第9章 偶然
第9章
偶然
吉尔吉斯斯坦马迪根
三叠纪,距今2.25亿年前
我居山,勿人识。白云中,常寂寂。
——唐代诗僧寒山|《三字诗》
所有这些潜藏多年的秘密就这样被我们一下子发现了,难道不令人震惊吗?!
——奥维尔·莱特1908年致乔治·斯普拉特的信
拜拉树的树荫之下十分凉爽,树叶大体呈倒三角形,在午后的阳光下闪着缎面般的冷光泽,山谷的两侧是长满树林的陡峭山坡。树冠之下隐藏着种种线索,由此便可以找出一些被森林覆盖而看不到的东西。从远处看,密林之间出现的空隙说明这里是一个湖的边缘,一道颜色较深、参差不齐的植被轮廓则是一条流经山谷的狭窄河流的标记。苔藓顺着地面生长,在厚厚的黑色土壤上铺开了一块柔软而散发出芳香的地毯。对现代人来说,这片森林寂静得出奇,令人不安。这里没有鸟的叫声,因为此时鸟类还没有出现。这里只有风声、水声以及昆虫在空中的振翅声。在现代人看来,这片森林幽深而又陌生。在现代世界中,即便是最茂密和动植物种类最丰富的森林中,也可以看到数千年前人类活动的痕迹,然而三叠纪的这些树林是完全的原始森林,地表上每一寸都长满了地衣、蕨类和苔藓,树木从其已倒塌并腐烂的祖先那粗厚的树干残骸之间生长出来。
年复一年的落叶形成的腐殖质不断积累,造就了肥沃的土壤,但生长在土壤中的植物却各不相同。三叠纪时期的植物是不开花的。中亚地区的森林由不同的植物构成,包括银杏类、种子蕨类、苏铁类以及大片长着深色叶子的针叶植物苏铁杉。苏铁杉是落叶阔叶树木,张开的大幅枝条覆盖着地面,是这一地区的优势植被,其他树木很难长得很高。苏铁杉构成了单一的植物景观,这类森林不久之前从今天中国境内扩散出来,在整个欧亚大陆东部的温带地区随处可见。在三叠纪的吉尔吉斯斯坦,这些针叶植物遍布马迪根地区低矮山地的各个山坡,构成了高低起伏的森林。
在现代,长有宽阔的具叶脉的叶片(而不是长着针状叶)的裸子植物是非常稀少的。这类裸子植物(例如贝壳杉、罗汉松和竹柏)现如今仍然繁盛,并和被子植物伴生在一起,这多少有些令人意外,但在三叠纪的马迪根,这样的裸子植物的数量仅次于小型种子蕨类。苏铁杉稀疏的树冠能够透射阳光,使其他下层植物也能得以生存,在阿尔卑斯生物区有一片立足之地。
树木向崎岖的山谷中倾斜,这是这片盆地中平行排布的众多山谷中的一条,这些分布于山脊群之间的峡谷,从起伏较缓的谷底至完全无法通行的裂隙应有尽有。湍急的溪流注入水塘,过量的水溢出时偶尔会形成瀑布,水从高处倾泻而下,汇成河流,在流经洪积平原的漫长行程之后,最终汇入闪着油亮光泽的贾伊利奥乔湖。贾伊利奥乔湖尽管面积只有5平方千米,却是这一带难得的平坦区域,周围是高出湖面数百米的长满森林的山坡。在雾天,贾伊利奥乔湖从远处仍清晰可见,令人精神舒爽。这里距离海岸尚有600千米之遥,高低起伏的地平线有一部分被云遮挡起来。偶尔能看到几座山峰显现在半空中,山腰都被雾气遮住了,白色的水汽一部分隐藏在森林中看不见的低洼处,一部分沿着地势较平的湖畔迅速漫延。这里的空气并不太潮湿,全年规律性地降雨,夏天温暖,冬天会降雪,对于一个稳定而物种丰富的生态系统的发展来说是一种理想气候。在远离断断续续出现的崖壁的地区,树木茂盛,大量生物的残骸在地上随处可见。身体长而薄的长扁甲虫在腐殖质上爬过,专门取食软化腐烂的木头和腐蚀木头的真菌。这里的昆虫种类实在是异乎寻常的丰富:三叠纪时期全世界已知的昆虫有106个科,其中96个科、共500多个种在马迪根均有发现,包括已知地球历史上最早的象鼻虫和蠼螋。这里的很多植物都有预防昆虫蛀食的强有力的手段——有人认为苏铁之所以发展出毛发状的叶子,就是为了应付昆虫的啃食。然而昆虫的种类和数量如此之多,总会出现能够破解植物防御手段的类型。
这一地区到处散落着鹅卵石大小的石灰岩块,从山上的石灰岩体中裂解出来并被流水冲下山坡,是当地曾经出现过的远古海洋的遗存。每几块石块中就会出现贝壳化石——从其卷曲度和外形可看出是早已灭绝的石炭纪海洋生物,比当时的三叠纪还要早1亿多年。这片遍布着高低起伏山脊的山地是在深海中形成的,这个过程发生于距今2亿多年之前,而地球如今的复杂结构是在漫长的远古历史中逐渐形成的。深色、松脆、易裂解的页岩一层层堆叠着,每层都像纸一样薄,沿着山谷的陡峭山坡形成碎屑堆,这些页岩是由静置在海底的软泥形成的。又厚又白的石灰岩层的表面因风化而变得粗糙,是曾经生活在泥盆纪和石炭纪的土耳其海中的海洋生物的大量微小壳体紧密压实而形成的。土耳其海是当时一片大的古海洋向西延伸所形成,这片古海洋后来将发展为太平洋。一道火山玄武岩的陆架表明这里曾发生构造运动,海底如同被传送带拉动一般俯冲到另一处板块的底部,而这一地区在经过自二叠纪初期以来的隆升后,浮出海面的海底已经被剥蚀夷平。山间溪谷中的古老岩石经过几次偶发的洪水冲刷散落至各处,上面迅速长满了喜好水汽弥漫环境的植物——深深掩藏在看不到的角落中的柔软苔藓、闪着光泽的扁平的地钱以及吊垂着卷曲茎条的蕨类。
一条黑影从图画一般的景色中掠过,动作迅速、灵动而又精准,几乎是一闪而过。初龙类动物奇异沙氏龙在马迪根几乎是独一无二的。当它趴在一棵矗立着的树干上不动时很难被发现,看上去只是众多棕绿色树皮中的一块,但当它完全以滑翔动作在晴朗的天空中现形时,看上去就像一个时间静止的画面,留存的时间比我们所看到的任何残留影像都要长。
沙氏龙的四肢大幅张开,后肢和尾部之间各连接着一片紧绷的皮质薄膜,后肢和前肢之间各连接着一片面积稍小的皮膜。沙氏龙的三角形翼膜在飞行中起到令人意想不到的作用,使之能够做出灵活的滑翔动作。这种三角翼应用于各种飞机的设计中,包括现役的喷气式战斗机和协和式客机。与现代滑翔动物的身体结构相比,沙氏龙拥有领先的技术。它需要以较大的角度进行滑翔,胸部俯冲入气流之中,从而获得升力,同时通过膝关节微小的活动来改变主三角翼的形状,从而非常精确地调整飞行方向。
在一段时间的滑行后,沙氏龙冲向一棵树干。它趴在树上,四肢抱紧树干,膝关节弯曲着,就像一个孩子抱紧自己的父母。它趴在树上的体态远远不及在空中飞翔的优雅身姿,此时它的翼膜折叠起来,四肢大大张开着,像一把散了架的帆布折叠椅。在飞行中起重要作用的膝关节看上去像是随时准备做出蛙跳动作,它的身体牢牢趴在树上,但两条后肢一直都是一副要跳起的样子。这种动物的腹部略微凹陷,因此可以在滚圆的树木枝干上抱得更紧。
沙氏龙是非常独特的动物[26],但在三叠纪时期,很多亲缘关系彼此很远的动物都做过飞向天空的尝试。全世界的数种爬行动物利用带有活动关节的极长肋骨构成的滑翔翼结构飞行。在那个只有昆虫才具备真正飞行能力的时代,这些滑翔动物走在了脊椎动物革命性演化的前列。不久之后,更多的初龙类动物开始向天空进发——包括最早的翼龙,以及随后的恐龙的三个门类。哺乳动物最终以蝙蝠为代表,在晚古新世或早始新世飞上蓝天,距此时还有1.7亿年。
事实上,三叠纪时期不但没有鸟类和开花植物,哺乳动物也要到三叠纪即将结束时才逐渐开始出现。各种各样的哺乳动物,从人类到鸭嘴兽、袋熊或海牛等所有动物的祖先,只要你能想到的,都在这个时期陆续出现。它们是生命起源以来首次出现的哺乳动物,仅包含一个或几个种,在全世界均有分布。隐王兽是一类早期哺乳动物(或至少是非常接近哺乳动物的类群),生活在三叠纪的马迪根,但其分布范围远至现今的美国得克萨斯州。一名研究三叠纪的博物学家可能不会对隐王兽有过多关注,学者也许会注意到它内耳中独特的骨质结构,但很可能将它当作一种独特的小型尖齿龙类。从某种角度来说,尖齿龙是爬行动物向哺乳动物演化阶梯中的一级。因此,它们与哺乳动物有一些相似的特征,我们认为这些特征在现代是哺乳动物所特有的。三叠纪末期迎来了一次灾难性的大灭绝,尖齿龙类在劫后繁盛发展起来,和哺乳动物在古新世的发展状况非常相似。
马迪根本地的尖齿龙类是马迪龙,尽管其解剖结构相当保守,但很多特征还是与哺乳动物相似。它具有将呼吸道和消化道分隔开的硬腭。它的牙齿分化为具切割作用的门齿、具穿刺作用的犬齿以及具研磨作用的前臼齿和臼齿,与绝大部分其他脊椎动物那标志性的形状整齐划一的牙齿大不相同。毛发覆盖着的皮肤之下具有分泌油脂的腺体。它是一种卵生动物,但可能并不像鸭嘴兽或针鼹那样会用乳汁哺育自己的新生幼崽——乳腺似乎在尖齿龙类演化的晚期才发展出来,在马迪龙的时期并没有出现,乳汁最初的作用可能是防止薄壳的卵缺水死亡。
在滑翔的沙氏龙和具有独特生理结构的尖齿龙类所生活的时期,全世界的很多动物都在进行身体结构发展变化的尝试。如果问一群古脊椎动物学家:哪个地质时期的动物最奇特?大家几乎会不约而同为三叠纪投票。尖齿兽类所发展出的一些特征在当时是革命性的,其中一些在人类身体上都有所保留,三叠纪的奇特之处在于当时生活着一批非常特殊的类群,它们具有很多没能延续至今的独特特征。这些类群中最为典型的代表就是初龙类及其亲属(沙氏龙便是其中之一)。在现代,初龙类包含两个支系,鸟类属于其中一个支系,鳄鱼属于另一个支系。在远古时期,除去最具代表性的恐龙,余下的类群也是极其繁盛的。初龙类还包括翼龙,在三叠纪时期,一些类群突破了所属门类解剖结构和生理特征的极限,逐渐在自己生活的生态环境中占据优势。
在相当于现今欧洲的地区生活着一类叫作长颈龙类的半水生动物。长颈龙科有很多体型巨大的成员,身长可达5~6米,该科成员均生活在水畔。它们挥动着占身体全长一半(即长度可达3米)的颈部来捕食鱿鱼和鱼类,这样便可以令它们用来捕食的不起眼的较小头部远离巨大而醒目的身体,以免惊动猎物。在浑浊的浅水中,它们身体向前发力,如同一只巨大的青蛙向前跳起,颈部带动头部迅速横扫出去,对快速游动的猎物发动突袭。与蛇颈龙和鱼龙不同,长颈龙似乎可以在陆地上运动,它们具有强壮的盆骨,表明它们的身体可以承受较大的重量,从而可以在地面上正常行走,而不会像一条行走的钓鱼竿一般在地上拖行。
沙氏龙并不是在这些丛林中生活的唯一样貌奇特的三叠纪爬行动物。这里随处可见生物活动的痕迹,一片杂乱的脚印显示某种动物从水中爬上岸,一路走到种子蕨的丛林中。树干上的苔藓被抓挠过的痕迹表明镰龙曾来过这里,这是马迪根地区演化出的另一种奇特动物。这类松鼠大小的动物生活在丛林的上层地带,是一种会爬树的爬行动物,起源于马迪根地区。布氏吉尔吉斯龙是镰龙类中已知最早的种,镰龙类在之后的时期将遍布整个北半球。吉尔吉斯龙并不是外形优美的动物,它们长着鬣蜥一样布满褶皱的表皮和下垂并不时摆动的喉囊。在很多方面,镰龙相当于三叠纪时期的避役(俗称变色龙)。吉尔吉斯龙三角形的面部短而小巧,嘴里长着一排细小的牙齿,在捕猎时用来咬住昆虫。镰龙的体型完全谈不上出众,其体型较大的种和猫一样大,适应于树栖生活。镰龙具有抓取功能的前后肢长着对握的趾,使它们能牢牢地抓住树枝。在一些情况下,它们长而扁平的尾部可用于缠绕物体,起到第五肢的作用,最后一节尾椎发展为爪状,有助于它们在树丛中活动时更加有效地抓握住光滑的树皮。镰龙类得名于其中一类成员镰龙属,镰龙属的前肢长有硕大的大拇指,和其他手指加起来一样大,据推测可用来刮开树皮,寻找藏在树皮下面的猎物。
随着河水的不断漫涨,水面漫过布满砾石的两岸,石灰岩鹅卵石都消失不见了,形成了泥地河岸。溢出的河水逐渐在已经很潮湿的地面上积为水塘。在这一带,泥土和植物开始沉入泥潭,在下沉过程中变得越来越潮湿并不断压实,形成松散的煤块。河水沿途溶解着石灰岩,水中的矿物质增加,氧气减少。经过漫长旅程的缺氧的河水最终慢慢汇入目的地湖泊中。在湖水之下,蠕虫在淤泥中钻孔,制造出四通八达的复杂巢穴,将这个阳光的热量勉强能射入的地方作为家园。(https://www.daowen.com)
这个在高空中看来澄清的湖泊,在岸边是看不到的。在岸边的沼泽中,木贼类的新芦木属生长在向地下延伸较浅的黏土中,形成一道2米高的围墙。粗厚多刺的茎秆像竹子一样分节,节的连接处长出叶子。在木贼丛的外层,水逐渐变得很深,水分子之间的拉伸力形成水的表面张力,即便水面漂浮着厚毯子一般的青柠色鹿角苔,这种张力也很难被破坏。水面上倒映着一片森林,这片森林为生活在这片大陆上的数百种昆虫提供了孵化幼虫的乐土,这里还有大片三叠螈(最早的蝾螈)的卵带。湖水拍打着岸边,地面上长满了厚厚的苔藓,这里也是动物们的觅食场所。数以千计像虾一样的动物聚集在一起,如同一朵云,这些动物属于哈萨克节虫类,头部长着厚重的甲片,形状像一个切开的苹果,在头部甲片的前端长着像中国龙一样轻轻摆动的长须,用以感知周围的变化。它们游泳时将腿收在腹部下方,身体不断拱起,姿势十分笨拙,乍看上去像一只蝌蚪,而它们也确实是现代一种叫蝌蚪虾的动物的亲属。当河面上漂下食物残渣,或有虫卵掉在平静的水面上时,这些哈萨克节虫会在水中翩翩起舞,成为三叠纪中亚地区一道独特的风景。
在河水流量完全充足的春季,丰富的食物足够供养河中生活的动物。但当食物短缺时,哈萨克节虫会因食物和其他动物发生竞争,竞争者不仅包括善于游泳的其他节肢动物,还包括一些静止的动物。一些乍看上去像是表面覆盖着某种藻类黏液的石块,实际上是一类群体动物,叫作苔藓虫,属于苔藓动物。整个群体固着在湖底,其中每个个体都是一模一样的,都是雌雄同体,即既是雄性也是雌性。它们的骨骼是不含矿物质的,这一点不像珊瑚或玻璃海绵等其他动物群体。苔藓虫的骨骼由胶冻状的蛋白构成,因此整个群体的质地松软而有弹性。马迪根盛行大陆型气候,冬天会变得很冷,环境也会变得很恶劣。尽管正值盛夏之际,苔藓虫也要未雨绸缪,提前为越冬做准备。它们会产生一种特殊的几丁质包裹的细胞束,叫作休眠芽,将休眠芽分泌出来并附着在其他地方。这些休眠芽是苔藓虫能对抗严寒的保证。如果湖水冻结或是水位大幅降低,苔藓虫的群体将会死亡,但休眠芽会存活下来,一旦条件改善便立刻萌发。淡水湖各个特定区域内生活的微生物,对维持包含从植物到顶级猎食者的整个生态系统的多样性具有至关重要的作用。
水面翻起的波浪表明一只动物正从这里游过,这是贾伊利奥乔湖中已知最大的动物(和水獭一样长),而且是其他时代遗留下来的幸存者。马迪根地区被群山包围隔绝,这意味着这里的很多动物(包括所有脊椎动物)为本地特有,在世界上其他地方都没有发现过。马迪根的其他所有动物在世界其他地区都能找到亲缘关系比较近的类群,但唯独马迪根螈属的所有成员的血统都没有延续下去。今天全世界的四足脊椎动物可分为两类:一类是仍在水中繁殖的两栖动物,是四足动物中的原始类型;另一类是羊膜卵动物,胚胎由一系列膜包覆,在带壳的卵或子宫里发育。两栖类和羊膜卵类与马迪根螈的亲缘关系都很远,马迪根螈属于迟滞鳄类,意为“度过漫长时间的鳄鱼”。迟滞鳄类长有紧密连接的背甲,生活方式很像现代的鳄鱼,他们在亚洲的水域中生活了3000万年,但此时迟滞鳄类已经无法再“迟滞”下去了。和鳄鱼相同的生活方式是一种成功的方式,但迟滞鳄类也将要被其他动物所取代,取代它的是一种巨大的两栖动物乳齿螈,这是一种6米长的形似蝾螈的动物,长着几乎完全呈三角形的扁平头部。它的头实在是太扁了,以至于两颗最大的、像锥子一般尖锐的柱状牙齿要穿过其上颌,并容纳于上颌前端的两个特殊的孔洞中。植龙类是三叠纪初龙类的另一个类群,外形酷似现代的鳄鱼,若不是植龙的鼻孔剧烈退缩至距离吻端很远的位置,就很容易令人将它们混为一谈。
马迪根螈适应于特殊的水生环境。它们身上彼此紧密连接的骨板形成了一套骨质的身体支架,这些甲片的活动性比它们祖先的甲片要强,因此马迪根螈的脊柱可以大幅弯曲。有这副甲胄增加的重量,它们可以沉到水下很深的地方,形似短吻鳄的短小头部很少露出水面。漂在水中的水草和它们凹凸不平的粗糙体表融为一体,只有见到它们凸出的小眼睛和鼻孔,才会令人注意到它们的存在。在二叠纪末期的大灭绝来临时,迟滞鳄类的发展才刚刚开始,就被扑灭在萌芽之中。那些幸存下来的成员也仅仅是勉强维持着延续,直至三叠纪时期,马迪根螈一直被认为是迟滞鳄类最后的成员。此时,一只马迪根螈悄悄地躲进了鹿角苔中。
靠近湖底的深水区太过遥远,不会受到生活在水面附近的动物的关注,这里除了空棘鱼和肺鱼还有鲨鱼,它们竟然生活在如此远离海洋的内陆山区中,实在是令人惊奇。如果在水面上等,可能一条鲨鱼都看不到,但它们两端尖的、如同细长柠檬的螺旋形卵囊偶尔会被水冲到岸边。在这样一座内陆腹地的高山上找到鲨鱼卵囊,如同在大洋底部找到了北山羊的遗骨。在贾伊利奥乔湖的鲨鱼被发现之前,已知的卵生鲨鱼都生活在各个深不可测的海洋地区。马迪根地区有两类卵生鲨鱼,数量最多的是一种丘齿鲨鱼。这种鲨鱼一般被称为“弓鲛”,每片鳍的前缘长有非常长的弯曲的鳍条,马迪根的弓鲛是体型较小的鲨鱼,与大白鲨相比更像是狗鱼。
在很长一段时间里,人们对弓鲛的繁殖方式一无所知,只能参考其他一些人们比较了解但又与之差别很大的鲨鱼的情况进行推测。贾伊利奥乔湖发现的卵囊彻底改变了这一困境。这片中亚地区的山区湖泊中的弓鲛至少有一个种会在特定地点聚集和交配,并将该地点作为养育幼鱼的场所。在浅水区域高耸的木贼茎秆之间,幼鲨孵化出来并开始了它们漫长的一生。随着它们逐渐长大,它们会离开岸边,到水更深的区域生活。在这之后它们到底又会去哪,是完全不确定的。很多弓鲛是终身生活在淡水中,另一些则生活在海水中。贾伊利奥乔湖离海太远了,对于弓鲛在这里出现的最简单的解释就是:在远离湖面的极深水域的某处有一条暗河流入,成年的弓鲛随着河水连同水中的沉积物一同流入湖中。其他可能性稍小的解释还有:这种生活在湖水中的奇特弓鲛——费尔干纳矛鲨像红鲑鱼一样,会从海洋中洄游至内陆安全地区交配和繁殖。
根据目前的发现可以明确肯定的是,沿贾伊利奥乔湖畔最常见的动物可能就是黑色的飞虫。马迪根除了有包括镰龙、沙氏龙、鱼类和蝌蚪虾在内的大量食虫动物,还生活着数量和种类都十分丰富的真正的双翼昆虫,它们行动灵活自如,如同杂技演员。此时它们刚刚发展起来,这是一群会从半路突然冲出来的调皮的动物,这要得益于它们灵敏的运动系统。自古以来,昆虫都长有4片翅膀,包括蝴蝶、甲虫、蟋蟀、蜜蜂在内的几乎所有类群都严格遵循这条规律。真正的双翼昆虫(如果蝇、马蝇和蚊子)却打破了这种约束,并发展出了全新的结构。它们的第二对翅膀(即后翅)不再用于产生升力,而是变为一对棒状结构,叫作平衡杆,呈水平方向与身体连接,在飞行过程中会猛烈震动。一旦昆虫转变飞行的方向,这个方向和平衡杆的连接结构形成了一个角度,这种转向会令平衡杆的基部产生弯曲,起到陀螺仪的作用。昆虫身上与飞行相关的肌肉感知到这种变化后,会自动调整和校正自身的位置。从更加实际的方面来说,这意味着双翼昆虫可以做出远比其他昆虫更加大胆和华丽的飞行动作,并且能够快速逃离危险,无论是三叠纪的沙氏龙的血盆大口,还是现代的迎面飞来的一张报纸都能轻松躲过,同时自身不会完全失控。
在陆地上,最常见的昆虫是生活在落叶堆中的蜚蠊,但令昆虫学家做梦都想见到的必然是巨翅虫类——这是一类神秘的昆虫,人们认为它们与蝗虫有亲缘关系。它们一动不动地待在蕨类的叶子中间,将自己很好地隐藏起来。巨翅虫类起源于二叠纪的俄罗斯,它们在世界其他地区分布较少,但马迪根地区生活着多个属。它们的动作和外形很像螳螂,但体型远远超过今天的螳螂或蝗虫。现今翼展最大的昆虫是帝王蝶,也叫白女巫蛾,翼展可达28厘米。巨翅虫类则更加巨大,其中的超巨翅虫属单独一片翅膀便长达25厘米。超巨翅虫用四条腿站立,无法像蝗虫一样跳跃。它的一对前肢向上举起,上面长着锋利的刺,用于捕获那些倒霉的猎物。它们像现代的蝗虫一样可以鸣叫。它们的翅膀上遍布锉状和拨片状结构,相互摩擦可以产生如男中音般低沉的蛙鸣声。
超巨翅虫的体型甚至比生活在这片丛林中的一些四足动物都要大,包括生活在树上的可能是贾伊利奥乔湖周边地区最奇特的动物。这种动物叫作非凡长鳞龙,又是一种怪异的形似蜥蜴的爬行动物,可能和初龙类有亲缘关系。这种独特而小巧的动物(体长很少能达到15厘米)长有具抓握功能的四肢,擅长爬树。正如其名字的字面和引申意义所示,它最大的特点是其异常硕大的鳞片,状如冰球棍,在它的背部竖直排列着,形成一道脊。这些高耸的突起物沿着它的脊椎排布,数量不少于6根,每一根的高度都与长鳞龙的身长相当。这些结构的确切功能我们还不得而知,但人们通常认为它们能起到展示或伪装的功能。这些鳞片太薄,从力学方面不会产生实际的效用。然而,迄今为止这类动物只有一个个体的记录,标本受保存状态所限无法提供更多有价值的信息。当生活在森林的奇特动物被发现并报道后,只有后续的发现才可能解决首次发现所引发的问题,相关的研究一直如此。
马迪根地区的森林和湖泊对探索神秘莫测的“深时”过程具有重要的启示作用。形态功能难以解释的长鳞龙,与现代亲属生活方式截然不同的沙氏龙和矛鲨,仅在马迪根地区生活的马迪龙属和马迪根螈属及其最后的成员,这些动物的出现提醒我们,那些曾经生活在地球上的生物还有太多我们尚未了解的问题。马迪根只是孤立的地点,其提供的信息无法和其他地点进行对比。我们无法说出这个生物群落有多么特殊,沙氏龙的翅膀能够带着它飞多远,或是在其他的内陆地区有什么样的本地物种快乐地生活着。
马迪根和费尔干纳盆地作为一个整体,共同讲述了一个关于一系列偶然事件的故事。四足动物的身体存在一个基本的构架,在此基础之上会产生多种多样的变化,但每一种变化都建立于相应类群祖先状态的局限之内。演化是在一定的限制之内产生适应,并在不断地发展中突破限制的过程。从首次出现于三叠纪的将后翅发展为平衡杆的双翅昆虫,到将皮肤扩展为滑翔翼的沙氏龙及其近亲,对原始结构的重新应用改变了这些动物在其所处环境中的行动方式。实际上,一些标新立异的发展模式却为生命演化过程的研究提出了新的难题。三叠纪是一个变化和尝试的时代,是出现在地球上的、以现代的眼光来看一切皆有可能发生的时代。
这也要部分归功于二叠纪和三叠纪之交发生的大灭绝事件的影响,这是地球上发生过的最严重的灭绝事件,95%的生物惨遭灭亡。在灭绝事件之后,新种形成的速率加快,灭绝在短时间内反而成了更加可贵的有利因素。到了马迪根地区出现的时期,早三叠纪破败不堪的生态环境已经完全恢复,生物再一次繁荣昌盛。到了侏罗纪初期,中生代余下时期的代表生物都相继向其以后所处的优势生态地位发展,随心所欲地进行演化尝试的时代结束了。
在整个二叠纪和三叠纪时期,马迪根周边地区是典型的中纬度山脉,山体缓慢隆升同时不断受到剥蚀,令山顶保持近乎稳定的高度。不久之后,山的高度开始下降,到了渐新世(也就是将近2亿年之后),这片山地再次变成一片海域。令人不可思议的是,现代的马迪根地区隐没于土耳其山脉的北麓,是三叠纪时期形貌的重现。现今位于北部的库尔干-塔什和南部的托合塔-博兹地区的山脉的地形和古生代海底有一部分相同,山脉交汇于巨大的费尔干纳峡谷,构成了吉尔吉斯斯坦、乌兹别克斯坦和塔吉克斯坦的边界。该地区的现代植物群构成了半干旱草原,布满草本植物,因此历史上生活在这一地区的是游牧民。
生物是无法从其生活的时代分离出来的。每一个生命都是生物演化的产物,受到其祖先生活的影响。这种影响可能体现在解剖方面,比如脊椎动物在使用四肢进行不同活动时受到的限制;或者体现在地理分布方面,如生活在辽阔的更新世猛犸象草原上的动物的迁徙。在三叠纪初期,所有大陆都是连接在一起的,组成了一块名为“联合古陆”(Pangaea)的超级大陆。这种陆生生物群之间有效阻隔的缺失意味着,在二叠纪、三叠纪之交大灭绝的余波平息,氧气重新回到深海,大规模山火熄灭之后,数量众多的幸存物种可以相对容易地在全世界扩散,不久之后在各个地区形成了组分相同的本地动物群。相比之下,白垩纪末期的大灭绝发生之后,被海洋阻隔的大陆令全球不同地区的动物群组分有了明显差异。
古生物世界的偶然事件也会深入保留下来的地质记录中。作为一个内陆生态系统,马迪根能保留如此详细的地质记录是极其幸运的。内陆生态系统中的沉积物通常不容易保存。风、降雨以及植物根系深入的共同作用使岩石不断风化,无法保存下来。地球上陆生生物的历史通常由水系来保存,包括河流、海岸、三角洲和河口。湖泊较少保存生活于其中的生物的化石记录,因而被戏称为“偏执狂”——这种保存方式使较长时间尺度的分析无法进行,因为只有一些孤立的特殊情况下的化石记录才会被大量保存。在这种情况下形成的陆相沉积物经常会缺失大量的细节。马迪根的化石记录保存情况出奇的好,这一地区的地球生态历史的保存情况比大部分海相地点都更清晰。贾伊利奥乔湖周边洪积平原上生活的大群昆虫的化石记录极其丰富,一名在该地区进行研究工作的专家称,这里的一些岩层“真的是铺满了细小的、经常难以看清的虫翅”,迄今为止人们已在这里采集了2万多件昆虫标本。我们的研究受到化石保存情况的限制,然而马迪根瞬间打破了这种限制,让我们清楚地看到了以前从未知晓的东西。
今天存在的事物只可能从以往存在的事物中演变而来。对三叠纪而言,以往的生态环境遭到了严重的破坏。几乎所有生物都在走向灭亡的局面在所难免,而演化的推动力却善于在偶然中寻求突破,寻找到以往演化的盲点,令幸存的生物产生新的发展,造就新的蓬勃生机。灭绝和成种往往是相伴随而来,三叠纪的奇特生物生活在一个崭新的时代,在这个时代中,生态位的选择权对发展出全新体态类型的幸存生物完全开放,如用令人难以置信的长脖子突袭猎物的长颈龙、盘曲着尾部带着爪子的镰龙、在空中翻跟头的双翅昆虫。在高耸于湖面之上的一处山坡上,一只沙氏龙从一棵树的树干上起飞。它的脚一蹬,纵身一跃,朝着未知的前路进发了。
[26]目前已知的沙氏龙科动物只有两个种,它们都利用后肢进行滑翔。其中一个种便是吉尔吉斯斯坦马迪根的奇异沙氏龙,另一个种是飞翔奥济梅克龙,发现于波兰的三叠纪地层,是一种体型稍大,同样有着细长四肢和轻巧骨骼的动物。