这块化石看上去相当完整。问题恰恰由此开始。
在深色石板上,一具 Leptictidium nasutum 骨架保留了辨认这只动物所需的几乎全部要素:狭长头骨、弓起的脊背、纤细肋骨、小巧前掌、蜷折后腿,以及一道扫过大半画面的长尾。各部分比例鲜明,仿佛下一刻就会动起来。可一旦让它真正运动——像袋鼠一样跳跃、用两足交替迈步,或伏低身体以四肢碎步前行——证据的性质便改变了。我们已经从骨骼证据跨进动画复原。[1]
在始新世哺乳动物中,长鼻跳鼠属(Leptictidium)的外形属于最容易读懂的一类,诚实还原其步态却极为困难。完整骨架确立了一套奇特的身体组合,胃内容物保存着真正吃下的食物,内耳记录了敏捷转头时维持平衡的要求。它们都没有留下足部触地的一刻。
正是这一区分,让长鼻跳鼠比“小袋鼠”或象鼩之类的惯常比喻更值得细看。它不曾是二者中任何一种的早期雏形。这是一种欧洲真兽类,身体方案在现生动物中没有近似的重现;要写好它的物种画像,须逐一辨明每个身体部位究竟允许我们说到哪一步。
先从失衡的比例读起
德国麦塞尔坑保存了三个已命名物种:Heinz Tobien 于 1962 年描述的 L. auderiense,Gerhard Storch 与 Adrian Lister 于 1985 年命名的 L. nasutum,以及 Wighart von Koenigswald 与 Storch 于 1987 年命名的 L. tobieni。[1][4] 它们生活在始新世早期向中期过渡时的一座玛珥湖周围。现有测年将湖泊形成时间定在约 4,806 万年前,持续存在的阶段至少延续到 4,722 万年前。[4]
三者都属于 Pseudorhyncocyonidae——丽猬类(Leptictida)中一个已经灭绝的欧洲支系。放到更广的范围内,丽猬类的系统位置至今仍然棘手。它们的真兽类身份较为明确;它们与包含现生胎盘哺乳动物的冠群究竟如何相接,仍有争议。麦塞尔官方介绍也指出,研究者对丽猬类位于该冠群之内或之外看法不一。[1][2]
相较于系统位置,骨架讲得更清楚。身体后半部占据主导。比较测量显示,欧洲长鼻跳鼠属物种的肢间指数为 45–48,也就是前肢与后肢长度之比还不到一半;北美的 Leptictis dakotensis 则为 61。麦塞尔体型最大的物种 L. tobieni 头体长约 375 毫米,尾长约 500 毫米。[3]
这些数字勾勒出一具以修长后肢和更长尾巴为重心的身体,与缩小版袋鼠仍有距离。麦塞尔官方介绍记载,每只脚有五趾,外侧两趾显著缩小。与用作比较的北美丽猬类相比,长鼻跳鼠还保留彼此分离的胫骨和腓骨,小腿骨没有融合。[1][2] 它的前肢虽短,却完整而有功能;比较解剖学将其比例与挖掘联系起来。即使高速移动主要仰赖后肢,它仍能以多种方式接触和利用地面。[3]
后肢收窄选择,仍未指向唯一步态
两种宽泛的运动图景长期相互竞争。一种解释认为,双脚同步离地、同时触地,以修长后肢提供动力,连续跳跃;另一种则认为,快速双足奔跑时左右脚交替触地。两者都来自解剖推演,没有观测到的连续落足记录。[2]
骨架可以排除几种草率复原。如此悬殊的肢长不适合四肢均匀负重的普通四足奔跑。它也很难满足类人双足步态的力学要求,因为后者每一步都要在狭窄的单足支撑面上维持平衡。因此,早期生物力学研究倾向跳跃,另一些复原仍把快速双足奔跑列为选项。2016 年的内耳研究依然将 Leptictidium 概述为推定的双足奔跑者或跳跃者,争议仍在。[2]
这里显出古生物学的一条重要界线。四肢比例显示力量和伸展能力集中在哪里,关节形态可以限定活动幅度,骨盆也能显示肌肉附着位置。然而,一套罕见组合未必有可靠的现生对应物。袋鼠只能说明自身那套成组特化如何运作,无法自动补完一只始新世哺乳动物缺失的运动过程,后者的踝部、足部与小腿构造都不相同。
因此,证据最充分的物种画像会在动作编排之前停下。长鼻跳鼠的身体已经高度特化,适于以后肢主导的快速运动;双足跳跃是一项严肃的力学解释。至于双脚触地的精确节奏,仍来自推断,尚无直接观察。
内耳留下敏捷性,落足方式仍然缺席
Irina Ruf 及同事从颅骨内部切入运动问题。他们对麦塞尔一件新的 L. auderiense 标本做了高分辨率计算机断层扫描,并以数字方式重建其骨迷路。动物生前头部发生角加速度时,半规管负责感知这种变化,因此即使柔软的感觉器官已经消失,半规管的相对尺寸仍能保存宽泛的运动信号。[2]
与北美丽猬类 Leptictis 和 Palaeictops 相比,长鼻跳鼠的半规管按比例更大。一组估算给出 4.6 和 5.5 的敏捷度评分,落在现生象鼩与双足跳跃胎盘类的范围内;北美两类对照为 3.4–4.1。这样的结果支持一只能够快速转动头部、完成高难度机动的动物,与在林地地表缓慢活动的形象相去甚远。[2]
同一研究也为这项解释设下限制。另一项指标依据半规管夹角推算角速度,得出的敏捷模式却与前述结果冲突。作者提醒,这一结果仍受种内变异与比较样本规模限制。[2] 内耳可以作为敏捷性的有力独立证据,却分辨不出双脚是否同时踩上落叶层。平衡器官限定运动表现,却没有保存步态标签。
扫描资料最有价值的用法,是让它回答自身能够回答的问题。四肢比例和骨迷路都指向速度、机动性以及专门化运动系统;两类证据相互印证,提高了这些宽泛判断的可信度。它们都没有给出落足顺序,跳跃和奔跑两种解释因此继续并存。
嘴里的线索比步态清楚
骨架另一端,长鼻跳鼠给出了罕见而直接的证据。麦塞尔遗址介绍将 L. nasutum 的牙齿分成三个功能区:前部牙齿适于攫取,中段可以咬住并杀死小型猎物,后部牙齿负责破碎食物。它的咀嚼肌也不适合对付大型动物。[1]
更直接的是,有些个体死亡时腹中仍有食物。一件标本保存了来自一只蜥蜴大小的有鳞类动物的骨骼残骸,另有少量叶片物质。另一件包含一只小鼠大小的哺乳动物遗骸和大量植物碎片。比较研究还在食物中记录了昆虫和小型脊椎动物。[1][3] 这些证据来自具体的进食事件,已经越过单凭牙齿形状作生态推测的层次。
措辞仍须克制。一份肠道样本记录的是某个个体临死前不久吃过什么,无法给出整个物种食谱中各类食物的确切百分比。植物碎片的来源至少有三种解释:主动取食、偶然吞入,或随猎物一同咽下。综合来看,齿列与胃内容物合在一起,描出一只以小型猎物为主的杂食者;这份判断远比任何单一步态复原扎实。[1][3]
狭长吻部则处在证据阶梯的下一层。丽猬类常被画成长着象鼩式灵活鼻端的动物。鼻部与上唇肌肉在骨面留下凹痕,让鼻端活动性更强的解释有了解剖依据;狭长吻部也适合探入落叶层。不过,这种类比无法证明它具有一根长鼻。后续研究所采用的那篇主要解剖综述明确指出,现有证据不足以确认高度灵活的软骨质鼻端。[3] 将鼻端复原为感觉敏锐的肉质结构尚属合理;它的准确长度、形状与使用方式仍属于复原。
麦塞尔留下身体,电影般的动作仍然缺席
麦塞尔湖解释了这份画像为何能拥有如此丰富的解剖信息。在湖水长期稳定分层的阶段,深层水体保持贫氧。细粒油页岩沉积物堆积在火山玛珥湖底,从微生物、植物到昆虫、鱼类、爬行动物、鸟类和哺乳动物,都保存在同一盆地之中。2024 年清单共计 1,409 个有记录分类单元,同时强调这项数字无法与生物学物种数直接等同。[4]
对长鼻跳鼠而言,这套档案留下关节相连的骨架;许多小型哺乳动物记录主要由孤立牙齿和颌骨组成,麦塞尔的材料远为完整。消化残留也一并保存。研究者因此能够把同一个属的全身比例、耳部解剖与最后一餐放在一起考察。[1][2][4]
异常保存仍会制造一种虚假的完整感。侧面保存的骨架无法提供完整的三维信息,软骨、肌肉和肌腱大多缺席。长尾以一串椎骨留存,但活体时的质量与柔韧性仍需重建。足部保存骨骼,接触地面的时序和受力却没有留下。石板给出的证据超过多数遗址,离无所不知仍很远。
题图中的麦塞尔标本价值正在这里:它把这种张力留在眼前。真实骨骼让比例失衡无从争辩:长尾、硕大后肢、短小前肢。[1] 眼前的姿态来自埋藏过程,与跃起瞬间的定格相隔很远。
物种画像中,仍有一个动词悬而未决
直接记录足以给出一份简明画像。长鼻跳鼠属是一类生活在欧洲森林的中型始新世真兽类,在麦塞尔由三个物种代表。它有长尾、显著加长的后肢、短小而有功能的前肢,以及适于捕捉小型猎物的狭长头部。腹部内容物记录了昆虫和小型脊椎动物;植物物质确实存在,是否属于主动取食则更难判断。L. auderiense 的内耳与高度敏捷的运动能力相符。[1][2][3][4]
比较推断还能添上几笔:快速移动应以双足完成,主要动力来自后肢;前足或曾用于挖掘,吻部末端或带有可活动的肉质鼻尖。[2][3]
画像中央的动词依旧悬而未决:它跳跃、奔跑,还是会在不同步态间切换?这份不确定性来自三类上佳证据各自的限度,也显示我们对这只动物理解到了哪一步。骨架保存身体构造,内耳保存感觉系统面对的要求,胃部保存一餐,却都没有保存一次完整的迈步。
这正是长鼻跳鼠一眼可认、动起来却难以还原的原因。化石几乎交出了整只动物,直到它开始移动的前一瞬。
来源
- 麦塞尔坑世界遗产地,〈Leptictidium nasutum〉——介绍麦塞尔三个物种、齿列、肠道内容物、尚无定论的胎盘哺乳动物冠群位置,以及本文题图所用关节相连化石照片的机构资料。
- Irina Ruf 等,〈Digital reconstruction of the inner ear of Leptictidium auderiense (Leptictida, Mammalia) and North American leptictids reveals new insight into leptictidan locomotor agility〉,Paläontologische Zeitschrift 90(2016)——基于 CT 的敏捷性分析及其局限之资料库记录与摘要。
- T. J. Meehan 与 Larry D. Martin,〈New Large Leptictid Insectivore from the Late Paleogene of South Dakota, USA〉,Acta Palaeontologica Polonica 57(2012)——开放获取的比较研究,涉及长鼻跳鼠的肢体比例、身体尺寸、食性证据,以及活动鼻端的推断限度。
- Krister T. Smith 等,〈The biodiversity of the Eocene Messel Pit〉,Palaeobiodiversity and Palaeoenvironments 104(2024)——经同行评审的综述,涉及湖泊年代、沉积环境、生物多样性与长鼻跳鼠属的三个物种。