種提供了支持。有一整個科的鳥類被稱為專一性螞蟻跟隨者。在蟻群周圍幾乎總能找到它們,吃著螞蟻從落葉層中趕出來的昆蟲。另一些鳥類則是機會主義螞蟻跟隨者,當偶然遇到這些螞蟻時才會在它們身邊啄食。與螞蟻跟隨者所走的道路一樣,還有很多不同的生物也是『各司其職』這方面做得很到位。有蝴蝶以鳥類的排泄物為食,也有寄生蠅把自己的卵產在受到驚嚇的蟋蟀和蟑螂身上。某些種的蟎蟲搭著螞蟻的便車四處遷移,其中一個物種把自己綁在螞蟻的腿上,另一個物種則附在螞蟻的下顎上。一對美國博物學家夫婦,卡爾和瑪麗安·萊登梅爾已經花了超過50年的時間來研究鬼針遊蟻,他們總結了一張列表,記錄了與行軍蟻緊密相關的300多個物種。
一隻鬼針遊蟻
科恩-哈夫特沒有聽到任何鳥叫聲,時間也晚了,於是我們打道回營。我們說好了第二天還要回到同一個地點,爭取看到螞蟻-鳥-蝴蝶的混合編隊。
在20世紀70年代末期,一位叫特里·埃爾溫的昆蟲學家在巴拿馬工作時,有人問他在萬把平方米的熱帶森林中能找到多少個物種的昆蟲。當時,埃爾溫的主要研究工作其實就是計算甲蟲。他要在樹林的頂上噴灑殺蟲劑,然後收集那些像雨點一樣從葉子上墜落的昆蟲屍體。熱帶森林整體上有多少種昆蟲?這是個更大的問題,也更讓埃爾溫感興趣。他想到了一個辦法,能夠從自己的研究經驗中來推算這個答案。從單獨一棵賽氏馬鞭椴(Lueheaseemannii)上,他能收集到的甲蟲就超過了950個物種。他還知道這些甲蟲物種中約有五分之一依賴於這種樹生活,其他的五分之四則依賴於別的樹木物種,而甲蟲代表了全部昆蟲物種的40%,熱帶地區的樹木物種總共約有5萬種。埃爾溫據此估算,有3000萬個物種的節肢動物是以熱帶為家園的。(這之中除了昆蟲,還包括蜘蛛和蜈蚣。)他承認,連他自己都被這個結論震驚到了。
從那時起,人們付出了很多努力來修正埃爾溫的估算結果。大多數人傾向於下調這個數字。(別的不說,對於依賴單獨一株植物生存的昆蟲比例,埃爾溫的估計可能過高了)。不過大家都承認,下調之後的數字仍然大得嚇人:最近的估算結果認為至少有200萬種熱帶昆蟲,甚或高達700萬種。與此相比,全世界也只有1萬種鳥類和5500種哺乳動物。也就是說,對於每一個長著毛髮和乳腺的物種,僅僅在熱帶,就對應著至少300種長著觸角和複眼的動物。
昆蟲動物在熱帶的極大豐富,這意味著對於熱帶的任何危害都將有著數量極大的受害者。試想一下以下這套推算。首先,熱帶地區去森林化程度的測算是個出了名的難題,不過讓我們暫且假設森林遭到砍伐的速率是每年1%。應用物種-面積關係,即S=cAZ,並把z值設為0.25,我們可以計算得到每丟失1%的森林面積會導致約0.25%的物種消失。如果我們非常保守地估計熱帶雨林中有200萬物種,這就意味著差不多每年要損失5000個物種。這大約是每天14個物種,或是每100分鐘就滅絕一個物種的速度。
上述計算就是E·O·威爾遜在20世紀80年代末期做的計算,就在他某次BD壺菌FFP之旅過後不久,威爾遜在《科學美國人》上發表了他的結果,並在此基礎上得出結論:當前的滅絕速率處於『比天然發生的背景滅絕速率快了1萬倍的量級上』。
威爾遜進一步評論道:『這種情況正在將生物多樣性降低到白堊紀末期大滅絕以來的最低水平。』他還指出:白堊紀末期的大滅絕雖然不是歷史上最糟糕的物種大滅絕,卻是『目前為止最著名的一次,因為它終結了恐龍時代,把哺乳動物推上了統治地位,並最終讓我們自己這個物種的起源成為可能,無論這是好是壞』。
像埃爾溫的結果一樣,威爾遜的計算結果同樣令人震驚,也同樣易於理解,至少易於轉述。這一結果獲得了極大的關注,不僅僅限於熱帶生物學家這個小圈子,還包括主流媒體。兩位英國生態學家曾經抱怨道:『幾乎沒有哪天你不會聽到別人談論這件事,總有人告訴你,熱帶去森林化每小時就會讓一個物種消失不見,甚至可能是每分鐘一個。』
在25年之後的今天,人們普遍同意,威爾遜得出的數字像埃爾溫的數字一樣,與觀察結果並不相符。比起科學家,科普作家們甚至更有必要獲知這一事實。至於其背後的原因,目前仍在爭論之中。
一個可能的原因在於,滅絕需要時間。在威爾遜的計算中,假設一個地區一旦發生了去森林化,物種數量的下降幾乎立即就會發生。但一座森林的『徹底弛豫』可能會需要相當長的時間,而且即便是殘存的小種群也可能堅持很長時間,完全取決於生存命運之骰擲出的點數。由於某種環境變化可能導致某些物種註定要遭受厄運,但其數量與實際消失的物種數量之間是有差異的,常被稱為『滅絕債務』。這個術語暗示著,滅絕的過程存在滯後,就像是刷信用卡買東西一樣。
還有一個可能的解釋是,去森林化對棲息地造成的損失並不會一直損失下去。即便是森林遭到了以獲得木材為目的的砍伐或是以開闢牧場為目的的焚燒,它們仍舊能重新生長起來。足夠諷刺的是,這方面的最佳代表恰恰出自BD壺菌FFP周邊的地區。在洛夫喬伊說服巴西官員支持其項目之後不久,這個國家遭遇了一場令經濟癱瘓的嚴重債務危機,通貨膨脹率到1990年時已經升至30000%。政府因此取消了之前承諾給牧場主的補貼,於是數平方公里的土地被廢棄。在BD壺菌FFP的某些方塊碎片周邊,樹木正以極其旺盛的生命力重新生長出來。如果洛夫喬伊不安排人通過砍和燒的方法把區塊重新隔離出來的話,這些實驗區塊就會被新生的森林整個吞沒了。雖然熱帶的原生林正在持續減少,但次生林在某些地區正不斷增多。
而觀測與預測不符的另一個可能原因在於,人們觀測得還不夠。熱帶物種的主體是昆蟲和無脊椎動物,所以他們也是滅絕的參與主體。但是,因為我們並不知道到底有多少個熱帶昆蟲物種(即便以百萬量級來計),也就不太可能注意到是否有一兩種甚至上萬種昆蟲已經消失不見了。倫敦動物學會最近的一份報告指出,『所有得到了科學鑒定描述的無脊椎動物之中,保護狀態已知的僅占1%』,而無脊椎動物可能還有相當大的主體部分甚至從未得到鑒定描述。正如威爾遜所說的:無脊椎動物『雖然是小東西,卻很可能是這個世界的真正運作者』,而小東西常常被忽視。
當科恩-哈夫特和我回到41號營地的時候,這裡又來了其他一些人,包括科恩-哈夫特的夫人,生態學家麗塔·梅斯基塔(RitaMesquita)以及湯姆·洛夫喬伊。後者正在馬瑙斯參加亞馬遜可持續發展基金會的一次會議。他如今年過七旬,備受尊敬,因為他讓『生物多樣性』這個術語得到了廣泛接受,而且還創造了『外債換自然』這個概念。多年以來,他同時在為世界自然基金會、史密森學會、聯合國基金會以及世界銀行工作。而且,得益於他的不懈努力,差不多有一半的亞馬遜雨林現在處於某種形式的法律保護之下。洛夫喬伊是少有的一種人,對於在叢林中辛苦工作和在國會面前作證,他感到同樣自在。他總是在尋找任何能夠為亞馬遜的保護擂鼓助威的機會。那天晚上,當我們圍坐在一起的時候,他告訴我,他曾經帶湯姆克魯斯(Tom Cruise)來過41號營地。他說,克魯斯似乎很享受這裡,只可惜並不曾投入這一事業。
到目前為止,關於BD壺菌FFP已經發表了500多篇科研論文,撰寫了若干學術著作。當我請洛夫喬伊總結他從這個項目中得到的收穫時,他說:一個人要把從部分之中得出的結論推廣到整體時,必須要十分謹慎。例如最近的研究工作表明,亞馬遜地區的土地使用情況發生變化時,也會影響大氣循環。這就意味著,在一個足夠長久的時間尺度上,雨林的崩潰可能不僅會造成森林的消失,還會造成雨的消失。
『我們的大陸最後可能變成很多一平方公里左右的碎片。』洛夫喬伊說,『我想,這個項目所揭示的是,我們基本上會因此失去超過一半的動植物群系。當然,你也知道,真實世界的情況總是要更為複雜。』
從BD壺菌FFP得到的大多數發現,的確會讓人們對於物種滅絕的認識發生了改變。在項目所在的地區可以找到6種靈長類動物。其中3種即黑蜘蛛猴、棕僧帽猴以及鬍鬚叢尾猴,都在森林碎片中消失了。像長尾鴷雀和綠背拾葉雀等鳥類總是穿行在混合物種群內,它們已經在較小的森林碎片之中消失了,在較大的碎片中個體密度也銳減了。在野豬泥沼中取食的蛙類與那些製造了泥沼的野豬一起消失了。許多物種甚至對於光和熱的些微改變都很敏感,它們在碎片邊緣的個體密度也大為降低,然而喜光的蝴蝶數量卻增加了。
另一方面,還有一些成果超出BD壺菌FFP的研究範疇之外:研究者們發現,在碎片化與全球暖化之間存在一種黑暗的同步效應。與這種效應相類似的還有全球暖化與海洋酸化之間、全球暖化與物種入侵之間以及物種入侵與碎片化之間的關係。一個物種為了跟上溫度上升的腳步而進行遷移的時候,卻被陷在了一塊森林碎片中,即便那是一塊非常大的碎片,它也很可能無法得以存活。【人類世】的標誌性特徵之一就是,世界的改變迫使生物物種不得不移動到其他地域;而另一條特徵則是,世界的改變造成了壁壘,比如道路、無樹木地帶以及城市,阻止了生物移動到其他地域。
『在我20世紀70年代的想法之上,現在又有了一個全新的層面,那就是氣候變化。』洛夫喬伊告訴我。他曾經寫道:『在氣候變化這個方面,甚至包括自然發生的氣候變化,人類活動已經對生物多樣性的擴散形成了阻礙,其結果可能是有史以來最為嚴重的一場生態危機』。
那天晚上大家都睡得很早。感覺才睡下幾分鐘,但實際上可能是幾小時之後,我被極其響亮的聲音吵醒了。那聲音不知道是從哪兒冒出來的,又像是來自四面八方。它會逐漸增強,又逐漸減弱,然後就在我快要睡著的時候再度響起。我知道那是某種蛙類的求偶鳴叫。我下了吊床,抓起一隻手電筒到周圍看看。我沒有找到噪聲的源頭,卻碰上了一只有著生物螢光條紋的昆蟲。要是我手邊能找到一個罐子的話,我會很樂於把它抓起來放到罐子裡。第二天早上,科恩-哈夫特指給我看一對抱合在一起的馬瑙斯細腿樹蛙。它們身上是橙棕色的,長著鏟子形狀的臉。雄蛙緊緊抱在雌蛙背上,只有後者一半大小。我記起來曾經讀到過,亞馬遜低地中的兩棲動物至少目前大多還沒有受到壺菌的侵襲。科恩-哈夫特和其他所有人都被蛙的喧鬧聲音吵得沒睡著覺。他形容蛙的叫聲就像是『拖長音的哼哼聲驟然爆出咆哮,然後以輕笑聲收尾』。
喝了幾杯咖啡之後,我們出發去看螞蟻的遊行。洛夫喬伊本來計劃與我們同行,但當他去穿一件長袖襯衫時,在那裡安了家的一隻蜘蛛咬了他的手。這只蜘蛛看起來很普通,但洛夫喬伊的傷口呈現出鮮紅色,手也漸漸變得麻木了。於是大家決定讓他留在營地裡。
我們一邊走,科恩-哈夫特一邊向我解釋:『最理想的方法是讓那些螞蟻來到你身邊,這樣一來,你可就無處可去了,就像是被逼到了牆角裡。螞蟻都會朝你爬過來,咬在你的衣服上。於是,你就處在了它們行動的中心。』他聽到了遠處一隻棕喉蟻鳥的叫聲,介於啾啾聲和咯咯聲之間。正如名字所顯示的一樣,棕喉蟻鳥是一種專一性螞蟻跟隨者,所以科恩-哈夫特把這叫聲當成是一個有希望的信號。然而,當我們在幾分鐘之後到達先前看到行軍蟻隊伍的地點時,卻怎麼也找不到那些螞蟻。科恩-哈夫特聽到樹上傳來了另外兩種蟻鳥的鳴叫聲:一只是白羽蟻鳥,吵鬧的叫聲就像是音調高昂的哨子聲;另一只是白頦鴷雀,歌聲是一陣活潑的啁啾。這兩隻鳥似乎也在尋找那些行軍蟻。
一隻白羽蟻鳥(Pithysalbifrons)
『它們跟我們一樣困惑。』科恩-哈夫特說道。他推測那些行軍蟻進入了所謂的休息期。在這個階段,行軍蟻差不多會停留在同一個地方不動,以養育新的一代,它們停留的時間可能長達三周。在BD壺菌FFP眾多令人費解的發現之中,有一個或許可以通過行軍蟻的休息期來解釋:即便森林碎片大到足以支持行軍蟻的多個種群,但最終還是會失去其中的蟻鳥。專一性螞蟻跟隨者需要跟隨處於食物搜尋狀態之中的螞蟻。顯然,在碎片中就是沒有足夠多的行軍蟻種群能保證總有一群處於活動狀態。科恩-哈夫特告訴我,這又是雨林邏輯的一種體現。蟻鳥太過擅長『各司其職』了,以至於一旦有任何變化令它們不便司其職,就會產生劇烈的反應。
『如果你發現一個事物依賴於另一個事物,而後者又依賴於其他事物,那麼這一連串相互作用就將依賴於恒定不變性。』科恩-哈夫特如是說道。在我們跋踄回營的路上,我腦子裡一直在想這件事情。如果科恩-哈夫特是正確的,那麼這個瘋狂的像馬戲團一樣複雜的螞蟻-鳥-蝴蝶遊行隊伍實際上勾勒出了亞馬遜雨林穩定性的輪廓。只有在一個遊戲規則保持不變的地方,才能有足夠的時間讓蝴蝶演化成以鳥類的糞便為食,讓鳥類演化成跟隨螞蟻。是的,我很失望沒有能再次看到行軍蟻,但是對於蟻鳥實在沒什麼可責怪的。
第十章
新『泛古陸』
對蝙蝠進行普查的最佳時節是死寂的冬季。這種動物是所謂的『真冬眠者』。當氣溫下降的時候,蝙蝠就開始尋找一個可以安定下來的所在。當然,實際上是安定上去,因為冬眠中的蝙蝠是靠它們的腳趾吊起來的。在美國東北部地區,最早進入冬眠的蝙蝠通常是小棕蝠。有時在10月下旬或11月上旬,它們就開始尋找可以維持穩定條件的隱蔽所了,比如一個洞穴或一個礦井。很快就會有別的蝙蝠跟上小棕蝠的腳步,先是三色蝠,然後是大棕蝠,再之後是小腳鼠耳蝠。冬眠中的蝙蝠體溫可以下降28~33℃,常常降到了冰點附近。它們的心跳變慢了,免疫系統也關閉了。用腳吊在洞頂的蝙蝠此時就像是暫停的動畫片一樣。給冬眠中的蝙蝠計數需要強健的脖子,一盞好頭燈,還有一雙暖和的襪子。
在2007年3月,紐約州首府阿爾巴尼市的一些野生動植物學家來到城西的一個洞穴中對蝙蝠進行普查。這是一次例行普查,太過尋常了,所以他們的主管阿爾·希克斯(AlHicks)乾脆留在辦公室沒去。當這些生物學家到達那個洞穴時,他們立刻掏出了手機。
『他們當時告訴我:老天爺,這兒到處都是死蝙蝠!』在紐約州環保局工作的希克斯後來回憶道。希克斯在電話裡指示他們帶一些蝙蝠的屍體回到辦公室來。他還讓生物學家們給任何他們能找到的活蝙蝠照些照片。當希克斯查看這些照片時,他發現這些動物看起來就像是剛在滑石粉裡沾了一下似的,而且首先從鼻子開始。這是他從來沒遇到過的情況,於是他開始通過電子郵件給他能想到的所有蝙蝠專家發送這些照片。他們也全都沒有見過任何類似的情況。其他州環保局的相關負責人還開起了希克斯的玩笑,問他這些紐約的蝙蝠究竟是吸了什麼毒粉。
春天來了。全紐約州以及全新英格蘭地區的蝙蝠都從冬眠中蘇醒過來,飛出了藏身地。白色的粉末仍是一個謎。『我們當時還想:好了,但願這玩意就這麼消失了。』希克斯告訴我,『就像布什政府一樣。而它也的確像是布什政府一樣,就是不會消失。』它不僅沒有消失,反而開始擴散了。第二個冬天裡,在4個州35個洞穴中的蝙蝠身上都發現了同樣的白色粉末狀物質。與此同時,蝙蝠也在持續死去。在某些冬眠地,種群數量驟降了90%。在佛蒙特的一個洞穴中,成千上萬的屍體從洞頂掉落,如風吹雪一般堆在地面上。
在接下來那個冬天裡,蝙蝠仍在不斷死去,並擴散到了另外5個州。再之後那個冬天,情況持續惡化,又有3個州加入進來。雖然在很多地方蝙蝠幾乎都死絕了,但情況仍然持續到了今天。現在已經知道,那些白色粉末是一種嗜冷菌,屬低溫微生物。它是意外進入美國的,可能源自歐洲。當這種地絲黴屬(Geomyces)的真菌最初被分離出來的時候,它還沒有名字。由於其對蝙蝠的影響,它現在被稱為毀滅地絲黴菌(Geomycesdestructans)。
一隻小棕蝠已經出現了白鼻症狀
如果沒有人類的幫助,長途旅行對於大多數物種而言是困難的,甚至幾乎是不可能的。這個事實對於『達爾文』而言是個中心法則。
在『達爾文』的理論中,帶有變異的遺傳要求每一個物種是從同一個地點起源的。而要從那個起源地擴散開來,生物或滑、或遊、或跑、或爬或隨風散播種子。
『達爾文』認為,只要經過足夠長的時間,即便是一種固著的生物,比如真菌,也可以擴散到很廣泛的地域。然而,正是擴散過程本身的局限性帶來了有趣的結果,於是有了生命的豐富多彩,也導致了在多樣化之中顯露出來的模式。
例如:海洋所造成的壁壘就解釋了為什麼南美洲、非洲和澳洲的大片土地,雖然根據『達爾文』所說有著『完全類似』的氣候和地形,卻被完全不類似的動植物群系佔據著。
每塊大陸上的生物是分別演化的,這讓物理隔絕轉化成為生物學上的懸殊差異。與之類似,陸地所造就的壁壘解釋了為什麼東太平洋的魚類不同於西加勒比海的魚類,雖然這兩者如『達爾文』所說『中間只隔著狹窄但無法穿越的巴拿馬地峽』。
在更為局部的層面上,高山或大河某一側發現的物種往往與另一側發現的親緣物種不同。
例如,『達爾文』就曾指出:『在麥哲倫海峽附近的平原棲息著一種羊駝,而北部的拉普拉塔平原則棲息著同一個屬的另一種羊駝。但這裡沒有像在非洲和澳洲所發現的那些真正的鴕鳥或鴯鶓。』
『達爾文』對於擴散局限性的思考還包括另一個方面,更為難以解釋。如同他親眼所見的那樣,像『加拉巴哥群島』這樣位於遠海的火山島上也同樣充滿了各種生命形式。實際上,島嶼居住著許多世界上最不可思議的生物。
如果『達爾文』的進化論是正確的,那麼這些生物必然是此地最早定居者的後代。但最早的定居者又是怎麼到達這裡的呢?
就『加拉巴哥群島』的情況而言,800公里的開放水域阻隔在這些群島與南美洲的海岸之間。
『達爾文』對於這個問題感到極其頭痛,他花費了一年時間想要在肯特郡的自家花園裡重現漂洋過海的條件。他收集了一些種子並把它們泡在鹽水缸中。每過幾天,他就取出幾顆種子種到地裡。事實證明,這是個耗費時間的項目,他在給一位朋友的信中道出了原因:『我發現這些水必須每過幾天就換一遍,否則就會臭不可聞。』
不過結果在他看來是有希望的:雖然這些種子『產生了多得令人驚訝的黏液』,但浸泡時間在4周之內的種子仍然可以發芽,而水芹的種子則能堅持6周。如果洋流的速度是每小時1.6公里的話,那麼6周之後一顆種子就能被帶到1500公里之外的地方。
動物呢?在這個問題上『達爾文』所採用的方法就更具有巴羅克風格了。他切下了一對鴨掌,懸吊在一隻裝滿了蝸牛幼蟲的水箱中。讓這對鴨掌泡了一段時間之後,他又把它們取出,並讓他的孩子們數數上面附著了多少蝸牛幼蟲。『達爾文』發現,這種小小的軟體動物離開水之後還能存活長達20小時。在這麼久的時間裡,他估算,一隻鴨子帶著腳掌上附著的蝸牛幼蟲,可以飛躍1000多公里遠的距離。他還觀察到,許多遙遠的島嶼上除了會飛的蝙蝠之外沒有其他原生的哺乳動物,這當然不會僅僅只是巧合。
這個『達爾文』自己稱為『地理分佈』的概念有著深遠的影響,其中一些影響甚至直到他死後幾十年才被人們認識到。
在19世紀末期,古生物學家們開始分類整理在不同大陸上採集的化石之間所展示出來的古怪的一致性。
舉例來說,中龍(Mesosaurus)是一種體型較瘦、牙齒暴凸的爬行動物,主要生活在二疊紀。它的化石在非洲和隔洋相望的南美洲都有發現。舌羊齒(Glossopteris)是一種舌狀蕨類植物,同樣來自二疊紀,其化石在非洲、南美洲和澳洲都能找到。
由於很難想像一隻巨大的爬行動物要如何跨越大西洋,人們就引入了延伸近萬公里的巨大陸橋來幫助解釋。沒有人知道這些橫跨大洋的陸橋是如何消失的,又去了哪裡。按理來說,它們應該是沉入了海浪之下。在20世紀初,德國氣象學家阿爾弗雷德·魏格納有了一個更好的主意。
他寫道:『這些大陸肯定曾經移動過,南美洲曾經位於非洲的旁邊,兩者形成了一整塊陸地……自那以後的數百萬年間,這兩部分越分越遠,就好像是裂開的浮冰漂在水上一樣。』
魏格納一度提出一個假說:所有今天的大陸曾經合在一起,形成了一塊巨大的超級大陸,稱為『泛古陸』。魏格納關於『大陸漂移』的理論在他有生之年飽受嘲諷,但是最終卻通過板塊構造的發現在很大程度上得以證實了。
【人類世】的驚人特徵之一就是它在地理分佈原理下所造就的亂象。如果說高速公路、無樹木地帶以及大豆種植園製造了前所未有的孤島,那麼全球貿易和世界旅行又帶來了相反的後果:它們否定了最遙遠島嶼的遙遠性。重新混合全世界動植物群系的過程,早已伴隨著早期人類遷移的路途緩緩開始了,而近幾十年來則逐漸加速,甚至令世界上某些地區的入侵植物超過了本地植物。
據估計,在每24小時的時間裡,僅僅通過船舶壓艙水這種方式,就有1萬個不同的物種被轉移到了世界上別的地方。就這樣,單單僅是一艘超級油輪,甚至只是一位飛機乘客,就能毀掉數百萬年的地理隔絕。
麥吉爾大學一位研究物種入侵的專家安東尼·裡恰爾迪把當前全世界動植物群系的重新洗牌稱為『物種大入侵事件』。他曾經寫道:這在我們星球的歷史上『前所未有』。
我恰好就住在阿爾巴尼以東,離第一批死蝙蝠被發現的洞穴不算太遠。當我得知這些事情的時候,這種病已經被冠名為白鼻綜合症,並且擴散到了遠達西弗吉尼亞的遼闊範圍,殺死了差不多100萬隻蝙蝠。我給阿爾·希克斯打了個電話,他建議說,既然又到了蝙蝠普查的季節,我可以跟他們一起參加下次的普查。在一個陰冷的早晨,我們在一個離他辦公室不遠的停車場碰了面。從那裡出發之後,我們向著阿迪朗達克山脈,一直朝北開去。
大概兩個小時之後,我們來到了離尚普蘭湖(LakeChamplain)不太遠的一座山腳下。在19世紀以及之後第二次世界大戰期間,阿迪朗達克山脈是一個主要的鐵礦石產地,有很多礦井位於這些大山的深處。當礦石採盡之後,礦井都被人們廢棄了,又被蝙蝠佔據了。為了進行普查,我們要進入一個曾經屬巴頓·希爾礦業(BartonHillMine)的礦井。入口位於半山腰處,山坡上覆蓋著近一米深的積雪。在山路的起點處,有十幾個人站在那裡跺著腳驅寒。他們之中的大多數人像希克斯一樣為紐約州政府工作。此外還有兩位來自美國魚類及野生動物管理局的生物學家,以及一位當地的小說家。他正在為自己的一本新書做調研,想在其中插入一個有關白鼻綜合症的支線情節。
所有人都換上了雪鞋,除了小說家之外,他似乎沒有收到要帶雪鞋的通知。積雪已經結冰了,大家走得很慢,花了半個小時才前進了不到一公里。那位小說家不得不奮力對抗近一米深的積雪。在我們等他跟上來的時候,話題變成了進入一個廢棄礦井可能面臨的危險。大家告訴我,這些危險當中包括被落石砸到,被漏氣毒死,以及突然跌落進幾十米深的坑洞。又過了半個小時左右,我們到達礦井的主入口,其實就是個在山坡上切出來的大洞。洞口前的石頭上面滿是白色的鳥糞,雪地上則有爪子的印記。這些證據表明,渡鴉和郊狼已經發現了這裡是個易於搞到晚餐的地方。
『一塌糊塗。』希克斯說。蝙蝠們正拍打著翅膀在坑道口飛進飛出,還有一些則在雪地上爬來爬去。希克斯去抓了一隻來。它的樣子無精打采的,以至於希克斯一下子就得手了。他用大拇指和食指抓著這只蝙蝠,掐斷了它的脖子,然後放進一個封口袋中。『今天的普查不會花太多時間。』他宣佈道。
我們換下雪鞋,戴上頭盔和頭燈,魚貫進入礦井,沿著一條又長又陡的隧道向深處走去。散碎的光柱淩亂地照亮地面,飛行中的蝙蝠碰到我們就轉向上方,飛進暗影之中。希克斯提醒所有人都保持警惕:『有些地方,只要走錯一步,你就永遠也回不來了。』隧道蜿蜒向前,有時會豁然開闊成音樂廳大小的洞穴,再從那裡分出幾條岔道出去,其中有些地方甚至還有自己的名字。在一個叫作唐·湯馬斯的陰暗洞廳中,我們分成小組開始了普查工作。這個過程主要是給盡可能多的蝙蝠照相。之後,會有人坐在阿爾巴尼的電腦屏幕前對照片上的全部蝙蝠進行計數。我與希克斯和一位來自魚類與野生動物管理局的科學家一組,希克斯帶著一架巨大的相機,而那位科學家則有一支激光筆。蝙蝠是高度社會化的動物,它們在坑道洞頂上吊著的時候分成不同的群落,每一群都緊緊擠在一起。這裡的蝙蝠大多數是小棕蝠,在蝙蝠普查的行話中被稱為『露西斯』。在美國東北部地區它們是主要的蝙蝠物種,也很有可能正是你在夏季夜晚看到的那些撲棱著翅膀到處飛的蝙蝠。蝠如其名,體型很小,只有大概10公分長,5克重。小棕蝠通體呈棕色,只是腹部的毛皮顏色稍淺。(詩人蘭德爾·賈雷爾曾經這樣形容它們:『色如咖啡混有奶油』。)吊在洞頂上,雙翼折起,它們看起來就像是潮濕的拉拉隊花球。這裡還有小腳鼠耳蝠(Myotisleibii),可以通過它們顏色很深的臉部來辨別;另外還有印第安納蝠(Myotissodalis),早在白鼻綜合症出現以前就已經被列為瀕危動物。當我們繼續向前走時,不斷地打擾到這些蝙蝠。它們吱吱叫著,窸窣作響,就像是半夢半醒的孩子。
儘管名字叫白鼻綜合症,但它並不僅限於蝙蝠的鼻子。當我們在礦井中越鑽越深時,人們不斷發現有的蝙蝠雙翼和耳朵上也有真菌的斑點。染病蝙蝠之中的一部分被用拇指和食指處死了,用於研究的目的。每一隻死蝙蝠都鑒定了性別,雄性蝙蝠可以通過它們小小的陰莖來辨認,然後放進封口袋。即便到了今天,人們仍不完全清楚毀滅地絲黴菌是如何殺死蝙蝠的。目前所知道的是,有白鼻症狀的蝙蝠會從冬眠中醒來,並在白天到處飛。有假說認為,這些真菌侵蝕掉了(實際上可以說是真的吃掉了)蝙蝠的皮膚,直到蝙蝠因為感到不適而甦醒過來。這就讓它們消耗掉了本來為過冬而準備的脂肪儲備。處在饑餓的邊緣,它們只能飛出去搜尋昆蟲來吃。而在一年中的這個時候,根本就沒有昆蟲可供它們食用。還有人提出,真菌會導致水份透過蝙蝠的皮膚跑掉,這會促使它們醒來去找水喝。同樣,它們會耗盡能量儲備,最終瘦弱而死亡。
我們進入巴頓·希爾礦的時間是下午1點。到了晚上7點的時候,我們差不多回到了我們出發的山底下,只不過是在大山內部而已。我們看到了一個鏽跡斑斑的巨大捲揚機。當這個礦井還在運作的時候,這個捲揚機可用來把礦石拖上地表。捲揚機再往下,路消失在一池黑水之中,黑得就像是冥河一樣。沒法再往前走了,於是我們開始往上爬。
物種在全世界的遷移有時被比作俄羅斯輪盤賭。就像任何賭注巨大的遊戲一樣,當一種新的生物出現在某個地方時,可能會有兩種截然不同的結果。第一種結果就是什麼也不發生,或許可以被稱為空彈倉情況。或是因為氣候不適合,或是因為這種生物找不到足夠的食物,或是因為它們自己被當成食物吃掉了,或者還有許多其他的可能原因,新來者沒能存活下來,或是至少沒能繁育後代。大多數可能出現過的外來物種並未留下記錄,實際上可能完全沒有被注意到。所以,我們很難知道其準確數字。幾乎可以肯定的是,大部分潛在入侵者並未存活下來。
在第二種結果中,入侵的生物不僅存活下來,還養育出了新的一代,後者又存活下來並養育出了更年輕的一代。在入侵物種的研究中,這種情況被稱為『定居』(establishment)。同樣的,這種情況到底發生了多少次,也是不可能準確估計的。很多定居下來的物種可能會始終局限在它們進入的地點附近,或者也有一些完全無害,不會被人們所注意。但是,一定數量的入侵物種完成了入侵進程的第三步,也就是『擴散』,同樣可以比作俄羅斯輪盤賭。1916年,在美國紐澤西州裡弗頓(Riverton)附近的一個幼兒園裡發現了十幾隻奇怪的甲蟲。次年,這種今天稱為日本麗金龜(Popilliajaponica)的甲蟲向各個方向擴散,在將近8平方公里的地域內都有發現。之後的一年,這個數字躍至18平方公里;而再之後的一年,暴漲到124平方公里。
這種甲蟲繼續以幾何級數的速度擴張領地,在20年內就佔領了從康涅狄格州到馬里蘭州的廣闊地域。(自此之後,它仍在進一步擴散,南到亞拉巴馬州,西到蒙大拿州。)羅伊範德里舍是麻薩諸塞大學的一名入侵物種方面的專家。他估計在每100種潛在入侵物種中,有5~15個物種能成功定居。在這5~15個物種之中,有一種將會成為『彈倉中的子彈』。為什麼有些入侵物種能夠進行爆發式的繁育,這仍是個有爭議的問題。一個可能的解釋是,不斷轉移會帶來巨大的優勢,就像騙子的情況一樣。當一個物種被運送到一個新的地點,特別是到了一個新的大陸上時,它就把它的競爭對手和天敵都甩在了身後。這種擺脫宿敵之後的自由,也是擺脫了演化史之後的自由,被稱為『天敵脫離』。
顯然易見的,已經有許多生物從天敵脫離之中獲益了,其中之一就是於19世紀早期從歐洲來到美國東北部的千屈菜。
在它本來的棲息地,千屈菜有各種各樣的專一性天敵,包括黑邊千屈菜甲蟲、金千屈菜甲蟲、千屈菜根象鼻蟲以及千屈菜花象鼻蟲。
當千屈菜出現在北美洲時,那裡沒有上述任何一種昆蟲。這就是為什麼這種植物可以佔據從西弗吉尼亞州到華盛頓州的廣大地域。在這些專一性天敵之中,有一部分最近被引入美國境內以控制千屈菜的擴張。這類『以毒攻毒』的策略有著全然兩極化的結果。有些情況下,事實證明它是極為成功的;而另一些情況下則成了另一場生態災難。20世紀50年代末期引入夏威夷的玫瑰蝸牛(Euglandinarosea)就屬於後一種情況。這種原產於中美洲的蝸牛被引入夏威夷的目的是為了捕食更早引入的另一種蝸牛,非洲大蝸牛(Achatinafulica),後者已經成為了當地的一種農業害蟲。然而,玫瑰蝸牛大多數情況下卻放著非洲大蝸牛不管,反而專注於體型更小、色彩更豐富的夏威夷本地蝸牛。在曾經棲息在這些群島上的700多種本地蝸牛當中,如今差不多有90%都已經滅絕了,剩下那些蝸牛物種的數量也嚴重減少了。
讀書心得:故意引進夏威夷玫瑰蝸牛當作生物剋星,想要吃光非洲大蝸牛,結果卻先吃光90%的本地蝸牛,真是悲劇。
把舊日的對手甩在身後,其必然結果就是找沒經驗的新手來欺負。另一個特別著名的恐怖例子,就是體型瘦長的棕樹蛇(Boigairregularis)。這種蛇原產於巴布亞新幾內亞和澳洲北部,並在20世紀40年代到達關島,很有可能是藏在軍事貨物中偷渡成功的。這個島上原有的唯一蛇類是一種沒有視力的小型蛇,跟蟲子差不多大。所以關島的動物群完全沒有準備好接受棕樹蛇的到來,更不要提它貪婪的食性了。
結果棕樹蛇在島上的原生鳥類中大開殺戒,其中包括:關島闊嘴鶲,最後有人看到是在1984年;關島秧雞,多虧有捕獲繁育計劃的幫助才得以續存;以及馬里亞納果鳩,在關島上已經滅絕(僅在幾個更小的島上苟延殘喘)。在棕樹蛇到來之前,關島上有三種原生的哺乳動物,都是蝙蝠。今天,只有一種馬裡亞納狐蝠殘存下來,並且被認為處在高度瀕危狀態。與此同時,這種蛇在沒有天敵的環境下,以瘋狂的速度倍增著。在被稱為『激劇繁殖』(irruption)的頂峰時期,其種群密度高達每100平方米6條。它們所造成的毀壞是如此嚴重,所有能吃的本地動物都一掃而空。現在,這種蛇主要以其他入侵者為食,比如古怪的石龍子,一種同樣由巴布亞新幾內亞而來的蜥蜴。作家大衛·奎曼告誡說,要把棕樹蛇妖魔化是很容易的,但這種動物並不邪惡,它無道德意識,只是出現在一個錯誤的地點而已。他還評論道,棕樹蛇在關島的所作所為『恰恰正是人類在全世界所做的事情:以其他物種為代價,無節制地獲取自身的成功』。
至於引進的病原體,情況也基本一致。病原體與其宿主之間的長期關係常常可以用一個軍事用語來描述其特徵:兩者陷入了一場『演化軍備競賽』。
在這場競賽中,要想存活下去,兩者都要防止對方取得過多優勢。當一種全新的病原體出現的時候,就像是在冷兵器對決中帶了一把槍。因為以前從沒遇到過某種真菌(或病毒或細菌),新的宿主對其毫無防禦力。這類『新型相互作用』正如人們所知道的,可能是極其致命的。在19世紀早期,美洲板栗樹是東部森林的主要落葉樹木。像在康涅狄格州這種地方,它提供了近半數的永久性使用木材。(由於這種樹能從根部出芽,所以即便是遭受過度採伐仍然生長得不錯。一位名叫喬治·黑普廷的植物病理學家曾經寫道:『那時候不僅僅嬰兒床可能是用栗木做的,說不定連老人的棺材也是。』)接下來,在19~20世紀之交,導致栗樹枝枯病的栗樹枝枯病菌(CryPHonectriaparasitica)侵入美國,來源可能是日本。
亞洲板栗樹與栗樹枝枯病菌共同演化而來,很容易適應其存在,而對於美洲板栗樹而言,這種真菌卻被證明是百分之百致命的。到了20世紀50年代,這種真菌實際上已經殺光了美國境內的每一棵板栗樹,總計約40億棵。某些生存於這種樹的蛾類也跟著一同消失了。
據推測,壺菌的致命性也正是由於其『新』的特性所導致。這就解釋了為什麼金蛙突然之間就從千蛙溪消失了,以及為什麼兩棲動物成了地球上最為危急的一類生物。
甚至早在白鼻綜合症正式鑒定之前,阿爾·希克斯和他的同事們就曾經懷疑過是引進物種惹的禍。無論是什麼東西殺死了蝙蝠,那都應該是某種它們此前從未遭遇過的東西,因為其致死率是如此之高。與此同時,這種病症正從紐約上州以一種典型的環狀擴散。這似乎表明,背後的元兇是在阿爾巴尼附近登陸的。當蝙蝠的持續不斷死亡開始成為全國性新聞的時候,出現了一條可能的線索。有一位洞穴探險者給希克斯寄來了一些照片,是他在阿爾巴尼市以西約64公里處拍攝的。照片的拍攝時間是2006年,比希克斯的同事們給他打電話報告噩耗的時間整整早了一年。在這些照片上,已經明顯可以看出白鼻的跡象。這位洞穴探險者拍照所在的洞穴連接著豪洞(HoweCaverns),那是一個廣受歡迎的旅遊地,提供洞穴探險、地下河漂流以及其他一些遊覽項目。
『有意思的是,我們手中關於此事的最早記錄竟然是在一個進行了商業開發的紐約州洞穴中拍攝的照片,而那個洞穴每年有20萬人次的遊客參觀。』希克斯告訴我說。
引進物種現在已經是許多風景之中的一部分,你往窗外瞥一眼,很有可能就會看到一些引進物種。從我現在所坐的地方,位於麻薩諸塞州西部的某地,向外望去,能看到草地,那是某個人在某個時候種下的,而且非常肯定不是新英格蘭地區的原有生物。(幾乎所有在美國草坪上的草都是從別的什麼地方來的,包括所謂的肯塔基藍草。)我的草坪修整得並不算特別好,所以我還看到了很多蒲公英,它們來自歐洲,擴散得到處都是。草坪上還有蔥芥和寬葉車前,同樣都是來自歐洲的入侵者。寬葉車前草(Plantagomajor)似乎是隨著最早的一批白人定居者到達美洲的,已經成了一種體現移民者存在的可靠標誌,美國原住民甚至稱其為『白人的腳印』。從寫字台前起身,走過草坪的邊緣,我還能看到:野薔薇,來自亞洲的一種多刺的入侵植物;安妮女王的蕾絲,另一種來自歐洲的引進物種;牛蒡,同樣來自歐洲;還有遠東白英,顧名思義就知道其來源。
根據一項對麻薩諸塞州植物標本的研究,其中的植物物種有近三分之一是『歸化的外來者』。如果在土裡向下挖幾公分,我就會碰到蚯蚓,同樣是外來者。在歐洲人到此之前,新英格蘭地區沒有自己的蚯蚓。這個地區的蠕蟲已經在最後一次冰川期中掃除殆盡了,此後雖經歷了一萬年相對溫暖的時期,北美本地的蠕蟲也沒有重新佔據這個地區。蚯蚓能夠吃掉腐敗的落葉,從而顯著地改變森林土壤的構成。(雖然蚯蚓深受園丁們的喜愛,但近期的一項研究表明,蚯蚓的引進與美國東北部地區一種本地蠑螈的數量下降有著某種聯繫。)當我寫下這些文字的時候,幾種可能會造成災難性後果的新入侵者顯然正在麻薩諸塞州進行著擴散行動。其中除了毀滅地絲黴菌以外,還包括:亞洲天牛,一種從中國進入美國的物種,以多種硬木樹為食;白蠟窄吉丁,同樣來自亞洲,其幼蟲會在白蠟樹中鑽孔並導致樹木死亡;斑馬殼菜蛤,一種來自東歐的淡水生物,有個令人生厭的習性,就是會把自己附著在任何可以附著的表面上,並以水中可以食用的任何東西為食。
從我住的地方沿著路向低處走有個湖,湖邊立著的一塊牌子上寫著:『禁止水中順風車!清潔所有娛樂設施!』牌子上畫著一艘船,上面覆滿了斑馬殼菜蛤,看起來就好像是有人誤把這種軟體動物當成油漆來用。
圖中標牌文字意為:
自駕船者注意,所有自駕船者都必須在駕船出發之前填妥《自駕船清潔證明表》,請幫助我們阻止斑馬殼菜蛤擴散
無論你是在哪裡讀到這些文字,情節差不多都是一樣的。我指的不僅僅是美國的其他地區,而是全世界。『DAISIE』是一個有關歐洲入侵物種的數據庫,跟蹤著超過1.2萬個物種的情況。『APASD』是『亞太外來物種數據庫』的縮寫,『FISNA』是『非洲森林入侵物種網絡』的縮寫,『IBIS』是『島嶼生物多樣性和入侵物種數據庫』的縮寫,而『NEMESIS』是『美國國家外來河海物種信息系統』的縮寫。這些數據庫也追蹤著成千上萬的其他入侵物種。
在澳大利亞,入侵物種的問題是如此嚴重,孩子們從學前班開始就加入了防控行動。在布裡斯班以北的湯斯維爾(Townsville),市議會決定鼓勵孩子們對甘蔗蟾蜍進行『定期捕獵』。這種動物本來是在20世紀30年代有意引進的,以期控制竹土天牛對甘蔗的侵害,結果反而成了一場災難。(甘蔗蟾蜍是有毒的,而本地的動物如袋鼬等並不知情,一旦吃了甘蔗蟾蜍就會死亡。)為了以人道的方式處理蟾蜍,議會指導孩子們『把蟾蜍放在冷藏室裡12小時』,然後『再把它們放在冷凍室裡12小時』。最近一項對南極洲人類活動的研究發現,僅僅一個夏天的時間,來到南極大陸的遊客和研究人員就會從其他大陸帶來超過7萬粒植物種子。其中已經有一種來自歐洲的早熟禾(Poaannua)落地生根,成功地在南極洲定居。由於南極洲只有兩個原生的維管植物物種,這就意味著那裡三分之一的維管植物已經是入侵物種了。
從全球動植物群的角度來看,世界旅行代表了一種迅猛發展的新現象,同時又是一種古老現象的重演。魏格納從化石記錄中推理出來的大陸漂移過程如今又反轉過來了,這是另一種人類推動地質歷史車輪倒轉的方式,而且是以極高的速度。可以把它想像成一種高效的板塊構造過程,但沒有板塊的移動。通過把亞洲的物種帶到北美、把北美的物種帶到澳洲、把澳洲的物種帶到非洲以及把歐洲的物種帶到南極洲,我們實際上正在把世界重新拼合成一個巨大的超級大陸,生物學家們有時稱之為新『泛古陸』。
風神洞(AeolusCave)位於佛蒙特州多塞特鎮一處長著樹林的山坡上,據信是新英格蘭地區最大的蝙蝠冬眠地。
據估計,在白鼻綜合症肆虐之前,每年有近30萬隻蝙蝠來此越冬,其中一些甚至來自遙遠的羅德島和安大略省。在我和希克斯前往巴頓·希爾礦幾周後,他邀我與他一同去風神洞。這趟旅程是由佛蒙特州魚類與野生動物保護局組織的。在山腳下,我們不必換上雪鞋,而是一起乘上了雪地摩托。上山的路曲折蜿蜒,由一連串長長的之字形路徑組成。這裡-4℃的氣溫遠遠低於蝙蝠能夠活動的溫度,但是當我們在洞穴入口附近停車的時候,我還是能看到蝙蝠撲棱著翅膀飛來飛去。佛蒙特方面的官員之中最為資深的斯科特·達林(ScottDarling)宣佈,在繼續前進之前,我們都要戴上乳膠手套和包裹全身的一次性工作服。我當時覺得這麼麻煩實在多此一舉,像是那位小說家筆下白鼻相關情節裡的戲劇化場景。然而,很快我就看到了這樣做的真的有必要性。
風神洞是水流通過成千上萬年的沖刷形成的。為了防止人們進入其中,擁有這個洞穴所有權的美國自然保護協會用一些巨大的鋼制板條門封住了入口。我們之中有人用鑰匙打開了其中一扇板條,產生的這道窄縫僅能勉強爬過去或滑進去。除了寒冷之外,還有一股令人作嘔的氣味從開口處直沖出來,又像是野生動物園的味道,又像是垃圾站的味道。直達大門口的那條石頭路上結了冰,滑得幾乎站不住腳。輪到我時,才擠進兩道板條之間,就立刻滑倒在什麼柔軟而又濕冷的東西中間。我立即爬了起來,同時意識到,那是一堆死蝙蝠的屍體。
風神洞入口處的洞廳叫作鳥糞廳,前端大概有9米寬,6米高。越向後走,它就逐漸縮窄,並傾斜下去。那些從這個洞廳分出去的隧道只有洞穴探險者才有能力進入,從那些隧道再分出去的分支則只有蝙蝠能夠進入。向鳥糞廳裡面望去,感覺就像是盯著一個巨大的喉嚨。這幅陰暗的場景令人不寒而慄。在洞頂上有巨大的冰柱懸吊下來,而地面上則有形狀像是水螅的巨大冰塊凸起。地面上覆滿了死蝙蝠。我注意到還有些冰塊裡面凍著蝙蝠。在洞頂上有休眠中的蝙蝠,也有徹底醒來的蝙蝠。後者會飛起來,迅速掠過我們,或是向我們直沖過來。
為什麼有些地方的蝙蝠屍體會堆積如山,而另一些地方的卻會被吃掉或是通過別的什麼方式消失,這至今還是一個謎。希克斯推測,風神洞這裡的條件太糟糕了,蝙蝠還沒能出洞就死在了這裡。他和達林本來計劃要數數鳥糞廳中的蝙蝠數量。但這個計劃很快就被放棄了,改成了採集一些標本。達林解釋說,這些標本將會送往美國自然歷史博物館,這樣的話,這些曾經在風神洞越冬的數萬隻小棕蝠、北美鼠耳蝠和三色蝠至少還能留下記錄。他說:『這可能是最後的機會了。』他指出,與那些最多存在了一兩個世紀的礦井不同,風神洞已經存在了上千年。自從洞口在最後一次冰川期結束時被打開以來,一代又一代的蝙蝠一直在那裡冬眠。
『這就是此事最為驚人之處:它打破了演化的鏈條。』達林說道。他和希克斯開始從地上撿拾死蝙蝠。那些已經嚴重腐爛的蝙蝠又被扔了回去,那些多多少少還算完整的首先鑒定了性別,然後放進了容積兩升的塑料袋裡。我幫忙撐著裝雌蝙蝠的塑料袋袋口。很快袋子就裝滿了,又開了一個新的袋子。當標本數目達到了500左右時,達林決定該回去了。希克斯留在後面。他帶來了他的大相機,說想再多照一些照片回去。在我們停留在洞中的這幾個小時裡,這幅大屠殺的場面變得更加觸目驚心了,因為許多蝙蝠的屍體受到了擠壓,現在正滲出紅色的血水。當我朝著入口往上走的時候,希克斯在我後面說:『千萬別踩到死蝙蝠。』我過了好一會兒才反應過來,他是在開玩笑。
新『泛古陸』現象到底是什麼時候開始的,這很難說。科學作家阿蘭·伯迪克曾稱人類『無疑是生物歷史上最為成功的入侵者』。如果你像他說的一樣把人類算作入侵物種的話,那麼新『泛古陸』的進程早在約12萬年前『現代人類』第一次走出非洲就開始了。當人類在大約1.3萬年前推進到北美洲時,他們還帶著馴化的狗一起跨過了白令海峽陸橋。
波利尼西亞人在大約1500年前定居夏威夷,帶去的不僅僅有老鼠,還有蝨子、跳蚤和豬。對於新世界的地理『發現』啟動了一場大規模的生物交換競賽,也就是所謂的『哥倫布交換』,把新『泛古陸』的進程帶到了一個全新的水平上。甚至就在『達爾文』精心打磨他的地理分佈理論時,這些理論正在被一些所謂馴化學會的組織蓄意削弱著。
恰恰就是《物種起源》出版的那一年,澳洲墨爾本某個馴化學會的成員在澳洲大陸放生了第一隻兔子。此後,他們繁殖的速度快得就像是……好吧,就像是兔子。
1890年,紐約一個團體以『引進外國的動植物群體之中被證明是有用或有趣的品種並使之適應本地環境』為己任。他們把歐椋鳥引進美國,結果原本只有100隻在中央公園放飛的椋鳥,如今已經擴增到超過2億隻。
即便到了今天,美國人仍舊在有意引入他們認為『可能會有用或有趣的外國品種』。花園目錄上滿是非本地植物,而觀賞魚目錄上滿是非本地魚類。根據《生物入侵大百科辭典》上的『寵物』條目,每年被帶入美國的非原生物種中,哺乳類、鳥類、兩棲類、龜類、蜥蜴類以及蛇類動物的物種數比這個國家相應種類的原生物種數還要多。與此同時,隨著全球貿易的速度和總量不斷增長,意外引進的物種數量也不斷攀升。有些物種本來無法在獨木舟底或捕鯨船上挨過橫跨大洋的漫漫旅程,如今卻可以輕易地承受同樣距離的旅程,只不過是在現代化貨輪的壓艙水中,在飛機的隔艙裡,甚至是在乘客的旅行箱內。近期一項對於北美沿海水域非原生物種的研究發現,『報告的入侵事件數量在過去200年間以指數速度增加』。這項研究將速度的加快歸咎於貨物運輸量的增加,以及貨物運輸速度的提升。據加州大學河濱分校的入侵物種研究中心估計,加利福尼亞州現在每60天就會獲得一個新的入侵物種。這與夏威夷相比算是慢的,夏威夷那裡每個月都會添加一個新的入侵物種。(為了加以比較,有必要在此指出,早在人類入駐夏威夷之前,新物種成功在這些群島上定居的速率似乎是每萬年一種。)
這種重新洗牌的一個直接效果或許可以稱之為局部地區多樣性的上升。在地球上隨便選一個地方,澳大利亞或是南極半島或是你家旁邊的公園,很有可能在過去一兩百年間,這個區域內能發現的物種數量已經增長了,而非減少了。在人類出現在歷史舞臺上之前,許多類別的生物在夏威夷整個都是不存在的。這之中不僅僅包括了齧齒類動物,還包括兩棲類、陸生爬行類以及有蹄類動物。這些島上曾經也沒有螞蟻,沒有蚜蟲,沒有蚊子。從這個意義上講,人類大大豐富了夏威夷的生物種類。但是在沒有人類的時候,夏威夷是成千上萬種不存在於地球上任何其他地方的物種的家園,而這些本地物種中大部分如今已經消失不見。損失的除了幾百種陸生蝸牛以外,還包括幾十種鳥類與百餘種的蕨類和開花植物。然而由於同樣的原因,從整體尺度上來看,局部地區多樣性還是增加了,而全球多樣性,也就是在全世界範圍內能夠找到的不同物種的總數,卻下降了。
一般認為對於生物入侵的研究始於英國生物學家查爾斯·埃爾頓。他於1958年出版了對後世具有開創性影響的著作《動物和植物入侵的生態學》。為了解釋物種到處移動所帶來的明顯的矛盾效應,埃爾頓用了一組水箱作為類比。想像每個水箱中都裝滿了不同的化學溶液。再想像每個水箱都用長而細的管道連接著旁邊的水箱。如果管道上的閥門每天只打開一分鐘,那麼這些溶液之間會開始緩緩地混合。這些化學物質將會重新結合,形成新的化合物,而一些原有的化合物則會減少。『可能會需要相當長的時間才能讓整個系統達到平衡。』埃爾頓寫道。不過,最終所有的水箱都將盛有一樣的溶液,差異性將被抹平。這正是把長久以來都隔絕開的植物和動物帶到一起將會得到的結局。『如果我們看得足夠長遠,生物世界最終的狀態將會變得不是更複雜,而是更簡單,也更貧乏。』埃爾頓如是寫道。
從埃爾頓的時代開始,生態學家們就一直嘗試通過思想實驗的手段對全球均質化的總體效應進行量化。做這個實驗,首先要將地球上所有的陸地壓縮成一塊超級大陸。然後,用物種-面積關係來估算這樣一塊大陸可以支持多大的差異性。這一圖景之下的多樣性與目前世界上實際多樣性之差就代表了徹底的彼此連通所能造成的多樣性損失。對於陸生哺乳動物來說,差異是66%,也就是說,一個單一大陸的世界將僅僅擁有現存哺乳動物物種的三分之一。對於陸生鳥類來說,差異將低於50%,意味著單一大陸的世界將只有目前鳥類的一半。
如果我們看得比埃爾頓更長遠的話,比如幾百萬年後,生物世界肯定又將變得更加複雜。假設最終所有的旅行和全球性貿易都將停止,那麼新『泛古陸』又將開始四分五裂,當然只是在比喻意義上。大陸重新分隔,島嶼重新被孤立。當這一切發生時,新的物種將在已經擴散到全世界的入侵物種的基礎上演化出來並輻射出去。夏威夷或許將產生巨大的老鼠,而澳大利亞或許會有巨大的兔子。
在我和阿爾·希克斯及斯科特·達林一起訪問風神洞之後的第二個冬天,我與另一組野生動物學家回去了那裡。這一次洞裡的場景很不相同,但一樣駭人。經過這一年的時間,洞裡成堆的血淋淋的蝙蝠屍體幾乎已經全部腐爛掉了,所剩下的僅是地面上一層纖細的骨頭形成的毯子,每一根都不比松針更粗。
這一次的普查工作是由佛蒙特州魚類與野生動物管理局的瑞安·史密斯(RyanSmith)和美國魚類與野生動物管理局的蘇西·馮·厄廷根(SusivonOettingen)來組織的。他們從掛在鳥糞廳最寬處的一群蝙蝠開始。通過仔細的檢查,史密斯注意到這一群中的大多數蝙蝠已經死去了,小腳呈僵直的鉤子狀掛在岩石上。不過他覺得在這些屍體中間也看到了一些還活著的蝙蝠。他向著馮·厄廷根喊出了活蝙蝠的數目,後者身上帶著鉛筆和便箋本。
『兩隻小棕蝠。』史密斯說。
『兩隻小棕蝠。』馮·厄廷根重複道,寫下了數字。
史密斯逐步向著洞穴的深處推進他的工作。馮·厄廷根把我叫過去,用手勢指著岩面上的一個裂縫。顯然曾經有過數十隻蝙蝠在那裡冬眠,如今只剩下一層黑泥,鑲嵌著牙籤大小的骨頭。她記得在更早一次到這個洞穴來的時候,曾經在這個岩縫裡看到一隻活著的蝙蝠試圖用嘴拱醒死去的同類。『看得我心都碎了。』她說道。
蝙蝠所具有的集體社會,竟成了毀滅地絲黴菌的大利多。在冬季裡,當蝙蝠成群聚集在一起的時候,被感染的蝙蝠就把真菌傳染給了未受感染的蝙蝠。那些存活下來的蝙蝠直到春天才會四散而去,身上也攜帶著真菌。通過這種方式,毀滅地絲黴菌就從一隻蝙蝠傳給了另一隻蝙蝠,從一個洞穴傳到了另一個洞穴。
史密斯和馮·厄廷根只花了大約20分鐘就完成了幾近空曠的鳥糞廳內的普查。完事之後,馮·厄廷根在本子上加了加:88只小棕蝠、1只北美鼠耳蝠、3只三色蝠,20只物種不明的蝙蝠,總共是112隻。這大約是以往典型年份在這個洞廳內普查結果的三十分之一。馮·厄廷根在我們扭動身體擠過打開的板條門時告訴我:『蝙蝠根本就跟不上這麼高的死亡率。』她說小棕蝠的繁殖速度非常慢,雌蝙蝠一年只產一隻幼仔。所以,即便是某些蝙蝠最終被證明能夠抵抗白鼻綜合症,我們也很難看到種群能恢復到何種程度。
自從2010年冬天起,毀滅地絲黴菌的蹤影已出現在歐洲,似乎也廣泛擴散開了。這塊大陸上有自己的蝙蝠物種,例如從土耳其到荷蘭都有分佈的大鼠耳蝠。大鼠耳蝠能夠攜帶白鼻病原體,但似乎並不會受其影響。這表明,它們很有可能是與這種真菌共同演化而來的。
與此同時,新英格蘭地區的情況仍然是希望全無。我在2011年冬天又一次回到風神洞參加普查。這一次在鳥糞廳只發現了35只活著的蝙蝠。2012年也去了一趟。當我們終於爬到入口處時,同行的生物學家認為進洞將是一個錯誤:打擾任何蝙蝠所帶來的風險將超過對它們計數所帶來的好處。2013年冬天我再次爬上山去。此時,據美國魚類與野生動物管理局的調查,白鼻綜合症已經擴散到了22個州和加拿大的5個省,殺死了超過600萬隻蝙蝠。雖然當時的氣溫已經在冰點以下了,還是有一隻蝙蝠朝著站在板條門前的我飛了過來。在入口附近的岩石表面上,我數出了10隻吊掛著的蝙蝠,它們大都一副脫水的樣子,就像是木乃伊一樣。佛蒙特魚類與野生動物管理局已經在風神洞入口附近的兩棵樹上貼了兩張告示。一張上寫著:『此洞已經關閉,開放時間另行通知。』另一張上宣稱將對違規者處以『最高達每隻蝙蝠1000美元』的罰款。(也不知道告示上指的是活著的蝙蝠還是那些數量多得多的死蝙蝠。)
不久前,我又給斯科特·達林打了電話,詢問最新的情況。他告訴我,曾經在佛蒙特州相當常見的小棕蝠如今已經正式被列為該州的瀕危物種了。同樣的還有北美鼠耳蝠和三色蝠。『我常常用‘絕望’這個詞,』他說,『我們正處於絕望境地。』
鳥糞廳同一角落的照片,從左至右分別拍攝於:2009年冬天(有正在冬眠的蝙蝠),2010年冬天(蝙蝠少了很多),2011年冬天(沒有蝙蝠)
『說點別的,』他繼續道,『我有一天讀到了這樣一條新聞。一個叫作佛蒙特生態研究中心的機構建立了一個網站。人們可以給任何在佛蒙特州的生物拍張照片,然後登記到這個網站上。如果是幾年前讀到這則新聞,我肯定會笑出來的。我肯定會說:‘你要讓大家發來松樹的照片嗎?’而現在,在小棕蝠所發生的這些事情之後,我真希望他們能早點做這件事。』
第十一章
犀牛做超音波檢查
我看到蘇西(Suci)的第一眼,是她驚人的巨大背影。她體寬約一米,長著暗紅色的粗糙毛髮。她紅棕色皮膚的質地就像是在鵝卵石路表面鋪上油氈一樣。蘇西是一頭蘇門答臘犀,2004年出生於辛辛那提公園,並一直生活在那裡。我前去訪問的那個下午,其他一些人也圍在她令人生畏的屁股跟前。他們都在充滿愛意地輕拍著她的屁股,於是我也上前去撫摸了一下。那感覺就像是撫摸一根樹幹。
特麗·羅思(TerriRoth)博士是動物園『瀕危動物保護與研究中心』的負責人。她穿著消毒服來到了犀牛的圍欄裡。羅思個子瘦高,長長的棕色頭髮打了個圓髻別在腦後。她戴上一隻透明塑料手套,覆蓋了她的整個右前臂,超過了手肘,幾乎到達肩部。蘇西的飼養員之一用某種塑料薄膜似的東西把犀牛的尾巴包了起來,拉到旁邊。另一位飼養員拿著一個桶守在蘇西的嘴旁。從蘇西的屁股這邊幾乎看不到嘴那邊,但他們告訴我那個飼養員在給犀牛餵蘋果塊。我能聽到她咬碎蘋果的聲音。當蘇西因此而分神的時候,羅思又拿了第二隻手套戴在第一隻外面,並在手裡抓了一個遊戲機手柄似的東西。然後,她把那條胳膊塞進了犀牛的肛門裡。
在犀牛現存的五個物種當中,蘇門答臘犀是最小的一種,但也可以說是最老的一種。雙角犀屬(Dicerorhinus)起源於約2000萬年前,這意味著蘇門答臘犀的種系一直追溯到中新世都沒有什麼變化。遺傳分析表明,蘇門答臘犀是與披毛犀親緣關係最接近的現存物種。披毛犀在最後一次冰川期時生活在從蘇格蘭島直到韓國的廣大區域。E·O·威爾遜曾經在辛辛那提動物園與蘇西的母親度過一個夜晚,並且在書桌上保留著一縷她的毛髮。他形容蘇門答臘犀就是一種『活化石』。
蘇門答臘犀是一種害羞的獨居生物,在野外總是尋找茂密的低矮灌木叢。它們有兩隻角,一隻大的位於口鼻部的尖端,一隻小的位於其後。它們還長著尖尖的上唇,供攫取樹葉和樹枝之用。這種動物的性生活極其不規律,至少以人類的視角來看是這樣。雌性蘇門答臘犀是所謂的誘發性排卵者,除非她們感覺到附近有合適的雄性,否則她們是不會排卵的。就蘇西的情況來說,距她最近的合適雄性位於萬餘公里之外,這也就是為什麼羅思此時此刻要站在這兒,把胳膊伸到犀牛直腸裡。
約一周前,人們給蘇西做了一次激素注射,以刺激她的卵巢。那之後又過了幾天,羅思嘗試著給她做了人工授精。這個過程要用到一根又長又細的管子,穿過蘇西子宮頸的褶皺,然後向裡面打進去一瓶解了凍的精液。據羅思當時做的筆記上寫,蘇西在這個過程中『表現得非常好』。現在,是時候做一次後續的超音波檢查檢查了。在羅思的手肘附近支著一個電腦屏幕,上面出現了帶著雪點的圖像。羅思找到了犀牛的膀胱,在屏幕上顯示為一個暗泡。然後,她繼續往前找。在人工授精的時候,蘇西的右側卵巢中已經有一個卵子可以看見了。羅思的希望是,這個卵子在那之後就被排出來了。如果的確如此,蘇西就有可能懷孕。但是,那個卵仍舊還在羅思上次看到它的地方,位於一片灰雲之中的一個黑圈。
『蘇西沒有排卵。』羅思對著聚在周圍幫忙的六位動物園飼養員宣佈道。此時,她的整條右臂都已經消失在了犀牛的身體裡。這群人共同發出了一聲歎息。還有人說:『哦,不!』羅思拔出了她的胳膊,除去了手套。雖然她很明顯對於結果感到失望,但她顯然並不吃驚。
蘇門答臘犀的活動地域曾經從喜馬拉雅山麓的不丹和印度東北部,一路向南延伸到緬甸、泰國、柬埔寨以及馬來半島,乃至蘇門答臘和婆羅洲的島嶼。在19世紀,它還很常見,甚至被當成一種農業害獸。隨著東南亞森林的砍伐,犀牛的棲息地不斷縮小,並碎片化。到了20世紀80年代早期,蘇門答臘犀的種群數量已經減少到了幾百頭,多數位於蘇門答臘島隔離起來的保護區內,其餘則在馬來西亞。1984年,當一群環保工作者聚集在新加坡試圖搞出一個拯救策略時,這種動物似乎已經不可阻擋地走向了滅絕。按照這些環保人士的計劃,為了保護這個物種,在其他行動之外還要呼籲建立捕獲繁育計劃,以對抗其個體數量的下降。於是,40頭蘇門答臘犀被捕獲,其中7頭送到了美國的動物園。
捕獲繁育計劃有一個災難性的開始。在不到3周的時間裡,馬來半島的繁育中心有5頭犀牛死於錐蟲病,一種由蒼蠅傳播的寄生蟲所引發的疾病。在馬來西亞婆羅洲東邊尖角處的沙巴州捕獲了10頭蘇門答臘犀,其中2頭死於捕捉過程中所造成的傷害。第3頭死於破傷風,第4頭死於不明原因。到了1990年前後,沒有一頭蘇門答臘犀產下任何後代。在美國,死亡率甚至還要更高。動物園給蘇門答臘犀餵食乾草,但實際上這種犀牛不能靠乾草存活,而是需要新鮮的樹葉和樹枝。等到有人搞明白這一點的時候,送到美國的7頭犀牛中只有3頭還活著,各自在不同的城市裡生活。在1995年,《環保生物學》期刊發表了一篇關於這個捕獲繁育計劃的論文,其題目是《幫助一個物種走向滅絕》。
那一年,在一次放手一搏的最後努力中,紐約市布朗克斯動物園和洛杉磯動物園各自把他們僅存的犀牛(2頭均為雌性)送到了辛辛那提,那裡有美國唯一倖存的雄性蘇門答臘犀,名叫伊普(Ipuh)。羅思被雇來搞清楚到底該拿他們怎麼辦。作為獨居動物,他們不能被放在同一個圍欄裡,但是不弄到一起的話顯然是不可能交配的。羅思全力投入了對犀牛生理的研究,採集了血液樣本,分析了尿液,還檢測了激素水平。她對這種犀牛瞭解得越多,反而覺得挑戰的難度越大。
『這是一個非常複雜的物種。』當我們一起回到她的辦公室時,羅思這樣告訴我。這間辦公室的裝飾是滿架子的犀牛,有木頭的,有黏土的,也有毛絨做的。來自布朗克斯的那頭雌犀牛名叫萵苣公主(Rapunzel)。後來發現她太老了,已經過了生育年齡。埃米(Emi)是來自洛杉磯的雌犀牛,正處於合適的年齡,但似乎從未排卵。這個難題花了羅思近一年的時間去解決。當她意識到問題的癥結所在,也就是雌犀牛需要感覺到一頭雄性在附近,她開始給埃米和伊普安排簡單但是受到了嚴密監控的『約會』。經過了一兩個月的無所事事之後,埃米懷孕了,但接著又流產了。她後來又一次懷孕,又一次同樣流產。這樣的模式不斷重複,前後共計5次。此時,埃米和伊普的眼睛都出了問題。羅思最終確定,是在太陽下待的時間過長所造成的結果。在野外,蘇門答臘犀生活在森林樹冠層的陰影之下。為此,辛辛那提動物園投入了50萬美元建設了一座人工涼棚。
埃米在2000年秋天再次懷孕。這一次,羅思給她補充了激素,方法是把麵包片泡在含孕酮液體中,再餵給犀牛吃。最終,在經過了16個月的孕期之後,埃米產下了一頭雄性犀牛,取名叫安達拉斯(Andalas)。在他之後又有了蘇西,這個名字在印尼語中的意思是『神聖的』。再之後又是一頭雄性,名叫哈拉潘(Harapan)。在2007年,安達拉斯被運回蘇門答臘島位於韋坎巴斯(WayKambas)國家公園的一家捕獲繁育設施。2012年在那裡,他當上了爸爸,有了一頭名叫安達圖(Andatu)的小犀牛。這也是埃米和伊普的孫子。
辛辛那提動物園裡的蘇西
在辛辛那提出生的3頭人工繁育犀牛以及在韋坎巴斯出生的第4頭顯然不足以補足在這個過程中死去的那許多頭蘇門答臘犀。但那實際上已經是在過去30年間世界各地出生的全部蘇門答臘犀了。在20世紀80年代中期以後,野外的蘇門答臘犀數量已經驟減。目前據信全世界僅存不到100頭。諷刺之處在於,正是人類把這個物種帶到了如此之低的數量水平上,以至於似乎只有英雄式的人類努力才能拯救這個物種。如果蘇門答臘犀還有未來的話,那肯定要感謝羅思,以及少數像羅思一樣懂得如何把一隻手臂伸到犀牛直腸裡做超音波檢查檢查的那些人。
事實上,蘇門答臘犀所面臨的情況,或多或少也是所有犀牛共同面臨的問題。爪哇犀曾經生活在東南亞的大部分地區,如今已是世界上最稀有的動物之一,可能只剩下不到50頭個體,全都在一個爪哇自然保護區內。(在除此之外的其他任何地方,已知的最後一頭爪哇犀於2010年被一名盜獵者殺死於越南。)印度犀是5種犀牛中體型最大的,看起來就像是披著一件有褶皺的厚外套,正如拉迪亞德·吉卜林(RudyardKipling)的故事中所描寫的一樣。印度犀的數量如今已經減少到了約3000頭,大多生活在印度阿薩姆邦的4個公園之中。在100年前,非洲的黑犀牛數量達到100萬頭。從那以後,這個數字被減至約5000頭。同樣來自非洲的白犀牛,是唯一目前還沒有列入受威脅物種的犀牛。在19世紀,這種犀牛被獵殺到已經快被人們忘卻了,卻在20世紀完成了異乎尋常的東山再起。現在到了21世紀,它們又重新受到來自盜獵者的壓力。盜獵者盜得的犀牛角,每公斤在黑市上可以賣到超過4.5萬美元的價格。犀牛角與你的指甲一樣是由角蛋白組成的,卻長期被用於傳統中藥材,而近年又成為高端聚會中的『藥粉』而受到追捧。在東南亞的夜店裡,犀牛粉像古柯鹼一樣被人吸食。
當然,犀牛絕不是個案。對這些『有著迷人魅力』的巨大哺乳動物,人類往往能感受到一種深切而近乎神秘的聯繫,即使它們身處牢籠之中。這就是為什麼各地的動物園願意投入如此之多的資源,用於犀牛、熊貓以及大猩猩的展覽展示。(威爾遜曾經把他與埃米在辛辛那提共度的那個夜晚描述為他生命中『最為難忘的事件之一』。)但是在它們沒有被關起來的地方,這些有著迷人魅力的巨大動物幾乎都會陷入麻煩。在全世界8個物種的熊當中,6個被列為『易危』或『瀕危』。亞洲象的數量在過去三代內已經減少了50%。非洲象好一些,但也和犀牛一樣,正日益受到盜獵的威脅。
一項近期研究得出的結論是,僅在過去10年間,非洲森林象的數量就減少了60%以上。這種象被很多人認為是不同於普通非洲象的獨立物種。大多數的大型貓科動物,比如獅子、老虎、獵豹、美洲虎,都在數量下降之中。從現在再過一個世紀,熊貓、老虎和犀牛或許只能好好地活在動物園裡,或者就是像湯姆·洛夫喬伊所說的那樣,在如此之小、重重護衛的野生動物保護區內,可以被稱為『類動物園』的地方。
蘇西做超音波檢查的第二天,我又一次去看她。那是個寒冷的冬日清晨,所以蘇西被關在了她的獸房裡。稱之為『獸房』是很委婉的說法,這其實是用煤渣磚砌成的一座低矮建築,裡面佈滿了監獄似的小房間。我在上午7:30左右抵達的時候,正是餵食時間,蘇西正在一個獸欄裡大口嚼著某種無花果葉子。犀牛首席飼養員保羅·萊恩哈特(PaulReinhart)告訴我,平常她一天能吃掉差不多50公斤的無花果葉子,都是從聖迭戈專門空運過來的。(每年的全部運輸成本就接近10萬美元。)她每天還要吃掉相當於幾個禮物果籃總量的水果。這個早上的精選搭配包括蘋果、葡萄和香蕉。蘇西吃東西的決然態度在我看來有點悲哀。一旦葉子吃完了,她就開始吃無花果的樹枝。這些樹枝有幾公分粗,但她能輕鬆吃進去,就像一個人類在吃椒鹽卷餅似的。
萊恩哈特告訴我說蘇西是她媽媽和她爸爸的『完美混合體』。媽媽埃米死於2009年,而她的爸爸伊普仍舊生活在辛辛那提動物園。『埃米從來不會放過任何一個惹麻煩的機會。』他回憶道,『蘇西就很愛玩。但是也更死腦筋,像她爸爸。』這時另一位飼養員從我們身邊走過,推著一輛獨輪車,裡面裝滿了熱氣騰騰的棕紅色糞便,那是蘇西和伊普昨天夜裡拉的。
蘇西非常習慣於人類圍在她身旁,有的人可能餵她吃東西,而有的人可能要把手臂塞到她的直腸裡。所以萊恩哈特很放心地去忙別的工作了,把我一個人留在蘇西身邊。當我輕撫她長著毛髮的肋部時,我想到的是一隻長過頭的狗。(事實上,犀牛與馬的親緣關係最近。)雖然我不能說撫摸的過程令人感到有趣,但我似乎感覺到了她的溫柔。當我望向她漆黑的眼睛時,我發誓在那眼眸的深處看到了物種之間的心靈之光。與此同時,我想起了一位動物園官員的警告,他告訴我,如果蘇西突然晃晃她巨大的腦袋,很容易就可以把我的胳膊弄骨折了。過了一會兒,該是這頭犀牛稱體重的時間了。旁邊一間獸欄的地板裡安裝了一個盤秤,秤前面擺了幾根香蕉。當蘇西吃力地走過去吃那些香蕉的時候,秤上的讀數是684公斤。
如此巨大的動物之所以如此巨大,當然是有原因的。蘇西剛生下來就有30多公斤重。如果她是出生在蘇門答臘島,就有可能成為一隻老虎的腹中餐。不過,如今蘇門答臘虎也處於極度瀕危的境地。但是,她也有可能得到母親的保護,而成年犀牛是沒有天敵的。這一情況對於其他一些動物也是適用的,也就是所謂的巨大食草動物。完全長大的象和河馬都太大了,沒有什麼動物敢去攻擊他們。熊和大型貓科動物也同樣不會被別的動物捕食。
這就是尺寸巨大的優勢,或許可以稱為『大到不用怕』策略,從演化的角度上來講,這是很好的計策。實際上,地球在歷史上的不同時期,都曾經被極其巨大的生物所佔據。例如在白堊紀末期,暴龍(Tyrannosaurus)只是巨大恐龍之中的一類,其他還有體重達到約7噸的薩爾塔龍屬(Saltasaurus);最大能長到近10米長的鐮刀龍屬(Therizinosaurus);以及甚至更長的櫛龍屬(SauroloPHus)。
在近得多的歷史上,到了最後一次冰川期末期,身軀龐大的動物在世界上所有地方都能找到。除了披毛犀和洞熊以外,歐洲還有原牛、愛爾蘭麋鹿以及體型超大的鬣狗。北美洲的巨獸包括長毛象(猛獁)、猛獁和擬駝(Camelops),它是現代駱駝健壯的表親。這塊大陸還是以下動物的家園:體型相當於今天棕熊大小的河狸;劍齒虎(Smilodon),一類牙齒像刀一樣的貓科動物;傑氏大地懶(Megalonyxjeffersonii),體重近一噸。南美洲也有其自己的大地懶,此外還有箭齒獸(Toxodon),在犀牛一樣的身體上長著河馬似的腦袋;以及雕齒獸,這種犰狳的近親有時能長到菲亞特500S的大小。最為奇特,也是變化最大的巨型動物存在於澳洲。這之中包括了雙門齒獸,一類笨重的有袋類動物,通俗地被稱為犀袋熊;袋獅(Thylacoleocarnifex),一種像老虎一樣大的有袋類食肉動物;以及巨型短面袋鼠,身高能達到近3米。
甚至在許多相對較小的島嶼上也有自己的巨獸。塞浦路斯有一種侏儒象和一種侏儒河馬。馬達加斯加是三種倭河馬的家園,還擁有一科巨大的不會飛的鳥類叫作象鳥,以及若干種巨大的狐猴。紐西蘭的巨獸與眾不同之處在於它是特有鳥類。澳大利亞古生物學家蒂姆·弗蘭納裡曾經把這種鳥描述為思想實驗走進現實的產物:『它向我們展示了,如果6500萬年前哺乳動物和恐龍都滅絕了,讓鳥類繼承了全世界的話,地球將會是什麼樣子的。』在紐西蘭演化出了不同物種的恐鳥,填充了那些在地球其他地方被犀牛和鹿所佔據的生態龕。恐鳥中體型最大的是北島巨恐鳥和南島巨恐鳥,能長到3.5米高。有趣的是,雌性恐鳥的體型幾乎比雄性大一倍。據信孵蛋的任務應該是落到了恐鳥爸爸的身上。紐西蘭還曾有一種巨大的猛禽,稱為哈斯特鷹。它們以恐鳥為食,翼展寬達2.5米。
最大的恐鳥能長到將近3.5米高
所有這些大人國的動物後來究竟發生了什麼?最先認識到它們已消失的是『居維葉』。他相信,這是最近的一次大災變所造成的:『地球表面的變革』就發生在有記錄的歷史開始之前。後來的博物學家反駁了『居維葉』的災變說,卻留下一個難題。為什麼如此之多的巨獸會在相對較短的一個時期內消失呢?
『我們生活在一個動物學意義上非常貧瘠的世界裡,而其中最巨大的、最兇猛的、最奇怪的動物最近都消失了。』阿爾弗雷德·羅素·『華萊士』評論道,『毫無疑問,它們的消失對於現在的我們來說是件很好的事情。然而,有一個奇特的事實幾乎沒有人仔細思考過,那就是如此之多的巨大哺乳動物的突然滅亡不僅僅發生在一個地方,而是發生在占地球表面一半的陸地面積上。』
巧合的是,辛辛那提動物園離大骨舔州立公園(Big Bone Lick State Park)只有約40分鐘的車程。正是在那裡,隆格伊找到了長毛象(猛獁)的牙齒化石,而這些化石又啟發了『居維葉』,令他發展出了物種滅絕的理論。作為州立公園,大骨舔州立公園(Big
Bone Lick State Park)給自己打的廣告是『美國古脊椎生物學的發源地』。網站上還有一首詩來頌揚其在歷史上的地位。
在大骨舔州立公園(Big
Bone Lick State Park),最初的探險家找到了他們說是象的骨架,找到了真猛獁的肋和獠牙。這些骨頭似乎像是非凡之夢的殘骸,墳墓之中的一個黃金時代。
在蘇西那兒做客的一個下午,我決定去大骨舔州立公園看看。這裡早已不是隆格伊那個時代連地圖都沒有的邊遠地區了,而是正在逐步被辛辛那提市吞沒的近郊地區。在開車過去的路上,我經過了各種各樣的常見連鎖店,然後是一棟棟開發之中的房產,有些剛剛開建的房屋還在搭架子。最後,我發現自己身處馬場之中。剛過了一個叫作『猛獁林場』的地方,我就拐進了公園的入口。第一個牌子上就寫著『禁止捕獵』。其他牌子上指示著去往不同地點的方向:一座宿營地、一面湖、一家禮品店、一塊迷你高爾夫場地、一家博物館,還有一群野牛。
在18世紀至19世紀初期,從大骨舔州立公園(Big Bone Lick State Park)的泥沼中拖走了難以計數的標本,包括長毛象(猛獁)的股骨、猛獁的獠牙還有大地懶的顱骨。有些去了巴黎和倫敦,有些去了紐約和費城,還有一些則丟失了。(有一整船的標本在基卡普族印第安人攻擊殖民商販時丟失了,另一船標本則沉到了密西西比河底。)
湯馬斯·傑弗遜(美國第三任總統)曾把白宮的東廳改成了一個臨時博物館,驕傲地向人們展示了來自大骨舔州立公園(Big Bone Lick State
Park)的骨頭化石。
『萊爾』在1842年來美國時專程到這裡參觀,還給自己買了一塊幼年長毛象(猛獁)的牙齒化石。現在,大骨舔州立公園(Big Bone Lick
State Park)已經被化石收藏者們徹底撿乾淨了,幾乎沒剩下任何大骨頭。公園的古生物學博物館只有一間大部分空著的展廳。一面牆上是一幅壁畫,描繪了一群樣貌哀怨的猛獁在一片凍原之上艱難跋涉。牆對面有幾具玻璃櫃,展示了一些散碎的獠牙殘塊以及大地懶的脊椎。與博物館幾乎一樣大的是旁邊的一間禮品店,裡面出售木製硬幣、糖果,還有印著『我不胖,只是骨頭大!』的T恤。我走進禮品店的時候,一位微笑的金髮女孩正在操作收銀機。她告訴我,大多數人不太在乎『公園的重大意義』。他們來這裡是為了那個湖,為了迷你高爾夫場地。不巧的是,迷你高爾夫在冬季是關閉的。遞給我一張公園地圖之後,她鼓勵我沿著店後面那條有指示的小路走走。我問她能不能帶著我走一走,但她說不行,因為這會兒太忙了。就我所看到的情況,我和她是這個公園裡僅有的兩個人。
我出了禮品店,沿著那條小路向前走。就在博物館後面,我看到一頭跟真實大小差不多的長毛象(猛獁)塑料模型。它頭低著,好像是要發起衝擊一樣。旁邊是一頭3米高的塑料大地懶,用後腿站著,一副嚇人的樣子。還有一頭猛獁,似乎正驚恐地陷入泥沼之中。另外有一頭塑料野牛,不過是死去的,半腐爛的樣子。再有就是一隻塑料禿鷲,幾塊塑料骨頭,共同組成了這幅恐怖的場景。
走得更遠一些,我來到了已經徹底結冰的大骨溪。在冰層之下,溪水懶洋洋地冒著泡。小路的一條岔道伸向一片沼澤邊的一處木台。這裡的水沒有結冰,聞起來有硫磺的味道,表面覆蓋著一層粉筆末一樣的物質。
木台上的一塊牌子上寫著說明:在奧陶紀期間,海洋覆蓋了這個地區。正是這處遠古海洋積累下來的鹽吸引了動物們到大骨舔州立公園(Big
Bone Lick State Park)來喝水,並在很多情況下死於此處。第二塊牌子上寫道,在大骨舔州立公園(Big Bone Lick State
Park)發現的古生物遺跡之中,『至少有八個物種是在約一萬年前滅絕的』。當我沿著小路繼續前行的時候,遇到了更多的牌子。它們對於巨獸的消失給出了解釋,實際上是兩個不同的解釋。
一塊牌子上是這樣寫的:『大骨舔州立公園(Big Bone Lick
State Park)的滅絕動物在整個大陸範圍內的消失是由從針葉林到闊葉林的轉變引起的,或者也可能是導致這種轉變的氣候變暖所引起的。』(意思即是:氣候轉變造成大型動物滅絕)
另一塊牌子上則把罪責推給別的事情:『在人類到達這裡之後的1000年裡,大型哺乳動物就消失了。史前印第安人很可能也在它們的消亡中起了一定作用。』(意思即是:人類的崛起,才是造成大型動物滅絕的真正原因)
早在19世紀40年代,對於巨獸滅絕的這兩種解釋就已經被提出來了。
『萊爾』是支持前一種解釋的人,並認為冰川期帶來了『巨大的氣候改變』。
『達爾文』也習慣性地站在『萊爾』一邊,不過在這件事情上有些勉強。他曾寫道:『關於冰川期和大型哺乳動物滅絕的問題,我總覺得沒那麼輕鬆。』
『華萊士』本人最初也傾向於氣候的解釋。『這一重大改變一定有著某種外力的原因。』他於1876年評論道,『這一原因存在於近期發生的稱為‘冰川期’的重大自然變化之中。』後來,他又改變了心意。『再次審視整個問題,』他在自己的最後一本書《生命的世界》中評論道,『我相信如此之多的哺乳動物的迅速滅絕實際上是借由人類之手完成的。』,他說,這整件事情實在是『非常顯而易見』。
麗紋雙門齒獸(Diprotodonoptatum)是有史以來最巨大的有袋類動物
自『萊爾』以來,人們在這個問題上忽左忽右,其影響已經擴展到了遠遠超越古生物學之外的領域。如果氣候變化的確導致了巨獸的滅絕,那麼這就給出了全球暖化確實值得我們擔心的另一個理由。如果是另一種情況,人類應當承擔責任,那麼物種入侵就更值得憂慮,實際上似乎有越來越多的證據表明人類才是史前巨獸滅絕的罪魁禍首。這也就意味著,當前的物種滅絕早在最後一次冰川期中期就已經開始了。這還意味著,人類從一開始就是個殺手,或者用更文藝的話說是個『過度殺戮者』。
有若干條證據更傾向於,或者應該說指證了,是人類導致了巨獸的滅絕。
其中之一是事件發生的時間點。現在已經清楚,巨獸的滅絕並非像『萊爾』和『華萊士』所認為的那樣是全部同時發生的,而是分不同批次發生的。
第一波發生在約4萬年前,澳大利亞的巨獸滅絕了。
第二波於大約2.5萬年前衝擊了北美洲和南美洲。
馬達加斯加的巨大狐猴、倭河馬和象鳥則一直存活到了中世紀時期。紐西蘭的恐鳥則活到了文藝復興時期。很難想像這樣一系列事件全都是由單一的氣候改變造成的。然而,這些衝擊波的序列與人類遷移定居的序列幾乎完全重合。考古學證據表明,人類最先於大約5萬年前到達澳大利亞。此後很久他們才到達了美洲。又過了數萬年,他們才到了馬達加斯加和紐西蘭。
亞利桑那大學的保羅·馬丁發表了一篇在這個領域具有開創性影響力的論文,題目是《史前的過度殺戮》。他在文中寫道:『當把滅絕的年表與人類遷移的年表進行嚴密的對比時,人類的到達已經成為了唯一的合理答案,可以來解釋』巨獸的消失。
沿著類似的脈絡,賈雷德·戴蒙德曾經評論道:『就我個人來說,我無法理解的是,澳大利亞巨型動物在澳大利亞幾千萬年的歷史中何以歷經無數的乾旱而不死絕,後來卻決定幾乎同時倒斃(至少在幾百萬年這個時間範圍內),而時間又正好和第一批人類到達的時間碰巧一致。』
除了時間點之外,也有強有力的實際證據暗示了問題出在人類身上。其中一些證據是以糞便的形式出現的。
巨型食草動物會產生巨大的糞便,任何一個曾經站在犀牛屁股後面的人都會清楚這一點。這些糞便為一種叫作小莢包腔菌(Sporormiella)的真菌提供了養料。小莢包腔菌的孢子非常微小,裸眼幾乎是看不見的,但卻有著極強的生命力。它們在沉積物中包裹了數萬年之後,仍舊能被鑒別出來。有很多的孢子就意味著有很多的大型食草動物在到處吃到處拉。有很少的孢子或沒有孢子則意味著巨型食草動物的缺失。
幾年前,一隊研究人員分析了澳大利亞東北部林奇(Lynch)火山口的沉積岩心樣本。他們發現5萬年前小莢包腔菌的數量驚人。後來,在4.1萬年前,小莢包腔菌的數量突然就減少到了零。緊接著這次銳減,整片地區都燃起了大火(證據就是沉積核中微小的炭顆粒)。在此之後,這個地區的植物發生了改變,從能在雨林找到的植物變成了更適應乾旱的植物,比如金合歡。
如果是氣候導致了巨獸的滅絕,植物的改變應該發生在小莢包腔菌的減少之前:先是陸上的植物發生了改變,然後依賴於原有植物的動物才會消失。但實際情況卻是恰恰相反。這個團隊的研究者得出結論:唯一能與這些數據匹配的解釋就是『過度殺戮』。小莢包腔菌數量的下降發生在陸地植被改變之前,這是因為巨獸的死亡導致了植被的改變。當沒有大型食草動物在森林裡進食之後,可燃物質就會堆積起來,導致更頻繁、更嚴重的火災。這反過來推動了植物朝向耐火型物種的轉變。
巨獸在澳大利亞的滅絕『不可能是由氣候所引起的』,克里斯·強生(ChrisJohnson)如是告訴我。他是塔斯馬尼亞大學的一位生態學家,也是上述沉積岩心研究的領導者之一。當我打電話給他時,他在自己位於霍巴特的辦公室裡對我說:『我認為我們可以確定無疑地下結論了。』
來自紐西蘭的證據甚至更為清晰明確。當毛利人在但丁的時代到達紐西蘭的時候,他們發現在北島和南島上一共生活著9個物種的恐鳥。當歐洲定居者於19世紀初來到這裡的時候,一隻恐鳥都看不到了,留下的只有恐鳥骨頭堆成的巨大垃圾堆,還有巨大的室外烤爐留下的廢墟,都是巨大的鳥類燒烤留下的殘跡。一項近期的研究得出結論,恐鳥可能是在幾十年內就被消滅光了。毛利人留存至今的一句諺語側面描述了這場殺戮:『Kuangaroitengarootemoa.』意思是說:『像恐鳥一樣一去不返。』
那些堅持相信是氣候改變殺死了巨獸的研究人員認為,馬丁、戴蒙德和強生把確定性搞錯了。在他們看來,對於這些事件的研究中沒有什麼是『確定無疑的』,而前面幾段中談到的問題都被過度簡化了。滅絕的日期並不是明確的時間點,它們也並不全然恰好與人類的遷移相吻合。而且,無論是在任何情況下,相關並不等於因果。他們提出的最為深刻的反駁意見,或許是他們對於人類的致命性所持的懷疑,而這正是所有這一切成立的大前提。在澳大利亞或是北美洲這麼廣闊的地域上,一小群在技術上極其原始的人類怎麼可能殺光如此之多巨大強壯甚而兇猛的動物呢?
如今在澳大利亞的麥考瑞大學(MacquarieUniversity)工作的美國古生物學家約翰·阿爾羅伊已經花了很多時間來考慮這個問題。在他看來,這是個數學問題。『一種非常大型的哺乳動物就其繁殖速率來說,其實是生活在一種邊緣狀態中。』他告訴我說,『例如說大象的懷孕期是22個月,它們也從不生雙胞胎。小象要長到十幾歲才能夠繁育下一代。這些問題極大地限制了它們的繁殖速度,就算一切順利也不會有多快。它們之所以能夠存在,是因為當它們達到一定的體型大小之後,就不再會有天敵能夠捕獵它們。它們不再易於受到攻擊。這在繁殖方面成了一個糟糕的策略,卻在避免被捕食方面有著巨大的優勢。可是,當人類出現後,這個優勢徹底不存在了。因為無論這種動物有多大,我們人類對於食物的大小可是沒有任何限制的。』
這又是一個活生生的例子,說明一個已經成功應用了數千萬年的方法策略如何就在一夕之間失效了。就像V字形筆石或是菊石或是恐龍一樣,巨獸什麼也沒做錯。只不過當人類出現以後,『生存遊戲的規則』發生了改變而已。
阿爾羅伊使用計算機模擬來驗證了『過度殺戮』的假說。他發現,人類只要對巨獸施加一定程度的傷害或影響,就將導致它們的滅絕。
『如果你已經有了一個物種可以提供持續的收穫,那麼其他物種任其滅絕也不會讓人類餓肚子。』他如此評論道。例如在北美洲,白尾鹿有著相對較高的繁殖速率,因此即便在猛獁數量下降的時候,仍能保持著較高的個體密度。『猛獁變成了一種奢侈的食物,是你隔上一段時間才能吃到一口的東西,就像是大塊的松露一樣。』
當阿爾羅伊對北美洲的情況進行模擬的時候,他發現即便是只有很小一群人類,比如100人左右,過了1000多年之後就會增長到相當多的人口,足以完成歷史記錄的任何一次巨獸滅絕。這一結果的前提還是在假設這些人類只不過是中等水平獵手的情況下。他們所要做的只不過是當機會出現時,拿下一頭猛獁或一頭大地懶,並照此堅持幾個世紀就行了。這就足以讓繁殖速度低的物種形成數量上的下降,爾後最終走向滅絕。
讀書心得:大型動物繁殖力弱(1年1胎之類的),只是沒有天敵,所以一直能繁衍下去,但是遇到人類崛起後,失去生存競爭優勢,結果很快就被滅絕了(大約1000年左右)
當克里斯·強生對澳大利亞的情況進行模擬時,他也得出了類似的結果:如果每10個獵人每年只殺死一頭雙門齒獸,在差不多700年的時間裡,方圓幾百公里範圍內的所有雙門齒獸都將徹底消失。(由於澳大利亞不同地區可能是在不同時間裡掃蕩完的,強生估計全大陸範圍內的滅絕可能花了幾千年的時間。)從地球歷史的角度來看,幾百年時間,甚至是幾千年時間,其實根本就算不上什麼。然而從人類的角度來看,這是極其巨大的時間跨度。從身處其中的人的角度來看,巨獸數量的下降更是慢得難以覺察。他們不可能知道就在幾個世紀以前,猛獁和雙門齒獸還是如此常見的動物。阿爾羅伊把巨獸的滅絕描述成為一場『在地質學的一瞬間發生的生態災難,其速度又太緩慢,以至於一手造成它的人類卻幾乎察覺不到』。他曾寫道:這就證明了人類『實際上有能力讓任何一種巨大的哺乳動物物種走向滅絕,雖然他們也同樣有能力保證它們在盡可能長久的時間裡不滅絕』。
【人類世】通常被認為始於工業革命,或者可能還要更晚一些,是隨著第二次世界大戰之後的人口爆炸式增長才開始的。在這種認識中,是渦輪機、鐵路、鏈鋸等現代化工具的引入才讓人類成為改變世界的力量,進而開啟了【人類世】。
但是巨獸的滅絕說明事實並非如此。在人類出現在地球舞臺上之前,體型更大、繁殖率更低本來是個成功的策略,這讓特大號生物主導了這顆星球。後來,在地質學上的某一瞬間,這個策略成了失敗者的把戲。至今仍是如此。這也就是為什麼象、熊以及大型貓科動物陷入了麻煩之中,也是蘇西成為世界上僅存的少數幾頭蘇門答臘犀之一的原因。與此同時,消滅巨獸並不僅僅是消滅了巨獸。至少在澳大利亞,它引發了一場生態連鎖反應,最終改變了地貌。雖然我們或許可以懷著美好的願望,想像人類與自然曾經有過和諧共處的時光,然而事實上我們並不清楚人類是否真的做到過這一點。
第十二章 瘋狂基因
『尼安德塔人』(Homoneanderthalensis)
尼安德塔河谷,即德文中的內安德塔爾(Neandertal),位於科隆以北30多公里處,旁邊就是杜塞爾河的一道河彎,而這條波瀾不興的小河是萊茵河的一條支流。在歷史上的大部分時間裡,尼安德塔河谷兩岸都是石灰岩的崖壁。就在這些山崖表面的一個洞穴中,1856年,人們發現了一些骨頭,『尼安德塔人』從此進入了全世界的視野。今天,這道河谷已經成了算是舊石器時代主題公園的遊覽地,裡面有一座『尼安德塔人』博物館。這棟令人吃驚的現代建築牆體全是酒瓶綠玻璃。除此之外,這裡還有售賣『尼安德塔人』牌啤酒的咖啡廳,種著某種興盛於冰河時代的灌木植物的花園,以及通往當年發現地點的步道。當然,那些骨頭、那個洞穴甚至那塊崖壁都已經不復存在了(這裡的石灰岩已經作為建築材料採掘下來運走了)。一進博物館的入口就能看到一位老年『尼安德塔人』的模型站在那裡。他臉上掛著和藹的微笑,斜倚著一根棍子,就像是一個蓬頭垢面的約吉·貝拉(YogiBerra)。他旁邊就是這家博物館最受歡迎的遊樂設施之一:變形站。只要花上3歐元,遊客就可以在這裡拍一張自己的側面照,旁邊還有一張經過加工的側面照與之相對。在經過處理的照片中,你的下巴向後退去,前額變得傾斜,後腦鼓了出來。孩子們會很高興看到自己變形成了『尼安德塔人』,或者說更高興看到自己的兄弟姐妹們變成了『尼安德塔人』。他們會興奮到尖叫起來。
實際上,自從尼安德塔河谷有此發現之後,人們在全歐洲乃至中東都找到了『尼安德塔人』的骨頭。涉及地域北到威爾斯,南到以色列,東到高加索山脈。大量『尼安德塔人』的工具也同時出土。其中包括了杏仁形的手斧,邊緣鋒利的削刮器,以及可能用來裝在矛上的石尖。這些工具被用於割肉,削木頭,可能還用於製皮。
『尼安德塔人』在歐洲生活了至少10萬年,其中大部分時間是非常寒冷的,還有幾段時期是極度寒冷的,冰層甚至覆蓋了整個斯堪的那維亞半島。雖然還不能十分確定,但是人們總體上相信,『尼安德塔人』為自己搭建了遮蔽處,還縫製了某種算是衣物的東西。然後,就在差不多3萬年前,『尼安德塔人』突然消失了。
人們提出了各式各樣的理論來解釋『尼安德塔人』的突然消失。其中常常涉及氣候改變的影響。有的說是氣候的整體不穩定性導致了地球科學界所說的末次冰盛期。有的說是離伊斯基亞(Ischia)不遠的坎皮佛萊格瑞地區(PHlegraeanFields)發生了一次巨型火山噴發,導致了『火山冬季』。有些理論也會把疾病當成原因之一。還有些理論則認為『尼安德塔人』只是趕上了壞運氣。
不過,在最近十幾年,人們越來越確信,『尼安德塔人』其實是步了大地懶、美洲長毛象(猛獁)以及其他許多不幸巨獸的後塵。換言之,就像一位研究者所說的那樣:『他們的壞運氣就是我們。』
『現代人類』到達歐洲的時間大約是4萬年前。考古學證據一次又一次地顯示,此後只要他們推進到了某個有『尼安德塔人』生活的地區,那裡的『尼安德塔人』就會消失。或許『尼安德塔人』是被有意獵殺的,又或許他們只是在競爭中落敗了而已。無論是哪一種情況,其數量下降都符合我們熟悉的滅絕模式,不過又有著重要而令人不安的差異。在人類最終消滅『尼安德塔人』之前,人類還曾與他們交配。其結果就是,今天的大多數人都有少量『尼安德塔人』血統,最多可達到4%左右。在變形站附近出售的一件T恤上寫著這樣一句話,算是對於這種繼承來的血緣最為積極樂觀的態度:『ICHBINSTOLZ,EINNEANDERTHALERZUSEIN.』這句大寫印刷體德文意為:『我自豪,我是『尼安德塔人』。』我太喜歡這件T恤了,於是給我丈夫買了一件。不過最近我才意識到,他幾乎沒怎麼穿過這件衣服。
馬克斯·普朗克演化人類學研究所位於尼安德塔河谷以東近500公里遠的萊比錫市內。這個研究所位於一棟嶄新的建築,樣子有點像根香蕉。在這個還帶著東德印記的社區裡,這樣一棟建築顯得鶴立雞群。北邊是一片蘇維埃風格的公寓樓。南邊矗立著一棟有著金色尖頂的巨大建築,曾經是個蘇維埃展覽館,而今閒置著。研究所的大廳裡有一個小餐廳以及一個關於大猿(greatape)的展覽。餐廳裡的一台電視機上播放著萊比錫動物園裡猩猩的實時直播畫面。
斯萬特·『帕博』(SvantePääbo)是研究所演化遺傳學部門的負責人。他的體型又高又瘦,一張長臉下面有個窄窄的下巴。他時常挑起濃密的眉毛來強調某種嘲弄意味。『帕博』的辦公室裡有兩樣人形的東西引人注目。一是『帕博』自己的一幅大半身的畫像,是他的研究生們在他50歲生日的時候送的禮物。(每個學生都出力畫了畫像的一部分,整體的效果卻出奇地像,不過混搭的顏色讓他看起來就像是得了皮膚病似的。)另一樣則是一個『尼安德塔人』的真實比例骨架模型,整體支在一個架子上,雙腳懸空。
『帕博』是瑞典人。他有時被人們稱為『古遺傳學之父』。對遠古DNA的科學研究多多少少可以算是他的『發明創造』。在早期工作中,還是研究生的『帕博』嘗試著從古埃及木乃伊的軀體中提取遺傳信息。他當時想弄清楚那些法老之中誰跟誰是親戚。後來,他的注意力又轉向了塔斯馬尼亞虎以及巨型地懶。他還從猛獁和恐鳥的骨頭中提取過DNA。所有這些工作在當時都是開創性的,但其實都可以看作是『帕博』當前研究工作的熱身練習。他現在的所做的事情才是最為野心勃勃的嘗試,為『尼安德塔人』做全基因組測序。
『帕博』於2006年宣佈了這一研究計劃,恰值『尼安德塔人』發現150周年之際。當時,完整的人類基因組已經公佈。此外還有不同版本的黑猩猩、小鼠和大鼠的基因組。給已經滅亡的物種進行基因測序則要困難得多。當一個生物死亡之後,它的遺傳物質就會開始破碎,所剩下的不再是長鏈的DNA,即便在最好的情況下也僅僅是一些片段而已。要想搞清楚這些片段是如何拼接在一起的,可能就像是要拼起一本曼哈頓的電話簿一樣困難,而且這些書頁已經用碎紙機粉碎過,跟隔夜的垃圾混作一堆,扔在垃圾填埋場裡等著爛掉。
當這項研究完成的時候,我們就能把人類的基因組與『尼安德塔人』的基因組並排放在一起,一個鹼基、一個鹼基地進行比較,從而鑒別出兩者到底哪裡不一樣。
備註:甚麼是鹼基? 鹼基組成是成對的(base pair),鹼基是基因組最基本的組成單位,在DNA和RNA中,起配對作用的部分。
其實,『尼安德塔人』與『現代人類』極其相像。或許他們是我們非常近的近親,但又肯定並非人類。在我們DNA中的某個地方一定存在著某個關鍵的突變,或者更可能的情況是若干個關鍵的突變,從而讓我們變得不同。正是這些突變令我們成為一種可以消滅自己近親物種的生物,成為一種可以再把他們的骨頭挖出來並拼接其基因組的生物。
『帕博』表示說:『我想知道,『現代人類』與『尼安德塔人』相比,『現代人類』身上究竟發生了什麼改變,才令兩者有所不同?是什麼讓我們有可能建立這樣宏大的社會,擴散到全世界,並開發出無疑是人類專有的科學技術?這一切必定有著遺傳上的基礎,並且就隱藏在這些基因序列之中。』
尼安德塔河谷的那些骨頭是由這裡的採石工人發現的。他們一開始把這些骨頭當成垃圾扔掉了。如果不是這些工人的工頭聽說了這件事,並堅持要把這些骨頭找回來,我們很可能就永遠也看不到它們了。這些骨頭包括:一個頭蓋骨,一根鎖骨,四根臂骨,兩根大腿骨,五根殘缺的肋骨以及半個骨盆。這位工頭相信這些骨頭屬一頭洞熊,於是一併拿去給當地一位叫『富爾羅特』(JohannCarlFuhlrott)的老師看,而他的第二職業是化石學家。富爾羅特立刻意識到他手裡的東西比一隻熊要更奇怪,也更熟悉。他宣稱,這些殘骸是一位『我們這個種族的早期成員』留下的遺跡。
巧合的是,此時正值『達爾文』出版《物種起源》之際,於是這些骨頭立刻就被捲入了關於人類起源的爭論之中。進化論的反對者對『富爾羅特』的主張不屑一顧。他們說這些骨頭屬一位普通的人類。有個理論說這是一位哥薩克騎兵,在拿破崙戰爭之後的動盪期間流落到此處。『尼安德塔人』的股骨有著不同於人類的奇怪彎曲,而他們對此的解釋是:這位哥薩克騎兵在馬上待的時間太久了。另一個理論認為這些骸骨屬一位佝僂病患者,所以才會有永久性繃緊的前額,以及突出的眉骨。至於一位飽受佝僂病折磨之苦的病人為什麼要攀爬到崖壁上的一個洞穴中,這個問題從未真正得到過解釋。
在接下來十幾年間,在尼安德塔河谷中不斷找到了更多類似的骨頭,比人類的骨頭更粗,還有著奇怪的頭顱形狀。顯然,所有這些發現不可能都用迷路的哥薩克騎兵或得了佝僂病的洞穴探險者來解釋。但是,支持進化論的學者們同樣發現這些骨頭難以解釋。
『尼安德塔人』有著相當大的頭顱,平均而言,比今天的人類更大。這使得他們很難與進化論者們信奉的理論相符,因為當時在進化論基礎上的推理認為人類是從小腦袋的猿類起步,逐漸發展到了維多利亞時代的大腦袋。
在『達爾文』於1871年出版的《人類的由來》中,對於『尼安德塔人』的事情只是輕輕帶過。『必須要承認,某些非常古老的頭骨,比如著名的『尼安德塔人』,演化得非常完善,有著相當大的腦容量。』他如此評論道。
既是人類又不是人類,『尼安德塔人』明顯成了我們的一面可以比照的鏡子。自《人類的由來》之後,又有大量的著作反映了『尼安德塔人』與人類之間的尷尬關係。
1908年,在法國南部的聖沙拜爾(Chapelle-aux-saints)鎮附近的一個洞穴中發現了一具近乎完整的骨架。它最終來到法國國家自然歷史博物館的古生物學家『布勒』手中。在一系列著作中,布勒發明了或許可以稱之為『不要太『尼安德塔』的『尼安德塔人』形象:彎曲的雙膝,駝起的背部,野蠻的外表。布勒寫道:『尼安德塔人』的骨骼顯示了『明確的類人猿骨架特徵』,他們的頭骨形狀表明『純粹的植物性或動物性神經功能佔據了主要地位』。
根據『布勒』的觀點,『能夠感知藝術或宗教』的發明創造力以及抽象思維的能力顯然超越了這種濃眉生物的大腦功能。許多與『布勒』同時代的學者研究了他的結論之後,都表達了贊同的意見。例如英國的人類學家格拉夫頓·埃利奧特·史密斯爵士(SirGraftonElliotSmith)把『尼安德塔人』的行走姿態描述為『半彎著身子懶散地坐在奇怪而毫不優雅的兩條腿上』。(史密斯還宣稱,『尼安德塔人』覆蓋全身的粗重毛髮更加令他們不具吸引力』。不過,從那時候一直到現在都沒有任何實際證據說明他們身上長滿了毛。)
1909年描繪的『尼安德塔人』
1950年代,解剖學家威廉·施特勞斯和亞歷山大·凱夫決定重新檢查來自聖沙拜爾的那具骨架。當時,第二次世界大戰已經展示了『現代人類』中最現代的我們能夠達到多麼兇殘的程度,更不要提第一次世界大戰了。所以兩位科學家認為是時候重新評估『尼安德塔人』了。他們發現,『布勒』認為理所當然的『尼安德塔人』的天然姿態可能是關節炎所導致的。『尼安德塔人』走路的時候並不是彎著雙膝,或是一副懶散的樣子。兩位科學家寫道:實際上,如果給『尼安德塔人』一把刮鬍刀和一身新衣服,他在紐約市的地鐵裡不會『比其他某些紐約市民』更引人側目。
最近獲得的研究成果傾向於這樣一種觀點:『尼安德塔人』就算不能隱藏身份通過紅外線熱成像儀(IRT),其直立行走的姿態多多少少也會讓我們把他們當成是同類。
1960年代,美國考古學家『索萊茨基』在伊拉克北部的一個洞穴中發現了幾具『尼安德塔人』的骸骨。其中一位『尼安德塔人』被稱為沙尼達爾1號(ShanidarI),昵稱南迪。他的頭部曾經遭受過一次嚴重的傷害,可能導致他部分失聰。但他的傷口癒合了,這說明他肯定得到了社會群體中其他成員的照料。另一位稱為沙尼達爾4號的『尼安德塔人』則明顯是被埋葬的,而對其墳墓土壤的分析令『索萊茨基』相信,沙尼達爾4號入土的時候有鮮花陪伴。他認為這是證明『尼安德塔人』精神性的深刻證據。
如果一位『尼安德塔人』得到了一把刮胡刀和一身新衣服的話……
索萊茨基在一本介紹其發現的著作《沙尼達爾:最初的葬花人》中如是寫道『我們突然就有了這樣一種認識:人類的普適性和對於美的熱愛其實並不僅限於我們這個物種。』。
後來,『索萊茨基』的一部分結論受到了挑戰:說不定那些入土陪伴的花,更有可能是由掘地的鼠類齧齒動物(老鼠之類的動物)帶入洞中的,而非來自傷心的親屬,不過,他的想法還是產生了廣泛的影響。在尼安德塔河谷中所展示的也是『索萊茨基』心目中充滿情感、近乎人類的『尼安德塔人』。在那家博物館的模型場景中,『尼安德塔人』生活在圓錐形的帳篷中,穿著獸皮製成的類似瑜伽褲的東西,若有所思地眺望著冰天雪地的遠方。一塊展示板上寫著:『尼安德塔人』可不是什麼史前的『藍波(意指強壯的猛漢)』,他們是有智慧的個體。』
DNA常常被比作一篇文本。這個比喻只有在一種情況下才是恰當的,那就是如果毫無意義的字母組合也能算作『一篇文本』的話。DNA由稱為核苷酸的分子組成,它們編織在一起,形成階梯狀,也就是著名的雙螺旋。每一個核苷酸含有四種鹼基之一:腺嘌呤(adenine)、胸腺嘧啶(thymine)、鳥嘌呤(guanine)、胞嘧啶(cytosine),分別用單詞首字母A、T、G、C來代表。所以,人類基因組中的一小段可能會是『ACCTCCTCTAATGTCA』。這其實是來自人類第10號染色體上的一段真實序列,大象基因組中的對應位置是『ACCTCCCCTAATGTCA』。
人類的全基因組共有30億個鹼基,或者更準確地說是30億個鹼基對。就目前的研究結果來看,基因組中大部分序列並不承擔編碼。
『帕博』告訴我說:生物一旦死亡,其長長的DNA鏈轉變為碎片的進程差不多是立刻就開始了,從『一篇文本』變成了某種類似五彩紙屑的東西。這個毀滅過程的大部分在死後的最初一兩小時內就完成了,靠的是生物自己體內的酶。沒過多久,剩下的就只有零星的碎片了。再過一會兒,這些碎片也將進一步破裂,至於具體要多久則取決於腐敗過程的外部條件。一旦事情到了這一步,再有本事的古遺傳學家也是『巧婦難為無米之炊』了。『如果是在永久凍土地帶,你或許可以追溯到50萬年前,但無論如何也不會超過100萬年。』
在50萬年前,恐龍已經滅絕了6500萬年,所以很可惜,《侏羅紀公園》的幻想也只能是幻想而已。另一方面,在50萬年前,『現代人類』還不存在。
為了完成『尼安德塔人』基因組計劃,『帕博』設法獲得了克羅地亞一個洞穴中找到的21塊『尼安德塔人』的骨頭。(為了提取到DNA,『帕博』或其他古遺傳學家必須要切開骨頭樣本,並將其溶解。顯而易見,這樣的過程是博物館和化石收藏者不願意接受的。)在這21塊骨頭中,只有3塊提取出了『尼安德塔人』的DNA。令問題變得更複雜的是,這些DNA還淹沒在了其他DNA中間,這些混雜的DNA來自過去3萬年間啃噬著這些骨頭的微生物。這就意味著,大量的測序努力都將是白費力氣的。『帕博』告訴我:『曾有很多次讓人絕望的時候。』舊的問題還沒解決,新的問題接踵而來。『這就像是坐過山車一樣。』艾德·格林(EdGreen)這樣回憶道。他是來自加利福尼亞大學聖克魯茲分校的一名生物分子工程師,已經在這個項目上工作了好幾年。這個項目最終還是產生了有用的結果,基本上,就是一長串的A、T、G、C。而『帕博』團隊中的一位成員,來自哈佛醫學院的遺傳學家大衛·賴希(DavidReich)注意到了一些奇怪的事情。
『尼安德塔人』的基因序列正如預期的一樣,與人類的序列非常相似,但相似的程度不同。有些人類的序列比其他人類的序列更像『尼安德塔人』的序列。特別是歐洲人和亞洲人與『尼安德塔人』共有的序列多於非洲人與其共有的序列。『瑞奇』告訴我:『我們當時試圖清理掉這樣的結果,我們當時還認為,這肯定是搞錯了。』
讀書心得:原來非洲人與『尼安德塔人』的基因相差比較大,歐洲人和亞洲人與『尼安德塔人』的基因相差比較接近,難道歐洲人和亞洲人的祖先曾經與『尼安德塔人』混種?
在過去的25年間,對於人類演化的研究主要受一種理論的支配,即大眾媒體上常說的『走出非洲』,或者用學術圈的話說就是『晚近單一起源理論』或『替代假說』。
這一理論主張,所有的『現代人類』都是大約在20萬年前生活在非洲的一個小族群的後裔。大約12萬年前,這個族群中的一部分人遷移到中東地區,然後又從那裡繼續分出一部分人最終向著西北方向推進到了歐洲,向東推進到了亞洲,以及更東邊的澳洲。在他們向北向東遷移的過程中,『現代人類』遭遇了『尼安德塔人』以及『其他所謂的早期人類』。這些早期人類已經定居於這些地區了,而『現代人類』『替代』了早期人類。這其實是在委婉地表達:『現代人類』把早期人類趕盡殺絕了。上述遷移模型以及『替代』實際上暗示了『尼安德塔人』與人類之間的關係與當今世界上人與人之間的關係沒什麼兩樣,無論他們是來自哪裡。
『帕博』團隊的許多成員懷疑歐亞偏差實際上是鹼基(DNA、RNA)污染造成的結果。在實驗的不同階段,樣品都曾經被歐洲人或亞洲人處理過。或許是這些人把自己的DNA意外混入了『尼安德塔人』的DNA樣品裡。為了評估這種可能性,又進行了若干不同的測試,可是結果全是否定的。『我們不斷地看到這種情況。我們得到的數據越多,它就在統計上變得越顯著。』
『瑞奇』說。漸漸地,團隊裡的其他成員開始接受這一結果。在2010年5月發表在《科學》上的一篇論文中,他們介紹了『帕博』稱之為『滲透替代假說』。(這篇論文後來被票選為《科學》當年的傑出論文,給研究團隊賺回了2.5萬美元的獎金。)根據這一假說,在『現代人類』『替代(意指消滅)』『尼安德塔人』之前,兩者之間還發生了性行為,並產下了孩子。這些孩子也加入到了繼續向歐洲、亞洲以及新世界推進的進程之中。
如果『滲透替代假說』正確的話,這就為『尼安德塔人』與『現代人類』的相似性提供了最為強有力的證據。這兩者之間可能是有愛才有性,也可能僅僅只是有性沒有愛。他們雜交的後代有可能被當成怪物,也有可能沒有被當成怪物。然而無論如何,有人承擔了照料他們長大的責任,或許是『尼安德塔人』,又或許是人類。這些混血兒中有一些又有了自己的後代,一代又一代,直到今天。即便是現在,已經過去了3萬年之久,那隱藏的血統仍然清晰可辨:除了非洲人以外的所有人類,無論是新幾內亞人還是法蘭西人還是漢族人,都攜帶著1%~4%的『尼安德塔人』DNA。
『帕博』最喜歡說的一個英語單詞是『cool酷』。他告訴我,當他最終得出結論,認為『尼安德塔人』已將他們的一部分基因贈予『現代人類』時,『我當時覺得這太酷了!這就意味著,他們並沒有徹底滅絕,他們的一小部分仍舊活在我們身體裡』。
萊比錫動物園與演化人類學研究所位於城市相反方向的兩端,但是研究所在動物園裡有屬他們自己的實驗大樓,並在猿類展館中有專門設計用於進行測試的設施,稱為『黑猩猩世界』。由於和我們非常近的近親物種全都沒有存活下來(除了還活在我們身體裡的那一點以外),研究人員做實驗的對象不得不退而求其次,選取我們相對最近的近親,也就是黑猩猩和倭黑猩猩,或是更遠一點的近親,大猩猩和猩猩。(相同或類似的實驗也常常在幼兒身上開展,以比較兩者的結果。)有天早晨我去了那個動物園,希望能觀摩一次進行中的實驗。當天,一個BBC的攝影組也去了黑猩猩世界,想要拍攝一個關於動物智力的節目。當我到達猿類展館的時候,發現那裡到處都是運送拍攝裝備的大箱子,上面寫著『動物愛因斯坦』。
為了滿足拍攝的需要,一位名叫赫克托·馬林·曼里克(HéctorMarínManrique)的研究人員重複了一系列他之前出於純粹的科研目的來實施的實驗。一隻名叫多卡娜(Dokana)的雌性猩猩被領到其中一間測試室裡。與大多數猩猩一樣,她有著銅紅色的皮毛和一副厭世的表情。在第一個實驗中用到了紅色的果汁和細長的塑料管子,多卡娜顯示了自己能夠區分可以使用的吸管和無法使用的吸管。在第二個實驗中用到了更多的紅色果汁和更多的塑料,她顯示了自己理解吸管的意思,因為她從一段管子中取出了一段固體棒,然後用剩下的空管子去吸水喝。最後,在一個門薩級別的實驗中,多卡娜展示了猩猩科類人猿的足智多謀:她設法取出了曼里克放在一根塑料長圓管底部的花生。(圓管固定在牆上,無法直接推倒。)多卡娜首先四肢著地走回了她喝水的地方,含了一口水在嘴裡,又四肢著地走到了圓管旁邊,把水吐進管子裡。她重複了這一過程很多次,直到花生浮到了可以夠到的位置。後來,我又觀看了BBC攝製組安排一個五歲小孩來做這個實驗,把花生換成了小小的塑料糖果盒。雖然有一個盛滿水的罐子此地無銀三百兩地擺在旁邊,但所有孩子之中只有一個小女孩設法利用浮力達成了目標,而且也是在一系列驅策之下才做到的。(『水能幫上什麼忙啊?』一個小男孩在最終放棄之前如此抱怨道。)
要回答『是什麼讓我們成其為人類?』這個問題,可以試著搞明白『是什麼讓我們區別於大猿?』這個問題。或者說得更準確一些,『是什麼讓我們區別於非人類的大猿?』因為我們自己當然也是大猿之一。差不多所有人現在都知道,非人類大猿極為聰明,就像多卡娜再一次證明的那樣。它們有能力進行推理,解決複雜的難題,並且理解其他猿有可能知道(或不可能知道)的事。當萊比錫的研究人員對黑猩猩、猩猩以及兩歲半的兒童實施一系列實驗時,他們發現,在涉及理解這個物理世界的任務時,三者在很大範圍上的表現都具有可比性。
舉例來說,在一個實驗中把某種獎勵放進三個杯子之一,然後移動這些杯子的位置,猿與兒童準確找出獎勵所在杯子的頻率是一樣的,實際上黑猩猩還要稍高一些。猿類掌握數量概念的能力似乎也與兒童差不多。它們總是不斷選擇食物更多的盤子,甚至當選擇過程涉及一些勉強算是數學的內容時,它們仍能做出正確的選擇。它們似乎還能像人類兒童一樣理解因果關係。(例如猿類懂得一個搖晃時會發出響聲的杯子比搖晃時沒有聲音的杯子更有可能裝著食物。)而且它們在操作簡單工具方面跟兒童一樣靈巧。
也有一些任務是兒童總是做得比猿類還好的。這些任務都涉及對於社會性信號的理解。在尋找獎勵時,如果給孩子們一個提示,比如讓某個實驗人員指著一個容器,或者朝那個容器使個眼色,兒童們都能夠理解這些提示。對於類似的提示,猿類要嘛不理解實驗人員正在幫它,要嘛不能準確地領會提示。類似的情形,如果讓實驗人員做給兒童看該如何獲得獎勵,例如撕開一個盒子,他們就會毫無困難地領會其中的含義,重複實驗人員的運作。而猿類又一次不知所措。不得不承認的是,在這些社會性領域的實驗中,兒童占了很大的便宜,因為實驗人員與他們屬同一物種。但是總體來講,猿類似乎還是缺乏合作解決問題的念頭。而這種能力恰恰是人類社會的核心所在。
研究所演化與比較心理學部門的負責人麥克·托馬塞洛(MichaelTomasello)表示:『黑猩猩能做很多令人難以置信的聰明事情,而我們已經看到的主要差別在於『集思廣益』。如果你去動物園的話,你永遠不會看到兩隻黑猩猩合力抬重物。他們沒有這類合作規劃。』
『帕博』通常都要工作到很晚。大多數時候,他會在研究所吃晚飯,那裡的小餐廳一直開到晚上7點。不過有天晚上,他說可以早點下班,帶我看看萊比錫的市中心。我們參觀了巴赫長眠的教堂,最後來到了奧厄巴克斯·凱勒。這家酒吧出現在歌德的戲劇《浮士德》第五場中,魔鬼靡菲斯特帶著浮士德來到這裡。(歌德上大學期間應該是很喜歡來這家酒吧的。)此前一天我剛去過動物園,所以我問了『帕博』一個假想實驗的問題。如果他有機會讓『尼安德塔人』來參與我在黑猩猩世界所看到的那類測試的話,他要怎麼做?他認為『尼安德塔人』會表現得如何?他是否認為他們能夠講話?他坐回椅子裡,雙臂交叉在胸前。
『推測總是有著很大的誘惑力。』他說,『所以我總是盡力拒絕這種誘惑,具體來說就是拒絕回答諸如‘我認為他們是否會講話?’這類問題。因為老實說,我不知道答案是什麼。而且在某種意義上,你自己做出推測的正確性與我的推測也不相上下。』
發現『尼安德塔人』遺骸的諸多地點對於他們是什麼樣的人給出了很多線索,至少對於那些願意做出推測的人來說是這樣的。『尼安德塔人』極為強壯。這一點從他們較粗的骨頭上可以得到證明。他們大概能夠直接把『現代人類』打成肉醬。他們同時精於製作石器工具,雖然他們似乎花了幾萬年的時間做著同樣的工具,一遍又一遍。至少在某些情況下,他們懂得掩埋死亡的同伴。同樣也是在某些情況下,他們似乎會殺戮並吃掉同類。除了南迪之外,還有很多『尼安德塔人』的骨架顯示出疾病或受傷的跡象。最初那位來自尼安德塔河谷的『尼安德塔人』似乎曾經遭受過兩處嚴重的傷害,一是頭部,二是左臂。聖沙拜爾的『尼安德塔人』除了忍受著關節炎以外,還有肋骨和膝蓋骨兩處骨折。這些傷害或許反映了『尼安德塔人』用他們有限的武器庫去狩獵時的艱苦程度。『尼安德塔人』似乎從未發展出投擲型的武器,所以他們不得不與獵物近身搏鬥才能殺死它們。與南迪一樣,尼安德塔河谷和聖沙拜爾的『尼安德塔人』受的傷都痊癒了,這意味著『尼安德塔人』必然是彼此照料的,也就暗示著他們具有移情的能力。從考古學證據來推斷,『尼安德塔人』是在歐洲或是西亞演化出來的,並從那裡擴散開來,遇到水或巨大障礙時才停住腳步。在最後一次冰川期內,海平面比現在低得多,也就不需要面對英吉利海峽這個難題。這是『現代人類』與『尼安德塔人』的根本性差別之一。在『帕博』看來,這也是最令人感興趣的問題之一。當『現代人類』到達澳大利亞的時候,雖然還處於冰川期中,但也要跨過廣闊的開放水域才行。
『帕博』告訴我,像直立人(Homoerectus)這樣的早期人類『擴散的方式和許多舊世界的哺乳動物一樣。他們從未到達馬達加斯加,從未到達澳大利亞。『尼安德塔人』也是如此。只有真正的『現代人類』才開始有這種冒險行為,敢於在望不到陸地的大洋之上漂。
當然,其中一部分原因在於技術的進步,你得有船才能做到這一點。但是,這之中也有某種我願意稱之為『瘋狂』的東西。要知道,得要有多少人出發遠航並消失在茫茫太平洋之上,才能保證其中有人發現了復活節島?我是說,這其實很荒謬。他們為什麼要這麼做?能換來榮譽嗎?能得到永生嗎?還是僅僅為了滿足好奇心?現在,我們又要去火星了。人類從不駐足。』
如果說浮士德式的焦慮是『現代人類』標誌性的特徵之一,那麼在『帕博』看來,一定有某種浮士德基因的存在。『帕博』曾經好幾次告訴我,他認為有可能通過比較『尼安德塔人』與人類的DNA找到我們的『瘋狂』背後的遺傳基礎。其中一次,他是這樣說的:『如果有一天,我們確定知道了是哪個怪異的突變令我們變得瘋狂、到處探險,那簡直太棒了!想想看,那就意味著,正是某個染色體上的一個小小的轉變讓所有這一切成為可能,改變了這顆星球的整個生態系統,並讓我們得以支配一切。』而另一次他又說道:『我們在某些方面的確是瘋狂的。背後的推動力是什麼?我很想找到這個答案。要是能知道的話,那會非常非常酷。』
從上面這張圖表(第5號染色體),可以看出同一位置的一段基因序列,分別來自『人類』、『尼安德塔人』和『黑猩猩』的基因組的微小差異。
一天下午,我又去了『帕博』的實驗室,他給我看了一張頭蓋骨的照片。這個頭蓋骨是一位業餘化石收藏者最近發現的。他就住在離萊比錫半小時車程的地方,用電子郵件發來了這張照片。根據照片,『帕博』判斷這塊頭蓋骨可能相當古老。他認為它可能屬早期『尼安德塔人』,甚至是『海德堡人』。
有些人認為『海德堡人』是『現代人類』和『尼安德塔人』的共同祖先。『帕博』決定要得到這塊頭蓋骨。它是在採石場裡一個水塘中發現的;他推斷,這樣的條件或許對骨頭起了保護作用。所以,如果他能早點拿到這塊骨頭的話,就能從中提取到DNA。可是,化石收藏者已經答應要把那個頭顱送給美因茨(Mainz)的一位人類學家了。『帕博』怎樣才能說服那位教授給他足夠的骨頭樣品用於檢測呢?
『帕博』給所有可能會認識那位教授的人打了電話。他讓他的秘書聯繫了那位教授的秘書,要來了那位教授的私人手機號碼。他還開玩笑說,只要那位教授願意,讓他陪睡都成,或許他不全是開玩笑的。這通來來回回橫跨德國的瘋狂電話遊說行動持續了一個半小時之後,『帕博』與他自己實驗室的一位研究員談了談。這位研究員曾親眼見過那塊頭蓋骨,並斷定它根本就不是很古老。『帕博』立即就對此喪失了興趣。
對於古老的骨頭,你永遠都不知道能從中得到什麼。幾年前,『帕博』設法弄到了來自所謂『霍比特人(hobbit)』骨架的一小塊牙齒。『霍比特人』是直到2004年才在印尼的弗洛勒斯島上被發現的,通常認為是一種小得出奇的早期人類,學名為弗洛勒斯人(Homofloresiensis)。那塊牙齒的年代是大約1.7萬年前,也就意味著差不多只有克羅地亞發現那些『尼安德塔人』骨頭年份的一半。但是『帕博』卻無法從中提取到任何DNA。
過了一年左右,他得到了一塊指骨的碎片和一顆不太確定是否屬人類的奇怪臼齒,全都出土於西伯利亞南部的一個洞穴中。指骨的大小跟塊橡皮差不多,已經有4萬年以上的歷史了。『帕博』估計它要嘛屬於『現代人類』,要嘛屬於『尼安德塔人』。如果被證明是後一種情況,這個洞穴將是發現『尼安德塔人』遺骸的地點之中最東邊的一個。與那塊『霍比特人』的牙齒不同,這塊指骨碎片中得到了令人吃驚的大量DNA。當最初的分析結束時,『帕博』恰好在美國。他給他的辦公室打了個電話,他的一位同事在電話裡對他說:你坐穩了沒有? DNA顯示,那根手指既不屬『現代人類』,也不屬『尼安德塔人』。
實際上,手指的主人代表了一個全新的、此前未知的人科物種。
2010年12月發表在《自然》上的一篇文章中,『帕博』給這個新的物種取名為『丹尼索瓦人』,源於發現指骨和牙齒的丹尼索瓦洞。
某篇媒體報導介紹這一發現的標題寫著《給已確定的史前歷史一根手指》。令人稱奇的是,或許現在來看是完全可以預期的,『現代人類』肯定也和『丹尼索瓦人』發生過性行為,因為現在的新幾內亞人還攜帶著6%的丹尼索瓦人DNA。(為什麼是新幾內亞人,而不是西伯利亞本地人或者亞洲人,這個原因還不清楚,但是應該與人類遷移的路線有關。)
與『霍比特人』和『丹尼索瓦人』有關的發現給『現代人類』帶來了兩個新的兄弟。如果對其他古老的骨頭進行DNA分析的話,似乎有可能發現更多的人類近親。就像一位傑出的英國古人類學家克里斯·斯特林格(ChrisStringer)對我說的那樣:『我確定還會有更多的驚喜等著我們。』
目前,還沒有證據表明是我們『現代人類』消滅了『霍比特人』或『丹尼索瓦人』。不過,他們滅亡的時間與更新世晚期的總體滅絕模式提示,我們『現代人類』顯然是值得懷疑的嫌犯。可以推測的是,由於『霍比特人』和『丹尼索瓦人』都是人類的近親,所以他們都有著較長的孕期,因此也就有著巨獸所具有的致命的脆弱性,低繁育速率。要使他們滅絕,唯一需要做的事情就是持續壓低育齡成年人的數量。
同樣的情況也適用於我們稍遠的那些近親。這正是為什麼除人類之外的大猿如今也都面臨著滅亡的命運。野外的黑猩猩數量已經下降到了50年前的一半。山地大猩猩的情況也與此類似。西部低地大猩猩的下降速度還要更快,據估計其種群在過去20年間已經縮小了60%。造成這些衝擊的原因包括盜獵、疾病以及棲息地的喪失。最後這個因素在非洲的幾場戰爭影響下愈加惡化,一波又一波的難民潮湧向大猩猩本已非常有限的領地。蘇門答臘猩猩已經被列為『極度瀕危』物種,這意味著它們處於『野生種群滅絕的極度高危狀態』。在這一情況下,威脅更多的來自和平而非暴力。大多數現存的蘇門答臘猩猩生活在印尼的亞齊省。隨著當地持續數十年的政治動亂結束,一股伐木風潮正在興起,既包括合法的,也包括非法的。【人類世】有許多無意造成的結果,其中之一就是『修剪』掉我們譜系圖上的分支。我們已經在許多個世代之前剪去了我們的兄弟物種,『尼安德塔人』和『丹尼索瓦人』,如今又在處理自己現存的第一和第二近親。等到我們完事的時候,大猿之中很有可能不會再剩下任何別的代表物種,除了我們自己以外。
在同一地點出土最多的『尼安德塔人』骨頭,涉及7個『尼安德塔人』,發現於約一個世紀之前的費拉西(LaFerrassie)。該地位於法國西南部的多爾多涅省(Dordogne),距離聖沙拜爾不算太遠,距離其他幾十個重要的考古學地點也都在半小時的車程之內,其中就包括拉斯科(Lascaux)壁畫窟。在過去幾年的夏季,一直有一支考古隊在費拉西從事發掘工作,其中一名成員還是『帕博』的同事。因此,我決定要去那裡看一看。考古隊的指揮部是煙草倉庫改造的,我到的時候正好趕上飯點,後院臨時搭的桌子上擺了法國名菜紅酒燉牛肉。
第二天,我開車載著幾位考古學家一起前往費拉西。發掘地點位於一片恬靜的田園風光之中,緊挨著道路旁邊。幾萬年前,費拉西曾是一個巨大的石灰岩洞,但是後來有一面洞壁坍塌了。現在,洞穴的兩面都呈開放狀態,一塊巨大的岩石伸出地面達6米,就像是半個拱頂一樣。場地周圍用鐵絲網圍著,頂上搭著油布,整體感覺就像是個犯罪現場。
那天天氣很熱,塵土飛揚。6個學生蹲伏在一道長長的壕溝中,用小鏟子扒拉著地上的土。在壕溝的一側,我能看到有幾根骨頭從發紅的土壤中伸了出來。他們告訴我,底層的骨頭才是『尼安德塔人』留下的,而表層的骨頭是『現代人類』留下的,他們在『尼安德塔人』消失之後佔據了這個洞穴。『尼安德塔人』骨架很早以前就從這裡移走了,但是仍有希望可以找到某些小東西,比如牙齒。所有出土的骨頭碎片,所有的燧石薄片,以及任何哪怕有一點點可能會令人感興趣的其他東西,都放在一邊,等著帶回那個煙草農場進行標記。
看了一會學生們的辛苦勞作,我躲回陰影下。我試著想像費拉西的『尼安德塔人』會過著怎樣的生活。雖然這個地區現在是綠樹成蔭,但在當時應該是一棵樹也沒有的,只有麋鹿在山谷裡悠閒地漫步,旁邊可能還有馴鹿、原牛和猛獁。除了這些零散畫面之外,我無法想像出更多的場景。於是,我把這個問題拋給了與我同來的考古學家們。
來自馬克斯·普朗克研究所的香農·麥克費倫(ShannonMcPHerron)自告奮勇地答道:『他們會感到很冷。』來自加拿大西蒙·弗雷澤(SimonFraser)大學的丹尼斯·桑德加特(DennisSandgathe)說道。『身上很難聞。』『可能總是很餓。』賓西法尼亞大學的哈羅德·迪布爾(HaroldDibble)補充道。『而且沒有誰會特別老。』桑德加特說道。晚些時候,回到煙草倉庫,我翻看著過去幾天裡挖出來的小東西。其中有幾百塊動物骨頭的碎片,每一塊都已經清理乾淨,編了號,各自放在小塑料袋裡。此外還有數百塊燧石薄片,大多是製作石器時打下來的碎片,相當於石器時代的木屑。不過有人告訴我,其中一些薄片本身就是工具。一旦知道要找的東西是什麼樣子,我自己也能從中發現那些『尼安德塔人』有意製作出來的帶斜面的石片邊緣。其中有一件石器尤其與眾不同:這塊手掌大小的薄片有著淚滴的形狀。用考古學術語來說,這是一件手斧。不過在那個時候它的用途可能與今天斧子的用途不太一樣。它是在壕溝的底部發現的,所以估計已經有7萬年的歷史了。我把它從塑料袋中取了出來,放在手中左右翻看。它的形狀幾乎完美對稱,而且至少以人類的視角來看是很美的。於是我說:我認為製造這件手斧的『尼安德塔人』應該有著敏銳的設計意識。
麥克費倫表示反對,他告訴我說:『我們知道了故事的結局,我們知道人類最終的現代文化是什麼樣子,於是我們總是想要去解釋我們是如何走到今天這一步的。有一種趨勢,總是對過去進行過度的解讀,其方式就是把當前投影到過去。所以,當你看到一件漂亮的手斧,你會說:看那技藝啊!它簡直就是藝術品!可是這只是你今天的角度,你無法由此認定你想要證明的那些論點。』
事實上,在已經出土的數千件『尼安德塔人』製品中,幾乎沒有一件呈現了明確的藝術或裝飾意圖。某些已經被如此解讀的物品,例如在法國中部一個洞穴中發現的象牙吊墜,則會陷入無窮無盡的深奧爭辯。(有些考古學家相信,這些吊墜是『尼安德塔人』與『現代人類』接觸之後,嘗試著模仿的產物。另一些人則認為這些吊墜是由人類製作的,他們在『尼安德塔人』之後佔據了那個洞穴。)『尼安德塔人』在這方面的缺失令某些人提出,『尼安德塔人』沒有藝術相關的能力,或者對藝術不感興趣。這兩種說法多多少少其實是一回事。我們可以把手斧視為『美的』,但『尼安德塔人』會視之為有用的。從基因組的角度來講,他們缺少某種或許可以稱為審美突變的東西。
我在多爾多涅省的最後一天去訪問了附近一處稱為貢巴來爾(Combarelles)洞穴的人類考古地點。這個洞穴非常狹窄,在石灰岩的崖壁中蜿蜒曲折達300米之深。自從它在19世紀末期被重新發現以來,這個山洞已經被拓寬了,並安裝了電燈,即便仍舊讓人感到不舒服,但至少可以安全地通過。大約1.2萬年之前,當人類最初進入這個洞穴時,這裡情況完全不同。當時洞頂很低,要進洞就只能爬進去,而要在絕對黑暗的山洞中看到東西就只能帶著火。然而,人類還是進來了,或許是受某種創造力的驅動,或許是受某種精神力量的驅動,又或許僅僅只是受了『瘋狂』的驅動。在這個洞穴的深處,洞壁上繪著數百幅壁畫。畫中的所有內容都是動物,許多都已經滅絕了:猛獁、原牛、披毛犀。其中畫得最精細的那些動物栩栩如生:一匹野馬似乎抬起了它的頭,一頭馴鹿傾身向前,正在喝水。
常見的一種推測是,那些在貢巴來爾洞穴的岩壁上作畫的人類認為他們的畫具有某種魔力。在某種意義上來講,他們是對的。『尼安德塔人』在歐洲生活了超過10萬年的時間,但他們在此期間對於周邊環境的影響卻沒有超過任何其他大型脊椎動物。有足夠的理由相信,如果人類從未登上歷史的舞臺,『尼安德塔人』仍會生活在地球上,有野馬和披毛犀陪伴在身邊。
人類有了以形象和符號來表達世界的能力,也就有了改變世界的能力。而巧合的是,這也恰恰是毀滅世界的能力。微不足道的幾個基因差異令我們有別於『尼安德塔人』,卻也造就了所有的不同。
第十三章 長羽毛的東西
智人(Homosapiens)
『未來學從來不是一個得到廣泛認同的研究領域。』作家喬納森·舍爾曾經這樣寫道。心存這一告誡,我出發前往動物保護研究所。它是聖迭戈動物園位於市區以北50公里處的一個分支機搆。驅車赴研究所途中,經過了若干塊高爾夫球場、一座葡萄酒廠以及一個鴕鳥農場。到達研究所的時候,我發現這裡安靜得就像是一所醫院。一位專業領域是組織培養的研究人員瑪利斯·霍克(MarlysHouck)帶著我走過了一條長長的走廊,來到了一間沒有窗戶的房間。她先是戴上了一双像是加強版的隔熱手套,然後撬開了一個大型金屬罐的蓋子。一股如同仙氣一樣的水霧從開口處溢了出來。
罐子底部蓄有一汪液氮,溫度是-196℃。懸吊在液氮之上的是一盒又一盒的塑料小管。這些盒子像塔一樣堆疊起來,盒中小管全都直立放著,就像是一顆顆螺栓,各有各的孔位。霍克首先定位到要找的盒子,數了幾排,又倒回去。她取出兩支小管,當著我的面放在鋼製平臺上。『這就是了。』她說道。這些小管裡收著的就是地球上僅存的毛島蜜雀,舊稱黑臉蜜雀。這種生活在夏威夷毛伊島上的矮胖小鳥長著一張可愛的小臉和奶油色的胸膛。
有人曾對我說,毛島蜜雀是『世界上樣貌不算浮誇的鳥類之中最美麗的』。2004年秋天,聖迭戈動物園和美國魚類與野生動物管理局對這種蜜雀實施了最後的救助努力。在此後一兩年內,它就徹底滅絕了。在那次救助行動的時候,已知仍然存活的毛島蜜雀還有三隻。人們的本意是捕捉它們並進行人工繁育,但是最終只成功捕獲了一隻毛島蜜雀。大家本以為它是雌鳥,結果卻發現是只雄鳥。這一情況令魚類與野生動物管理局的科學家們懷疑,僅存的毛島蜜雀可能只剩一個性別了。捕獲的這隻鳥是在感恩節的第二天死去的,屍體立即送往聖迭戈動物園。霍克以最快的速度趕回研究所處理屍體。『這是我們最後的機會了。』她回憶著自己當時的想法,『這就是渡渡鳥。』最後,霍克成功地培養了這隻鳥眼睛裡的一些細胞。這次努力的成果如今就裝在我面前的這兩支小管裡。她不想讓這些細胞受到損害,所以只過了一分鐘左右,她就把兩支小管放回盒子裡,重新裝入液氮罐中。
這間讓毛島蜜雀以某種方式繼續存活的無窗房間被稱為『冷凍動物園』。這個名稱已經進行了商標註冊,其他機構也想用的話,就會被提示違法。這個房間裡有6個液氮罐,每個都跟霍克打開的那個一樣大,在那極寒的氮氣雲霧間,存儲著近1000個物種的細胞系(cell line)。(實際上,這只是這個『動物園』的一半。另一半液氮罐存放在另一處建築裡,但具體地點在哪裡卻是個秘密。所有的細胞系(cell line)都一分為二,兩家機構中各存一半,以防其中一家遭遇意外的斷電。)
備註: 什麼是細胞株(Cell Strain):通過選擇法或克隆形成法從原代培養物或細胞系中獲得具有特殊性質或標誌物的培養物稱為細胞株(Cell
Strain),也就是說,細胞株是用單細胞分離培養或通過篩選的方法,由單細胞增殖形成的細胞群。細胞株的特殊性質或標誌必須在整個培養期間始終存在。原代培養物經首次傳代成功後即為細胞系(cell
line), 由原先存在於原代培養物中的細胞世系所組成。如果不能繼續傳代,或傳代次數有限, 可稱為有限細胞系(finite cell line), 如可以連續培養,
則稱為連續細胞系(continuous cell line), 培養50代以上並無限培養下去。 所以細胞株是通過選擇法或克隆形成法從原代培養物或細胞系中獲得的具有特殊性質或標誌的培養細胞。從培養代數來講,可培養到40-50代。細胞株的特殊性質或標誌必須在整個培養期間始終存在。對於人類腫瘤細胞,在體外培養半年以上,生長穩定,並連續傳代的即可稱為連續性株或系。
冷凍動物園維護著世界上最大的冷凍物種庫,不過也有越來越多的研究單位在組建自己的冷凍小動物園。比如辛辛那提動物園就運行著一座『冷凍生物銀行』,而英格蘭的諾丁漢大學則有一個『冷凍方舟』。
直到目前為止,聖迭戈幾乎所有處於深度冷凍之中的物種都還存在有血有肉的同伴。但是,隨著越來越多的植物和動物走上了毛島蜜雀的不歸路,這種情況可能就要發生改變了。當霍克忙著重新密封液氮罐的時候,我想起了在風神洞的地上收集到的數百具蝙蝠屍體,它們都被送去了美國自然歷史博物館的冷凍庫。我還試著計算需要多少個小管和液氮罐才能把所有處於全球暖化、物種入侵、棲息地碎片化等威脅之下的各式各樣物種的細胞保存起來,包括處於壺菌威脅之下的蛙類,處於酸化威脅之下的珊瑚,還有處於盜獵威脅之下的犀牛與大象。但很快我就放棄了。我腦子裡需要計算的數字太多了。
這是唯一的出路嗎?對於世界上最華美的生物,以及那些最不華美的生物,最後的希望真的就只存在於那一汪汪液氮之中嗎?既然我們已經知道了我們會傷害到其他物種的那些行為方式,就不能採取一些行動來保護其他物種嗎?窺見未來的根本目的不就是為了看到前方的危險,然後改變路線來避開危險嗎?
人類當然可以是破壞性的、短視的,但人類同樣也可以是有遠見的、利他的。一次又一次,人們已經證明了他們在乎蕾切爾·卡森所說的『與其他生物共享我們的地球這一問題』,他們也願意為了那些生物做出犧牲。
阿爾弗雷德·牛頓描述了當年在英國沿岸地區發生的鳥類大屠殺,結果促成了《海洋鳥類保護法案》的立法。
約翰·繆爾用筆記錄了人們對於加利福尼亞的山脈所造成的破壞,約塞米蒂國家公園得以建立。
《寂靜的春天》曝光了化學農藥的使用所帶來的危險,在此後10年之內,DDT的使用基本遭到禁止。(這一情況帶來了許多令人欣喜的結果,其中之一就是美國如今還生活著白頭海雕,且其數量在增長之中。)DDT禁用兩年之後,美國國會於1974年通過了《瀕危物種保護法》。從那以後,為了保護這部法案中開列出來的瀕危生物,人們所做努力的程度遠遠超乎一般人的想像。可舉例子太多,以下只是其中之一。
在20世紀80年代中期,加州神鷲的數量已經減少到22只。為了拯救這個北美洲最大型的陸生鳥類物種,野生動物學家使用禿鷲玩偶來撫育加州神鷲的雛鳥。他們還製作了假的高壓電線來訓練這種鳥,讓它們學會不要觸電。為了教它們不吃垃圾,科學家們給垃圾堆通上電,給加州神鷲一個溫和的電擊警示。他們還給多達400只加州神鷲接種了疫苗,用以對抗威脅它們健康的西尼羅河病毒。值得指出的是,對於這種同樣會威脅人類健康的病毒,用於人的疫苗都還沒有被研發出來。科學家們還常常檢驗加州神鷲的鉛中毒情況,因為它們在吃被獵殺的鹿的屍體時往往也會吞下鉛彈。為此,他們已經給許多隻加州神鷲做了螯合療法的治療,有的加州神鷲還接受了不止一次的治療。對於美國鶴的拯救努力則耗費了更多的人力和時間,大多是由志願者完成的。每年都有一隊飛行員會駕駛著超輕型飛行器,教一群人工繁育的美洲鶴從威斯康星州遷徙到南方的佛羅裡達州去過冬。飛行全程達到2000公里,耗時3個月,中間要經停數十站,全都是熱心人為這些鳥無償提供的私人土地。還有數百萬的美國人雖沒有直接參與這類行動,卻以間接的方式給予了支持,比如加入諸多的公益組織,包括『世界自然基金會』『美國國家野生動物聯合會』『野生動物守護者』『野生動物保護學會』『非洲野生動物基金會』『大自然保護協會』以及『保護國際』。
專注於我們為了物種保護能夠做什麼以及正在做什麼,比起悲觀地推測一個把生物圈縮小到小小塑料管中的未來,無論從實踐上還是從倫理上來看,前者不是都要強於後者嗎?在阿拉斯拉的一個保護組織負責人就曾經這樣對我說過:『人們需要心懷希望。我需要心懷希望。這才是推動我們前進的動力。』
在動物保護研究所的隔壁有一棟樣式差不多但顏色稍暗的建築,是一家獸醫院,同樣由聖迭戈動物園管理運作。醫院的大多數動物都是過客,但也有永久性的住客:一隻名叫奇諾希(Kinohi)的夏威夷烏鴉。夏威夷烏鴉在當地土語中稱為阿拉拉(ˈalalā),目前僅存約100隻,全都生活在人造環境之中。在聖迭戈期間,動物園繁殖生理學主任芭芭拉·達蘭特(BarbaraDurrant)帶我去看了奇諾希。有人告訴我,達蘭特是唯一真正理解奇諾希的人。在我們去看鳥的路上,達蘭特在一處像是物資供應站的地方稍做停留,挑了幾樣奇諾希喜歡的小吃。其中包括麵包蟲;一隻還沒長毛的新生鼠,通稱『粉粉』;還有一隻成年鼠攔腰截斷的下半身,一頭是兩條後腿,另一頭是一團腸子。
沒有人確定夏威夷烏鴉到底為什麼會在野外滅絕。或許原因與毛島蜜雀一樣是多重性的,包括棲息地的喪失、被貓鼬等入侵物種捕食以及蚊子等其他入侵物種帶來的疾病。無論原因是什麼,最後一隻住在森林中的夏威夷烏鴉被認為死於2002年。奇諾希是20多年前在毛伊島上的捕獲繁育中心出生的。無論怎麼看,他都是一隻奇怪的鳥。由於從小在隔絕的環境中成長,他不覺得自己與其他夏威夷烏鴉之間有什麼聯繫。不過他也沒有把自己當成人類。『他活在自己的世界中。』達蘭特告訴我,『他還曾經愛上過一隻琵鷺。』
奇諾希是在2009年送到聖迭戈的,原因是他拒絕與其他人工繁育的夏威夷烏鴉交配。於是,人們決定必須要嘗試點什麼新鮮方法,才能說服他為這個物種本已有限的基因庫做出貢獻。最後,責任落到了達蘭特肩上,要搞清楚怎樣才能贏得這隻鳥的芳心,或者更準確地說,贏得他的生殖腺。由於烏鴉沒有外生殖器,達蘭特只能輕撫泄殖腔的部位。奇諾希幾乎是很快就接納了達蘭特的『殷勤』,但是直到我去參觀的時候,他仍沒有成功完成一次達蘭特所說的『高質量射精』。又一個交配的季節正在來臨,達蘭特決定要再試試,每週3次,堅持5個月。如果奇諾希能夠成功射精,她要爭分奪秒地把這些精液送去毛伊島上的繁育中心,用於給那裡的某只雌鳥進行人工授精。
來到奇諾希的籠子前,我發現那其實更像是套房,一間前廳大得足以讓幾個人一起站進去,一間裡屋滿是繩子和其他的烏鴉娛樂設施。奇諾希蹦過來跟我們打招呼。他從頭到爪都是烏黑的顏色。在我看來,他跟美國常見的普通短嘴鴉非常相像,但達蘭特向我指出,奇諾希有著更厚的喙和更粗的腿。他的頭向前低著,就像是在避免與我們的眼神接觸。我心中好奇,當他看到達蘭特的時候,是不是會有某種鳥類式的下流想法?達蘭特把帶來的小吃給了奇諾希。他回應了一聲沙啞的呱呱叫聲,聽著有種詭異的熟悉感。烏鴉是能夠模仿人類說話聲的。達蘭特說奇諾希剛才的叫聲意思是說:『我知道。』『我知道。』奇諾希又一次重複著,『我知道。』
奇諾希悲劇式的性生活更加證明了人類對於物種滅絕的問題有多麼重視,雖然這其實已經無須再證明了。我們願意給犀牛做超音波檢查檢查,願意給烏鴉手淫,這些其實都是單一物種滅絕帶來的痛苦。像特·羅思和芭芭拉·達蘭特這樣的人,以及像辛辛那提動物園和聖迭戈動物園這樣的研究機構所做出的努力,當然可以被當成抱持樂觀態度的原因。如果這本書要講的是別的事情,我自己也會這麼想的。
雖然前面的很多章節都著墨於單一生物物種的滅絕或瀕臨滅絕,比如巴拿馬金蛙、大海雀、蘇門答臘犀,但我真正的主題是這些物種所參與其中的一個宏大趨勢。我努力在做的事情是要追蹤一場大滅絕事件的蹤跡,你可以稱之為全新世大滅絕,或是【人類世】大滅絕,或是更順口一點的說法,第六次大滅絕;同時還要把這次滅絕事件放在生命歷史這個更為寬廣的背景上來考察。生命的歷史既不是均變論的,也不是災變論的,而是兩者的混雜。這部跌宕起伏的歷史揭示了生命是極有韌性的,但並非沒有極限。在生命的歷史上有著平安無事的悠長階段,也有著非常非常偶然才會出現的『地球表面的大變革』。
這些變革背後的原因,在我們所能確知的程度上,是極為多變的:冰川化引發了奧陶紀末期大滅絕,全球暖化和海洋化學組成變化引發了二疊紀末期大滅絕,在白堊紀最後幾秒鐘內發生的小行星撞擊也引發了大滅絕。而當前這次滅絕又有了屬它自己的全新原因:不是小行星,也不是大規模火山爆發,而是『一個像野草一樣的物種』。就像沃爾特·阿爾瓦雷斯對我說的那樣:『我們當下正在親眼目睹,人類足以引發一場物種大滅絕。』
這些全然不同的滅絕事件卻有著一個共同的特徵,那就是改變,或者更準確地說是,改變的速率。當世界改變的速率快於物種適應的速率時,這些物種大都會崩潰。事實就是如此,無論那個致命因素是從天上拖著一條火龍飛下來的,還是在地上開著一輛本田車去上班的。有人主張,當前的大滅絕是可以避免的,只要人們更關心身邊的環境,並願意為之做出犧牲就行。這種說法並不全然錯誤,但根本沒有說到重點所在。人們關心與否,這並無所謂。真正有所謂的是,人們改變了這個世界。
人類的這種能力(意指能夠造成其他物種大滅絕的能力)早在人類的現代性之前就已經顯現了。當然,現代性其實是這種能力的最全面體現。
實際上,這種能力可能與[那些令我們開始成其為人類的特質]是無法分割的,例如我們的不安於現狀、我們的創造力、我們合作解決問題並完成複雜任務的能力。
一旦人類開始使用形象和符號來呈現這個自然世界,他們就已經超越了這個世界本來的界限。
英國古生物學家麥克·本頓曾經寫道:『在很多方面,人類語言與遺傳編碼都是很相像的,信息可以儲存其中,並在經過修改之後一代又一代地傳下去。通訊交流保持了社會的完整性,也讓人類得以逃脫演化的束縛。』
要是人類真的漫不經心,或是自私,或是暴力,也就不會有動物保護研究所這樣的機構,甚至都沒有這樣的需求。如果你想知道人類對於其他物種是多麼的危險,你可以想像一位在非洲手持AK-47步槍的盜獵者,或是想像在亞馬遜手持一把大斧的伐木工人,或是更簡單一些:你可以想像你自己,膝上擺著一本書。
在美國自然歷史博物館的生物多樣性大廳中央,有一些嵌入地板之中的展品。這些展品全都圍繞著中央的一塊看板,上面說自從5億年前複雜動物演化出來以後,曾經發生過五次主要的物種大滅絕事件。
根據看板上的說明:『全球氣候變化和其他一些原因,可能包括地球與地外天體之間的撞擊』是導致這些滅絕事件的主要原因。
看板上還評論道:『現在,我們正處於第六次大滅絕之中,這一次的原因僅僅只是人類對於生態地貌的改變。』
從這塊看板向四周輻射出來若干塊厚重的壓克力板,在它們下面就是滅絕事件中一些代表性受害者遺留下來的化石遺跡。這些壓克力板每天都被來此參觀的數萬名遊客從上面走過,或許他們之中大多數人並不在意踩在腳下的是什麼東西。但蹲下來仔細觀看的話,你就會發現每塊化石的旁邊都標了物種的名稱,以及導致其種系走向末日的滅絕事件名稱。這些化石都是按照時間先後順序排列的,來自奧陶紀的筆石離中心最近,最晚的雷克斯暴龍(Tyrannosaurusrex)則遠離中心。如果你站在這些展品的邊緣,即唯一可以縱觀整個展覽的地方,那你就恰好站在了第六次大滅絕的受害者們所該處的位置上。
在我們親手製造的滅絕事件中,我們自己會有怎樣的結局?可能性之一正是生物多樣性展廳所暗示的這種可能性:我們自己也將最終被我們『對於生態地貌的改變』所消滅。這種想法背後的邏輯是這樣的:雖然逃脫了演化的束縛,但人類仍要依賴於地球的生物系統和地理化學系統。我們擾亂這些系統的行為,比如熱帶雨林砍伐、大氣組成改變、海洋酸化,也令我們自身處於生存的危險之中。在地質學記錄呈現出來的許多教訓之中,或許最能讓人冷靜下來的就是:生命就像一支投資基金一樣,過去的表現並不代表未來的結果。物種大滅絕發生時,既清除了孱弱的物種,也會幹掉強壯的物種。V字形筆石曾經到處都是,後來卻哪裡也找不到。菊石在海洋中遊蕩了幾億年,後來卻消失不見。
人類學家理查德·利基就曾警告說:『『現代人類』可能不僅僅只是第六次大滅絕的推動力,同時也有著成為其受害者的風險。』
在生物多樣性展廳中的一塊牌子上引用了史丹佛大學生態學家保羅·埃爾利希(PaulEhrlich)的一段話:『在把其他物種推向滅絕的過程中,人類也在忙著鋸斷自己棲息的那根樹枝。』
而其他一些更為樂觀的人認為會有另一種可能性:人類智慧可以戰勝人類智慧所引發的任何災難。例如,有重要科學家主張,如果全球暖化變成一種過於嚴重的威脅,我們可以通過工程方法來改造大氣,逆轉這一趨勢。有些計劃牽涉到向平流層中釋放硫酸鹽,把更多的陽光反射回宇宙空間中;另一些計劃則要向太平洋上空發射水滴,形成更明亮的雲層。如果這些計劃都不起作用,形勢越來越糟的話,只要有辦法能讓人類存續下去就行,比如我們可以撤到其他的星球上去。最近出版的一本書就建議,『要在火星、泰坦、歐羅巴、月亮、小行星還有任何其他我們能找到的無人居住的天體上』建造城市。
『不用擔心,』那本書的作者寫道,『只要我們不斷探索,人類就能生存下去。』顯而易見,我們自己這個物種的命運才是我們更操心的事情。但是,哪怕冒著聽起來有點反人類的風險,要知道,我的好朋友之中可頗有幾個是人類!,我還是得說:到了最後,這並不是最值得關注的事情。在當下這個我們稱之為『現在』的偉大時刻,我們無意間決定了哪條演化之路要繼續走下去,而哪條演化之路要永久關閉。沒有其他生物曾經做到這一點。不幸的是,這恰恰將成為我們留存最久的遺產。在所有那些由人類撰寫、繪製與建造的一切統統歸於塵土之後,無論是不是巨鼠接管了地球,人類所製造的第六次大滅絕仍將繼續決定著生命的發展進程。
最近5億年內生命歷史上的主要事件
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