2009年,鄧濤等人在青藏高原發(fā)掘札達(dá)三趾馬。從最早始祖馬出現(xiàn)至今,馬的歷史已有5600萬年。直到1萬年前的新石器時(shí)代,人與馬的故事才正式開始。從喝奶吃肉到運(yùn)輸騎乘,馬成為人類數(shù)千年來最忠實(shí)的伙伴之一。時(shí)光流轉(zhuǎn),隨著技術(shù)進(jìn)步,機(jī)械轟鳴替代了馬蹄聲聲,馬的身影逐漸淡出了人們的日常生產(chǎn)生活。

在今天的科研領(lǐng)域中,馬的研究并不是關(guān)注的焦點(diǎn)。但總有科學(xué)家追尋馬的演化、破解馬的基因密碼、梳理馬資源,致力于馬的保護(hù)和馬產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。通過這些研究,我們知道了馬臉為什么會(huì)那么長,我國馬資源的情況如何,中國馬有哪些獨(dú)特的基因,也有了科學(xué)家守護(hù)普氏野馬、德保矮馬的動(dòng)人故事。
鄧濤是中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所研究員,與馬結(jié)緣已有32年。他提到,在甘肅臨夏盆地發(fā)現(xiàn)了世界上已知臉最長的馬化石。這具馬頭骨被細(xì)膩的黃土完好保存下來,鄧濤將其命名為“埃氏馬”。它的臉比一般的馬長近三分之一,甚至“臉頭比”也是最大的。研究發(fā)現(xiàn),“埃氏馬”的生存環(huán)境十分惡劣,需要更加警惕,邊吃邊觀察周圍的風(fēng)吹草動(dòng)。只有臉最長、遠(yuǎn)遠(yuǎn)便能看到天敵、警惕性最強(qiáng)的馬才能生存下來。
對(duì)于古生物學(xué)家而言,尋找化石材料是一切研究的基礎(chǔ)。最令鄧濤驚喜的一次科考是在2009年的青藏科考。那時(shí),由于已經(jīng)有了我國第一次青藏科考的基礎(chǔ),科學(xué)家早已發(fā)現(xiàn),三趾馬可以作為青藏高原隆升的直接證據(jù)。到了實(shí)地看到三趾馬化石時(shí),鄧濤的顧慮全然消散。他們?cè)?000米高山上發(fā)現(xiàn)了一副完整的馬骨架,過去科考發(fā)現(xiàn)的可能是一個(gè)頭骨、單顆牙齒或分散的骨骼碎片,但這次發(fā)掘的馬的主要骨骼都在。他們小心地將各個(gè)骨骼塊挖出,連沉積物一起包好,運(yùn)回北京。經(jīng)過技術(shù)人員的修復(fù)拼接,一副完整的馬骨架赫然在目。經(jīng)過仔細(xì)研究發(fā)現(xiàn),這一460萬年前的“札達(dá)三趾馬”化石揭示出喜馬拉雅山脈在上新世就隆升到了現(xiàn)代的高度。
生活在大草原、高山草甸等開闊地帶的三趾馬奔跑速度更快。而在森林里由于樹的阻擋,三趾馬的奔跑速度相對(duì)較慢。鄧濤他們發(fā)現(xiàn)的這一骨架,恰恰是三趾馬中奔跑速度最快的一種,這揭示它的生活環(huán)境較為開闊。三趾馬生活的4000米高度已經(jīng)到了高山草甸的地帶,這里沒有樹的阻擋,間接說明了喜馬拉雅山脈的隆升。如今,這副馬骨架還保存在古脊椎所,常常有世界各地的研究者前來參觀、研究。
從最早始祖馬出現(xiàn)至今,馬的歷史已有5600萬年。在漫長的歷史時(shí)期,它們自然地演化著。直到1萬年前,人類進(jìn)入新石器時(shí)代,人與馬的故事才正式開始。新石器時(shí)代,人類的狩獵能力非常強(qiáng),這是導(dǎo)致北美大型動(dòng)物滅絕的原因之一,其中也包括野馬。15世紀(jì)末哥倫布登陸美洲后,歐洲殖民者把家馬重新帶到了美洲大陸,部分逃到野外成了“野馬”,但這并不是生物學(xué)意義上的野馬。有意思的是,在第四紀(jì)冰期,當(dāng)真馬通過“白令陸橋”到達(dá)歐亞大陸后,最晚的普氏野馬被人類馴化,成為后來我們所見到的“家馬”。也就是說,美洲的野馬只是生活在野外的家馬,而歐亞大陸的家馬恰恰是野馬的后代。
馬無論是“移民”遷徙還是出逃野外,本質(zhì)都是為了生存。而在生存之戰(zhàn)中,馬最重要的一個(gè)進(jìn)化策略是奔跑,以更快的速度奔跑。食草動(dòng)物為了對(duì)抗食肉動(dòng)物,進(jìn)化出了不同的策略。比如大象變得越來越大,讓食肉動(dòng)物望而卻步;犀牛的皮長得越來越厚,讓食肉動(dòng)物知難而退。馬的策略則是跑得越來越快,讓食肉動(dòng)物難以追上。為了速度,馬在進(jìn)化上呈現(xiàn)出了許多特點(diǎn):腿和腳越來越長使得步幅增大,腳趾減到一個(gè)使得步頻提高,臉部越來越長方便發(fā)現(xiàn)天敵后迅速逃跑。從這個(gè)意義上說,馬像是一個(gè)永不停歇的奔跑機(jī)器。
人類的馴化無疑增加了馬的生存概率,但也讓馬付出了許多代價(jià)。從喝奶吃肉到運(yùn)輸騎乘,再到成為戰(zhàn)爭工具,馬的演化歷史也揭示著人類文明的發(fā)展史。細(xì)數(shù)鄧濤與馬的故事,還有很多。如果追根溯源,他們的緣分始于1994年,這年他剛開始進(jìn)行博士課題研究。那時(shí),學(xué)術(shù)界對(duì)于第四紀(jì)的起始時(shí)間爭論不斷,一種觀點(diǎn)認(rèn)為始于約180萬年前,另一種觀點(diǎn)認(rèn)為始于250萬年前。鄧濤的研究支持了后者。第四紀(jì)冰期海平面下降,導(dǎo)致連接?xùn)|亞和北美的“白令陸橋”出現(xiàn),這一通道是動(dòng)物和后來人類移民的關(guān)鍵路徑?;谝慌碌玫降?、修復(fù)完整的真馬化石材料研究,鄧濤發(fā)現(xiàn),真馬第一次在歐亞大陸出現(xiàn)正是通過白令陸橋遷徙而來。通過更為準(zhǔn)確的測量,他們測定出化石時(shí)代為距今255萬年。這就說明,真馬可以作為識(shí)別地質(zhì)時(shí)期的典型標(biāo)志。此外,馬還可以成為一個(gè)獨(dú)特的“氣候標(biāo)志”。
通常,大家基于晚期地層中的化石推斷,普氏野馬只生活在北方地區(qū)。但在臺(tái)灣海峽,漁民打魚時(shí)竟撈上來了普氏野馬的化石,這讓整個(gè)學(xué)界都很驚訝。博士期間,鄧濤給出了一個(gè)強(qiáng)有力的解釋:在第四紀(jì)冰期強(qiáng)盛的時(shí)候,普氏野馬一直向南擴(kuò)散;到了間冰期,冰川消融時(shí),它們又退回至北方地區(qū)。因此,普氏野馬的化石也能成為人們判定氣候波動(dòng)時(shí)期的例證。包括馬類化石中保留的牙釉質(zhì),都能告訴我們?cè)S多意想不到的信息。利用穩(wěn)定同位素分析可以推斷,有的馬吃碳四植物多、有的吃碳三植物多,而碳四植物大多分布在熱帶等地區(qū),碳三植物大多分布在寒冷的地區(qū),這樣我們就能知道當(dāng)時(shí)的氣候環(huán)境信息、植被帶如何分布等。
前幾年,鄧濤再次獲得了一批未被研究的馬的化石材料,這一次他把材料交給了自己的博士生,就如多年前自己的導(dǎo)師那樣。這位博士生將延續(xù)馬的課題,續(xù)寫馬的故事。提到古生物,大家的第一反應(yīng)常常是恐龍。其實(shí),每一種古生物都有許多有待探究的奧秘。如馬、犀牛、鳥、魚等,只要深入其中,都能挖掘出很有意思的故事。