“每一件標本都是大自然的饋贈。能否識寶,要看自身的功力。只有知識面廣、視野開闊的人才能聽懂化石的‘傾訴’,悟出其蘊涵的故事。”

要說古生物學家的美夢,莫過于眾里尋他千百度,突然破土挖掘出一塊漂亮的化石:完整而清晰。

近日,《古脊椎動物學報》刊登了中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員張江永和加拿大阿爾伯塔大學教授馬克·威爾遜在我國首次發現中華金龍魚化石標本的報道,據說這塊化石完整到堪稱完美。

如何發現了“完美”?硬邦邦的石頭不會“說話”。日前,當科技日報記者在古脊椎動物與古人類研究所對張江永研究員進行專訪時,發現這位古生物學者的底蘊——博物、細致和潛心,能讓石頭“訴說”世間滄桑的變化。

“元氣深厚”的博物家

追溯一塊化石的淵源,竟涉及生物進化、古地理學等多學科,令人不禁慨嘆,眼前的古生物學者分明是位“元氣深厚”的博物家……

走進張江永安靜的辦公室,記者看到屋中央堆疊著一屜屜化石標本,不禁好奇端詳一塊黑黢黢的化石,橫豎看不明白是什么標本。張江永指著石面上隆起的區域說:“很明顯,這是一種魚的軀干。”

“最初金龍魚的化石是怎么發現的?”記者問。

張江永答道:“10多年前,是湖南湘鄉一位農民先發現的,以為是什么寶貝,就拿到研究所來鑒定。經張彌曼院士觀察,確定為骨舌魚科的金龍魚,時代為早始新世(約五千萬年前)。張彌曼院士歷來重視青年人才的培養,她就把這批重要的標本交給了我做研究。后來,我和同事先后幾次到湖南湘鄉和湖北松滋的化石產地進行調查,發現了大量完整的標本,其中最漂亮的一塊正型標本,是同事李淳等在松滋發現的。”

在生物分類上,金龍魚為骨舌魚超目魚類,屬于真骨魚中較古老的類群,曾被認為是其它現生真骨魚類的姊妹群,在研究真骨魚的起源及演化方面具有十分重要的意義。骨舌魚類是淡水魚類,它的跨洋分布一直是動物地理學的未解之謎。

金龍魚化石的發現,為解開這一科學謎團帶來了新的契機,同時,也產生了兩個讓人困惑的問題:骨舌魚超目魚類在東亞起源后,是如何擴散到世界各大陸?泛大陸解體后,不同大陸的骨舌魚之間是否還有交流?

經過一段長時間的研究和思索,張江永逐漸厘出頭緒,提出自己的見解:骨舌魚類起源于東亞,由于泛大陸(早白堊世約1.4億年前)解體而分布到各大陸,之后,骨舌魚類之間仍有交流。金龍魚化石發現于早始新世,也就是說,金龍魚這個物種很可能產生于泛大陸解體之后,但它卻分布于南、北兩個大陸,因此,它們一定有交流。目前看來最大的可能是起源于南大陸,并通過印度次大陸擴散到歐亞大陸。

追溯一塊年代悠遠石頭的淵源,竟涉及到生物進化、古地理學等多種學科,令人不禁慨嘆,眼前的古生物學者分明是位“元氣深厚”的博物家。

身懷技藝的繪圖人

那時,張江永一整天都扎在博物館里,和同伴津津有味地討論專業問題。彼時,他的晚飯就只是面包和果醬,卻絲毫沒覺得單調……

“化石中的魚骨骼與現身的金龍魚有何異同呢?”記者提出疑問。

“異同點還真不少。比如,化石與現生的金龍魚在頭部骨骼、尾骨骼、各鰭的形狀和位置,以及具有網狀鱗片等方面極為相似。然而,它們在許多特征上又有所不同,如鼻骨無紋飾,鼻骨上的感覺管顯露于溝內且聯合不經過頂骨、翼耳骨側向加厚、眶前骨上的感覺孔大,眼眶后的眶下骨不完

全覆蓋前鰓蓋骨上支,前鰓蓋骨后下角變尖,鰓蓋骨后下緣凹形、下端變尖,匙骨背突長大,椎體橫突短小,胸鰭十分長大,上、下兩端的尾鰭條和內部鰭條等長。”張江永介紹說。

文字描述難免看起來不直觀。因此,古生物學術論文中的描述要配有骨骼形態的清晰插圖。圖片不僅使復雜抽象的描述具象化,也能加深人們的印象。

張江永說:“要畫這樣的插圖,首先通過顯微鏡上的繪圖儀,用鉛筆畫出骨骼的形狀和界限,用陰影表現骨骼的立體效果。因為是在顯微鏡的放大效果下畫的,畫出的圖可能很大。鉛筆畫的草圖縮小后,再將透明紙蓋在上面用墨清繪。”

張江永曾繪制一篇文章的兩米多長的插圖,用了三個月才完成。由于經常整天對著顯微鏡下看標本畫圖,他的眼睛都看花了。

看著金龍魚的插圖,記者不由得驚嘆它的精臻:描繪出每一片魚鱗、魚骨魚鰭魚尾上的點滴細節,以及陰暗面的反差。很少有人能想到,古生物學者個個竟還是身懷高超技藝的繪圖人。

張江永說,他以前沒有畫畫基礎,而能夠掌握這項研究工作的重要方法——繪制化石骨骼插圖,要得益于1994年張彌曼院士推薦他到德國洪堡大學自然博物館進修。

那時,一天到晚,張江永與幾位一起做研究的同伴扎在博物館里,津津有味地討論專業問題,非常興奮,以至于晚飯幾乎只吃面包和果醬都渾然不覺單調。

就這樣,在化石標本的處理、形態學描述、分支系統學理論和方法的學習等方面,他得到了全面系統的訓練。可以說,經過在柏林的學習,他真正成為了一名古魚類學研究者。

執迷探索的潛心者

在張江永眼中,“不會說話”的石頭蘊藏著無窮的樂趣。他說:“金龍魚是越研究越有興趣,越研究越喜歡”……

古生物學者,一年之中總有幾個月要去野外考察、發掘化石。有時,他們看上去和農夫一樣——帶著草帽刨地。由于長時間半蹲或跪在地上,近些年來,張江永的膝蓋時常有些隱痛。

采集到化石回到研究所,因心里總是記掛著這些“寶貝”,張江永一度修標本都上了癮,心里只想著盡快修完。每個周末下午,他總是跑到單位繼續研究化石。歲月如梭,如此做古魚類化石的研究歷經30多載。

“整天對著一塊不會說話的石頭,不覺得枯燥嗎?”記者問。

“我覺著很有意思啊。你看金龍魚多有特點”。張江永邊說邊從電腦中調出一張在水中游弋的金龍魚圖片。

他說:“你看它的顏值有多高。全身金燦燦的,嘴前端有兩條胡須,神態威嚴,在淡水魚中它是最漂亮的。東南亞將其奉為龍的化身,稱為‘龍魚’。而且,它嘴里長滿牙,可不是吃素的。食物以肉類為主,如魚蝦、小蟲子(昆蟲、甲殼蟲),還吃青蛙、蜥蜴和老鼠等,甚至可以跳起把樹枝上的小鳥吃了。”

接著,他又翻出一張圖片,指著圖中金龍魚微張的嘴,里面溢出很多橘色球狀物。他說:“這些都是它的魚卵,一般雌性魚在春季夜間產卵,而后孵化卵的任務就全由雄性魚擔當,它們會將卵寶寶含在口中,以保護不被其它魚給吃了,另外把嘴作為孵化器,沉在水下幾個星期一動不動、不吃不喝,可謂盡心盡責。這是其又一特殊性。所以在我研究的很多類魚當中,金龍魚是越研究越有興趣,越研究越喜歡。”

“每一件標本都是大自然的饋贈。能否識寶,要看自身的功力。只有知識面廣、視野開闊的人才能聽懂化石的‘傾訴’,悟出其蘊涵的故事。”張江永笑著說。

生物的起源和演化,大多發生在遙遠的過去,人類無法看見。然而,幸運的是一部分信息保存在了化石之中。而這些化石,正是追溯生物起源和演化的重要線索。

古生物學家的工作,就是不斷發現新的線索,以此為據去推理、假設,像拼圖一樣,逐漸勾勒出“生命之樹”的清晰全貌。

題圖 2011年,張江永在廣東省三水盆地采集始新世魚化石。(圖片由受訪者提供)