我來自哪里，不僅是一個(gè)哲學(xué)命題，也是生物學(xué)家的研究課題。人類屬于哺乳綱下的靈長(zhǎng)目，因此哺乳動(dòng)物的起源，自然成為“我是誰(shuí)，我來自哪里”的延伸。不過，在追尋哺乳動(dòng)物起源的道路上，學(xué)術(shù)界的爭(zhēng)論從未停止，已經(jīng)滅絕的“賊獸”更是科學(xué)家們爭(zhēng)論的焦點(diǎn)。有人認(rèn)為賊獸處于哺乳動(dòng)物冠群之外，屬于比哺乳動(dòng)物更原始的哺乳形類動(dòng)物；也有人指出，賊獸就是屬于早期的哺乳動(dòng)物。最近，我國(guó)科學(xué)家的一項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)為解開這一謎團(tuán)提供了證據(jù)，將哺乳動(dòng)物最早出現(xiàn)在地球上的時(shí)間向前推進(jìn)了大約4000萬年。

    近日，我國(guó)古生物學(xué)家對(duì)遼寧建昌玲瓏塔地區(qū)出土的6件侏羅紀(jì)化石標(biāo)本研究有了新發(fā)現(xiàn)。原來，早在2.08億年前的三疊紀(jì)晚期，哺乳動(dòng)物便已活躍在地球上，并非此前科學(xué)家們所認(rèn)為距今1.76億年至1.61億年的侏羅紀(jì)中期，這一重大發(fā)現(xiàn)重新定義了地球哺乳動(dòng)物的歷史和起源，引起了業(yè)界及社會(huì)的普遍關(guān)注。那么，科學(xué)界對(duì)哺乳動(dòng)物起源研究的進(jìn)展如何？這6件化石標(biāo)本為何能將哺乳動(dòng)物最早出現(xiàn)在地球上的時(shí)間向前推進(jìn)了大約4000萬年？新發(fā)現(xiàn)又有何重大意義？我們請(qǐng)到了參與此次研究的中科院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所研究員畢順東，請(qǐng)他為我們進(jìn)行詳細(xì)的介紹。

哺乳動(dòng)物的起源時(shí)間學(xué)術(shù)界爭(zhēng)論了100多年

    遼寧日?qǐng)?bào)：哺乳動(dòng)物的起源是很多人都感興趣的問題。在今年的新發(fā)現(xiàn)之前，生物界關(guān)于哺乳動(dòng)物起源的研究情況如何？

    畢順東：哺乳動(dòng)物起源是進(jìn)化生物學(xué)和分子生物學(xué)中的重要科學(xué)問題。此前，業(yè)界認(rèn)為哺乳形類動(dòng)物是介于爬行動(dòng)物和哺乳動(dòng)物的過渡類型，它們的下頜骨纖細(xì)，具有一些類似爬行動(dòng)物的特征。哺乳形類動(dòng)物又可分化出物種豐富的哺乳動(dòng)物類群，包括現(xiàn)在生活的一些類群。早期哺乳動(dòng)物，其中包括已經(jīng)滅絕的賊獸類，都曾被歸入哺乳形類動(dòng)物。不過，在追尋哺乳動(dòng)物起源的道路上，學(xué)術(shù)界的爭(zhēng)論從未停止，特別是對(duì)一些早期化石是否屬于哺乳動(dòng)物有很大分歧，因此一直對(duì)哺乳動(dòng)物系統(tǒng)發(fā)育和起源時(shí)間也存有爭(zhēng)議。

    遼寧日?qǐng)?bào)：關(guān)于哺乳動(dòng)物系統(tǒng)發(fā)育和起源時(shí)間的爭(zhēng)議焦點(diǎn)何在？

    畢順東：爭(zhēng)議焦點(diǎn)主要就是賊獸類群到底是不是哺乳動(dòng)物。 2013年，《自然》雜志報(bào)道了兩種小賊獸化石金氏樹賊獸和巨齒獸，這兩項(xiàng)研究在哺乳動(dòng)物起源時(shí)間上分歧更大，使?fàn)幷撟兊酶蛹ち摇?/p>

    其中一項(xiàng)研究認(rèn)為小賊獸處于哺乳動(dòng)物冠群之外，屬于哺乳形類動(dòng)物，那么真正哺乳動(dòng)物最早起源于中侏羅紀(jì)的早期（1.6億年前），在出現(xiàn)以后的短時(shí)間內(nèi)，現(xiàn)生哺乳動(dòng)物 （包括鴨嘴獸，有袋類和胎盤動(dòng)物）的基干類群在晚侏羅紀(jì)以一種爆發(fā)式的形式輻射演化出來。

    而另一項(xiàng)研究認(rèn)為小賊獸屬于真正的哺乳動(dòng)物，小賊獸最早出現(xiàn)于晚三疊紀(jì)，那么哺乳動(dòng)物起源于晚三疊紀(jì)（2.08億年前），基干類群在早-中侏羅紀(jì)高度分化，然后在晚侏羅紀(jì)爆發(fā)式輻射的“長(zhǎng)導(dǎo)火索”演化模式。

    遼寧日?qǐng)?bào)：賊獸是不是哺乳動(dòng)物的爭(zhēng)論為何一直沒有得以證實(shí)？

    畢順東：小賊獸化石最早出現(xiàn)于英國(guó)的晚三疊紀(jì)，自達(dá)爾文時(shí)代就有它的報(bào)道，但在過去的170年中，化石標(biāo)本主要限于孤立牙齒，缺乏完整化石。由于化石零散和稀少，研究人員在100多年內(nèi)一直弄不清小賊獸類是什么樣子，是否屬于哺乳動(dòng)物，甚至弄不清楚孤立的牙齒是來自左側(cè)或者是右側(cè)的齒列。直至我們?cè)谶|寧建昌的玲瓏塔鎮(zhèn)發(fā)現(xiàn)了6件侏羅紀(jì)化石，并集中在一起進(jìn)行研究才有所斬獲。

    這6件化石在發(fā)現(xiàn)后，分別被中科院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所、河北唐山自然博物館、北京自然博物館、武夷山博物館和遼寧濟(jì)贊堂化石博物館收藏，理論上，5個(gè)博物館的標(biāo)本，每一件都可以作出相當(dāng)有意義的文章，但只有把它們集中在一起，才能作出最有力量的文章，在科學(xué)內(nèi)容上最為堅(jiān)實(shí)。

建昌出土的6件化石肯定了賊獸是哺乳動(dòng)物

    遼寧日?qǐng)?bào)：為何說遼寧出土的這6件侏羅紀(jì)化石對(duì)于研究哺乳動(dòng)物起源，特別是賊獸類屬研究意義重大？

    畢順東：這6件相當(dāng)完整的化石，從牙齒齒尖，到頭骨，到四肢為賊獸提供了全面的形態(tài)學(xué)信息，對(duì)早期哺乳動(dòng)物的一些關(guān)鍵形態(tài)學(xué)特征、功能形態(tài)、牙齒咬合關(guān)系以及微磨痕、系統(tǒng)發(fā)育、特征演化、哺乳動(dòng)物的起源時(shí)間等問題，都可進(jìn)行綜合研究。

    有了這些化石，我們現(xiàn)在便可以非常清楚地了解賊獸的真實(shí)面貌。比如，這類動(dòng)物的外觀體形應(yīng)當(dāng)和今天我們所見的松鼠差不多，體重大約是在40克至300克之間，并且其尾巴和足部特征表明它們平常都在樹上生活。它們是很好的爬樹能手，它們?cè)跇渖隙冗^的時(shí)間可能比松鼠更多。它們的足部已經(jīng)進(jìn)化適應(yīng)了抓握樹枝的需要，但并不適合在地面上奔跑。此外還可以推斷出，它們可能以昆蟲、果實(shí)和堅(jiān)果作為食物，因?yàn)樗鼈兊难例X結(jié)構(gòu)非常奇特，擁有很多牙尖突起。

    遼寧日?qǐng)?bào)：除了對(duì)賊獸的真實(shí)面貌有所了解，在對(duì)遼寧出土的這6件完整的侏羅紀(jì)化石的后續(xù)研究中，我們還有哪些重大發(fā)現(xiàn)？

    畢順東：我們最大發(fā)現(xiàn)就是對(duì)哺乳動(dòng)物進(jìn)化的一個(gè)關(guān)鍵問題，有了一個(gè)更為肯定的答案，那就是在化石記錄上最早的賊獸是哺乳動(dòng)物，將哺乳動(dòng)物最早出現(xiàn)在地球上的時(shí)間向前推進(jìn)了大約4000萬年，進(jìn)而證明哺乳動(dòng)物早在2億多年前的恐龍時(shí)代便已活躍在地球上。

    遼寧日?qǐng)?bào)：這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)將哺乳動(dòng)物最早出現(xiàn)在地球上的時(shí)間向前推進(jìn)了大約4000萬年，那是不是意味著我們遼寧建昌曾是哺乳動(dòng)物的最早發(fā)源地呢？

    畢順東：我們不能說遼寧建昌曾是哺乳動(dòng)物的最早發(fā)源地，只能說通過完整的6件哺乳動(dòng)物化石，我們最終確認(rèn)了賊獸哺乳動(dòng)物的地位，從而顯示最早的哺乳動(dòng)物起源于2.08億年前。這個(gè)地位的確立，對(duì)哺乳動(dòng)物的起源和早期演化產(chǎn)生一系列的重要影響。

    比如，根據(jù)此番發(fā)現(xiàn)的6件化石，我們命名了神獸、仙獸兩個(gè)新屬下的三個(gè)新種，分別是陸氏神獸、玲瓏仙獸以及宋氏仙獸，并且在對(duì)這批化石進(jìn)行詳盡分析研究的基礎(chǔ)上，研究組建立了一個(gè)新的哺乳動(dòng)物支系--真賊獸。

    另外，我們澄清了很多有關(guān)賊獸牙齒同源性、定位、咬合關(guān)系等爭(zhēng)議問題。比如，小賊獸類與多瘤齒獸牙齒類似，構(gòu)造奇特，與其他的哺乳動(dòng)物牙齒結(jié)構(gòu)明顯不同，帶有兩排縱向平行排列的多個(gè)齒尖。

    有觀點(diǎn)認(rèn)為，多瘤齒獸屬于哺乳動(dòng)物，小賊獸類位于哺乳動(dòng)物冠群之外，不屬于哺乳形類動(dòng)物，兩者沒有共同的祖先，這樣帶有兩排縱向平行排列的多個(gè)齒尖的小賊獸類與多瘤齒獸牙齒是分別從不同的祖先獨(dú)立起源的，是平行進(jìn)化。

    我們的研究認(rèn)為，小賊獸類與多瘤齒獸都屬于哺乳動(dòng)物，兩者具有共同的祖先。這標(biāo)明帶有兩排縱向平行排列的多個(gè)齒尖的小賊獸類與多瘤齒獸牙齒起源于共同祖先，具有同源性。

成果在《自然》雜志發(fā)表對(duì)諸多領(lǐng)域有重要影響

    遼寧日?qǐng)?bào)：這些研究成果的確立在業(yè)界將產(chǎn)生怎樣的影響？

    畢順東：這對(duì)于哺乳動(dòng)物演化的研究，將會(huì)是有深遠(yuǎn)影響的。這不光是在古生物圈子里，還會(huì)對(duì)一些做分子生物學(xué)研究、地史時(shí)期環(huán)境變化研究，哺乳動(dòng)物和植物依據(jù)環(huán)境的協(xié)同演化以及生物演化的基礎(chǔ)理論等相關(guān)領(lǐng)域研究產(chǎn)生重要影響。

    我們的此次研究成果還發(fā)表在9月10日的英國(guó)《自然》雜志上，并成為當(dāng)期《自然》的特別介紹論文。

    遼寧日?qǐng)?bào)：我們的生物學(xué)家在此項(xiàng)研究中取得如此喜人成績(jī)，令業(yè)界為之振奮。那么，如今回過頭來想想在尋求答案的過程中，我們遇到最大的困難是什么？

    畢順東：做研究最大的困難，是對(duì)科學(xué)問題的把握。我們知道有些人，包括一些科研人員可能會(huì)認(rèn)為我們這種類型的研究比較容易，其實(shí)這是誤解，沒有任何科研是容易的。對(duì)于有關(guān)的科研機(jī)會(huì)，能不能做成，能不能做好，取決于對(duì)一個(gè)學(xué)科的全面了解和對(duì)關(guān)鍵科學(xué)問題的把握。比如超市中有大家都能買到的食物，但只有手藝高超的廚師，才能端出與眾不同的菜肴。又比如說，每個(gè)人都能接觸網(wǎng)絡(luò)，做自己喜歡的事，但只有眼光獨(dú)到，懂行并有想法和能力、不怕吃苦去努力實(shí)施自己想法的人，才能開發(fā)出谷歌、百度以及各種一般人做不出來的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。

    大家可以想象人們?cè)谶@170年中，對(duì)和賊獸相關(guān)的工作，有多少觀點(diǎn)和看法，有多少爭(zhēng)論和假說。拿到標(biāo)本，并不意味就能成功。我們花了大量的時(shí)間，查閱大量文獻(xiàn)弄清楚存在什么樣的問題，哪些是關(guān)鍵問題，對(duì)于這些問題各種看法的依據(jù)分別是什么，我們需要從一個(gè)什么角度切入，指出別人的問題，提供我們的證據(jù)，既要針對(duì)和解決存在的關(guān)鍵問題，又要為以后的研究開辟新的研究方向和思路。這是整個(gè)研究真正的難點(diǎn)。

    遼寧日?qǐng)?bào)：在具體的技術(shù)操作上還遇到了怎樣的障礙？

    畢順東：在技術(shù)操作上我們也遇到了前所未有的挑戰(zhàn)。比如說，真賊獸標(biāo)本個(gè)體比較小，上億年的標(biāo)本都很脆弱，但為了了解一些關(guān)鍵特征，我們必須從巖石中，用剔針在顯微鏡下進(jìn)行精細(xì)修理，一不小心就會(huì)毀壞標(biāo)本。這是一個(gè)耗時(shí)并且需要細(xì)心、盡心、心靜的過程。我們有兩塊標(biāo)本的頭骨，是從巖石板的反面修理出來的。每一個(gè)標(biāo)本的修理都用了一兩個(gè)月的時(shí)間。修理過后的頭骨標(biāo)本有些部位如紙那么薄而透亮。

    遼寧日?qǐng)?bào)：為了求證哺乳動(dòng)物的起源時(shí)間，你們的科研團(tuán)隊(duì)的確付出了艱辛的努力。感謝畢老師的精彩介紹！

    專家檔案

    畢順東 中科院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所研究員，2011年入選中科院“百人計(jì)劃”.主要研究方向：中生代早期哺乳動(dòng)物的起源與演化、新生代哺乳動(dòng)物化石及相關(guān)地層學(xué)研究。1995年獲北京大學(xué)古生物與地層學(xué)士學(xué)位，2005年獲美國(guó)霍華德大學(xué)解剖學(xué)博士學(xué)位。