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世界顶尖古生物学家揭开四足动物起源之谜
舒宾
你的身体里有条鱼
尼尔·舒宾和他发掘出的化石们在一起。他面前放着的就是那条有脖子的鱼“提克”的模型。前段时间,舒宾新著的中文版《你是怎么来的》终于出版了。
新京报《新知周刊》
舒宾是很多人都想成为的那种人:他是美国芝加哥大学教授,在世界各地挖掘化石;他挖到过一条有脖子的鱼“提克”,成为媒体关注的目标;他的第一本通俗著作《Your Inner Fish》一纸风行。前段时间,这本书的中文译本《你是怎么来的》也推出了。了解舒宾的经历,更会惊叹于这个人的阅历之丰富。他的每一段经历,每一种“本事”都没有浪费,而是卓有成效地整合成一个令人羡慕的成功事业,正如舒宾研究的领域:生物经历漫长的历史,以及在胚胎阶段的奇妙“历险”,最终成为我们今天看到的美妙绝伦的形态。
1 教解剖的古鱼专家
舒宾1960年12月22日生于一个知识分子家庭。在接受美国加州大学电视台采访时他说,小时候父母就培养他的好奇心,在一段时间里,每周他都发展一种爱好。在舒宾的个人史里,“好奇心”一直是一个关键词。
在中学时,一位历史老师教给他考古学,舒宾感到挖开土,了解过去的历史实在是一件很酷的事。
在大学求学时,舒宾开始对生物产生了浓厚的兴趣。他了解到,我们现在看到的生物,以及我们现在的样子,都是漫长的历史演变的结果,所以他把自己的专业从考古学转向了生物学和古生物学。在大学里,舒宾学习了人体解剖学,在《你是怎么来的》一书里,舒宾生动地描述了自己第一次解剖人手的感受:开始的时候,他觉得解剖人体就是机械式的,冷冰冰的,纯科学的,但“当我把尸体的双手暴露出来的时候,这种让人舒服的幻象一下子被生硬地打碎了”。舒宾写道,“随着我解开手指上的绷带,第一次看见关节、指尖、指甲,我豁然意识到前几周的时间里隐藏着的那种情绪”。舒宾深切地感到人手结构的奇妙,从此研究生物四肢的形成就成了他一生最重要的主题之一。
后来,舒宾成为世界最顶尖的古生物学家之一,但他仍在芝加哥大学里教授人体解剖学。在接受采访时,舒宾半开玩笑地说:“学生们纷纷议论:这位老师是搞古鱼的!我想要退回学费!”在《你是怎么来的》中,舒宾写道:“作为一名古生物学家,我在教授人体解剖课时占有巨大的优势。”因为“研究人体的最佳路径就隐藏在其他动物的肢体之中。”在书中,他绘声绘色地描绘了为什么我们原始人的历史让我们会得肥胖症;我们作为类人猿的历史会让有人会在睡眠中窒息;为什么我们作为鱼和蝌蚪的历史会让我们打嗝;为什么我们作为鲨鱼的历史会让我们得疝气……
2 采化石的实验室主任
舒宾并不单纯是一个“古生物学家”,他更愿意称自己为“演化论学者”。他研究的侧重点在理解为什么演化史上会出现新的解剖学特征和生物群落。舒宾从来没有放弃过学习掌握新的科学工具。在芝加哥大学,舒宾主持一个鱼类发育实验室。在这里,科学家通过给胚胎做手术、进行化学刺激和基因科学等方式研究鱼类的胚胎发育。
在《你是怎么来的》一书中,舒宾特别描述了自己的研究经历。他写道:“我们找到一个供货商,愿意每隔一到两周寄给我们一堆20或30个含有胚胎的鱼卵。后来我们都成了‘包裹崇拜族’。”通过这种充满好奇心的研究,他们发现老鼠体内的一种“索尼克刺猬基因”(Sonic hedgehog)会让鳐鱼的鳍发育产生异常,从而证明了相同的基因能在不同的动物身上起到不同的作用;同时也是达尔文演化学说的强大证据。
3 挖到宝的北极探险者
虽然有了实验实“养尊处优”的生活,但是舒宾的心仍然在野外,他认为,野外的发现有助于解决在实验室里提出的关于生物演化的问题。他最感兴趣的是鱼类如何演化成四肢动物。
当他从哈佛大学毕业,在宾夕法尼亚大学做助理教授时,舒宾开始了自己的早期田野工作。他曾经在该州的泥盆纪地层中进行过集中挖掘。从修路暴露出的岩层中他们发现了巨大的捕食性鱼类、甲胄鱼类,以及四肢动物的骨骼。他的团队描述了3.65亿年前三角洲地带的生态系统。但是舒宾觉得这些化石太“年轻”。它形成时四足动物已经到处爬来爬去了,没有解决舒宾的问题:鱼如何演化成四足动物?“我们去的时候,派对已经结束了。”
没有别的办法,只好到别的地方去找。而能找到好的化石的地方都是人迹罕至的地方,这里的岩层很少受到人类的干扰。经过地质学研究,舒宾发现最合适的发掘地点是在加拿大的北极圈内。1999年,舒宾和同伴们开始了北极圈大冒险。这里只能由飞机进出,所能够携带的物品非常有限。他们甚至面临着北极熊的威胁。回顾在北极的工作时,舒宾写道:“在北极的第一周,队里的一名成员看到了一个移动着的白点,好像是一头离我们有四分之一英里远的北极熊。于是大家手忙脚乱地拿上枪,又打火,又吹哨,直到后来才发现它不过是离我们有200英尺远的一只白色北极狐”。
在北极的寻找几乎让人崩溃,在2004年,舒宾的小组进行了最后孤注一掷的尝试,结果发现了轰动世界的“提克”(Tiktaalik)。它长得像一条鱼,但有着鱼类没有的脖子,同时鳍中也长出了类似前肢的骨头。如今,它已经成为关于四足类动物起源问题的最著名标本。
【对话】
写作时我经常挣扎
舒宾:时间管理是现在生活最大的挑战之一。工作、家庭、休闲都需要平衡。我试图严格地规定每天的时间表:我每天早起,然后写作,八九点钟的时候在实验室工作,在下午完成行政任务,晚上用来陪家人。我非常享受同时做好几件事的过程:我喜欢一边在实验室工作,一边为野外发掘工作做计划。如果你享受这个过程,而且在一天结束后觉得充实,就会对做事本身产生很大帮助。
新京报:你们实验室里培养出的那些“畸形”的鱼最后都到哪儿去了?你不认为这么对待它们有些残忍吗?你认为在科学上对待动物的底线是什么?
舒宾:用动物来做研究需要负非常特殊的责任。我们要保证这些动物实验所要达到的目标是重要的,而不能出于娱乐目的。我们实验室做实验的鱼最终都被送到博物馆,这样全世界都可以研究它们。
新京报:你认为你的书为什么这么流行?你认为你作为作家有什么突出之处?一般的人为什么会喜欢你的书?
舒宾:我希望人们能够享受探索发现我们这个世界的过程。有太多的东西我们还没有发现!我写书的时候感到很开心,我希望人们能够在读它的时候学到以前不知道的东西并感到开心。科学有时会教给我们意想不到的东西。我喜欢讲述科学帮助我们理解我们星球和我们彼此的故事。
新京报:在电影《阿凡达》中,有很多六条腿的外星动物。为什么我们是四条腿的?六条腿好还是四条腿好?
舒宾:地球上确实有6条腿的青蛙。事实上,你可以找到有20条腿的青蛙。有时候哺乳动物生下来也会有多出来的腿。这些变种生物往往会挣扎求生,但最终会死于捕食者或者饥饿。一般的原因是多出来的腿没有神经,不能动,所以哺乳动物拖着它们就像是一条多出来的尾巴。所以说多于4条腿的动物很难生存。
本版采写/本报记者 刘铮