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在中科院古生物研究所初見盧靜老師,一身戶外裝備,揹着一個大的雙肩包,行色匆匆,看起來更像是一個剛剛結束行程的旅行家。

盧老師見到我們笑靨如花,熱情招呼我們,看來今天的訪談將是一場愉快的對話。

整個採訪持續半個多小時,盧老師帶着我們參觀了她的辦公室,認識了許多古生物標本,這是我們第一次見到這麼多的古魚標本,看到了與人類祖先有密切聯繫的肉鰭魚類,戴上VR眼鏡近距離的接觸了4.1億年前的蝶柱魚化石。此外,盧老師還跟我們分享一個有趣的巧合,原來《龍珠》中的悟空和肉鰭魚類竟然還有這種關係……

現代魚類頭骨標本

△ 肉鰭魚類模型

盧靜是中國科學院古脊椎動物與古人類研究所副研究,主要的研究領域是古代魚類,也就是古生代,距現在大概4億年前的古魚類研究,研究方法是用高精度的CT掃描,對魚的腦顱進行重建,然後復原它們的中樞神經系統,來討論從魚類到四足動物演化的關鍵,這些早期的脊椎動物發生了哪些重要的演化。

盧靜:其實我最早的時候喜歡的是考古,小時候很迷《奪寶奇兵》印第安納瓊斯系列,讀中學的時候看過一部紀錄片《保護可可西里》,講的是保護藏羚羊和野生動物,我又對動物研究產生了很濃的興趣,大學學的是生物,想着以後做科研,但是不知道具體方向。在考研選擇專業時,看到“古脊椎與古人類研究所”這個名字,當我看到這個名字時並不是很瞭解,但是我就覺得這是我要去的地方。古人類和脊椎動物都是我最喜歡的,於是我就來了。

△ 奇異東生魚生態復原圖(Brian Choo繪)

在野外的時候你並不會覺得是女性你就要怎樣,(要這麼想就給隊友增加負擔了)。首先我們做這個專業,野外是最吸引我的一個部分。如果我們這個專業不能出野外,我可能就不會選擇這個專業了。出野外的時候,不會把自己當成一個女性來看待,我只關心是大家怎麼齊心協力把工作做成。

雖然我們那個成果(發現奇異東生魚)是2012年發表的,但是實際上我們的野外工作已經陸陸續續的進行了大概7、8年,我們2005年第一次到那個地方,然後一直到2008年在那裏連續進行挖掘,最後找到了一批標本……還獲得了2012年的“十大地質進展” ,我也覺得很榮幸。

△ 三疊紀空棘魚新種化石

△ 晚泥盆世四足形類真掌鰭魚化石

真實的野外考古,是不是有很全的設備,真的像科幻電影演繹的那樣精彩?

盧靜:真實的野外發掘是非常枯燥的,但是也有讓人很興奮的點。我們的野外發掘可以分成兩個部分,第一個部分是要尋找標本;第二個部分是找到標本後要進行定點發掘。

在尋找標本的過程中很有意思,因爲我們要走很多不同的地方,見到很多風景,可以看到別人看不到的東西。一旦找到化石就要開始定點發掘了,也就意味着我們要在發現化石的地方開始至少半個月的工作,……其實是一件非常枯燥的事情……跟大片裏完全不一樣。剛纔您看我剛走進辦公室,您就說您是出遊回來嗎?這就是古生物學家日常的穿着。我們自己打扮的就像是在戶外一樣,隨時我們感覺都會奔赴“戰場”。

△ 野外發掘始新世美國綠河特異埋藏魚類化石

我覺得野外最有意思的地方在於可能發現標本的不確定性,有可能幾十錘子下去,幾十天過去什麼都收穫沒有,也可能是一錘子下去,最有意思的東西就出現了。這一錘子下去後,那麼之前幾十天的辛苦都沒有了。

盧靜老師指導小編操作VR設備

盧靜:爲什麼會選擇這種方式來做,那就要說的很遠了,要追溯到上個世紀20年代,那個時候已經有古生物學家開始用這種方法進行研究化石的顱內模,也就是腦顱裏面空腔的模型,那個時候他們是用連續磨片的方式,比如說,他們找到一個標本後,要把這個標本的頭像生物切片一樣,一片一片給磨下來,磨一張畫一張,最後就會畫幾百張的連續的切片圖,呈現的就是一個完整的動物腦的內模情況,然後再來進行研究。

△ 蝶柱魚下頜化石標本(手拿)與計算機重建圖對比

但是這樣做會損壞標本,做完了標本也就沒有了。大概到80年代,這種方式就不再用了,我們現在用CT掃描的方式是因爲我們很想知道,這些動物,例如4億年的魚它的腦到底是什麼樣子的,那我們就藉助另外一種手段,那就是高精度CT,運用這種手段先把古生物的頭進行掃描後對腦進行重建和復原,得到我們想看到的顱內模的結構,對它進行研究。沒有這項技術的話,我們想研究古生物的腦是不可能的。

△ 蝶柱魚下頜化石標本(2000年前後發掘)VR演示圖

過去我們修理標本的方法往往依賴物理,也就是機械剔除;或者化學,也就是酸腐蝕的方式,去除包裹標本的圍巖。過去我並不知道,比如用物理方式修理標本後,會覺得標本修理的很漂亮,可是用CT掃描後我才發現這件標本有一些結構已經被修理掉了,但肉眼根本看不出來。現在我們又有一個新興的行業應運而生,叫Digital Preparation,翻譯成中文就是“數字化修理”,我們在CT機器裏把標本掃描後在計算機軟件裏對它們進行修理,重建它的結構。這樣既儘可能的保留了化石本身的結構,其次也不會損傷化石。

△ 4億年前肉鰭魚類的頭骨模型

盧靜:我手裏拿的就是 4億年前 肉鰭魚類的頭骨模型,可以看到它的魚頭長得跟現在的魚頭是差不多的,肉鰭魚類聽起來比較陌生,現在還活着的肉鰭魚類不多,其中拉蒂邁魚也許有人知道。肉鰭魚類有一個非常重要的特徵,就是有肉鰭,是我們胳膊和腿的原型。肉鰭魚有一支叫四足形類,最後爬上了陸地,變成了包括我們人類在內的所有的四足動物。

△ 盧老師手拿4億年前肉鰭魚類的頭骨模型進行講解

這個魚頭就是四足形類的一個代表,它長得跟我們現在的魚是非常相像的,我們對一種4億年前的四足形魚類進行研究,我們把它的腦顱進行三維掃描之後,再經過計算機重建,得到了一個它的腦腔模型。研究它的腦腔,發現它的大腦已經相當發育了,人的大腦很大很大,所以往往以爲大腦就是腦的全部,其實大多數過去的魚類大腦是不太發育的,反而中腦和小腦是比較發育的。這是它的垂體窩部分,它的垂體窩有一對非常獨特的凸起。 這兩個凸起其實是四足動物爬上陸地非常重要的特徵之一。垂體窩突起容納的是,被叫做腺垂體結節部的結構,它是一個對四足動物非常重要的特徵,負責調節四足動物晝夜節律,而在水裏面是不需要的。我們常聽說的“腦白金”,也叫褪黑激素或者美拉託寧,據說能調節改善睡眠,就是通過腺垂體結節部發揮作用。所以,我們的研究發現這樣一條很早很早的四足動物祖先,還完全是水中魚類的樣子,卻已經具備了以後適應陸地生活的重要特徵。這就是我們研究的一個成果。

盧靜:剛纔一直在講肉鰭魚類,現在我手上的拉蒂邁魚就是屬於肉鰭魚類。現在活着的肉鰭魚類大概分爲三大類,第一類就是拉蒂邁魚,也就是我手上的這一隻,爲什麼叫它肉鰭,非常明顯,你看它的這對偶鰭肉嘟嘟的,就跟我們的胳膊一樣,我們的胳膊裏是有一串肱橈尺腕指骨的內骨骼的,它的肉鰭也有一串內骨骼。這些內骨骼最後就演變成跟我們一樣的四肢,這一大類就是肉鰭魚類,也是這種肉鰭魚類的一支爬上了陸地,變成了四足動物。

△ 盧靜老師手拿肉鰭魚類模型

另外一種肉鰭魚叫作肺魚,顧名思義,就是用肺呼吸的魚。它在夏天的時候會夏眠,形成一個繭,把自己包裹起來。這個時候,它不是用鰓呼吸,它是用肺呼吸。爲什麼要給大家看這個呢,在這個裏面,它的頭頂蓋是被揭開的,我們可以看到肺魚的腦被剝離出來了。剛纔我在講四足動物最早祖先的魚,它的大腦已經發育了,然而肺魚的大腦就沒有特別發育。拉蒂邁魚和肺魚都是沒有爬上陸地的魚。

△ 視頻中出現的模型和化石標本

這一瓶放的是現生的跟肉鰭魚類關係比較近的魚,它們叫輻鰭魚類,這裏有多鰭魚類標本和弓鰭魚類標本,輻鰭魚類是我們平時見到的大多數魚類,我們喫的鯽魚,四大家魚:青魚、草魚、鰱魚、鱅魚,都屬於輻鰭魚類。

看過漫畫《龍珠》的還記得這個場景麼?

悟空在飢餓難耐的時候看到了一條魚,

大快朵頤一番。

△ 節選自漫畫《龍珠》

悟空喫掉的這隻魚現在看起來是不是很熟悉?

它就是我們在文章和視頻中反覆提到的

肉鰭魚類!

文章根據採訪視頻整理,由盧靜本人審覈;本文出現的古魚化石圖片,未經許可,不可擅自使用。

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