Seymouria 最有用的地方,正在于它拒绝停留在第一眼替它安排好的格子里。成年骨架低矮结实,四肢强健,几乎带着爬行动物的轮廓:宽阔头骨、短躯干、粗壮肢骨、五指前肢,以及一副看上去适合推着身体穿过早二叠世地面、远离水中下沉姿态的身体。[1][2] 这种外观在科学史上有其来由。在很长一段研究史中,Seymouria 被视为接近爬行动物基部的候选对象,至少是一种离羊膜动物门槛足够近的化石,让登上陆地这件事看起来几乎已经得到解决。[1]
更好的物种画像,会保留这个第一印象,再对它加以约束。Seymouria 不该被看成一只等着贴上现代标签的小蜥蜴。它是西蒙螈形类,一种近似爬行动物的非羊膜四足动物;它的成年骨架带着陆地信号,而更宽的生活史背景仍然指向水。[1][2][4] 这种动物重要,是因为它保存了杂乱的中间地带:成年身体已经深深进入陆地解剖结构,却还没有组成一套可以稳妥假定陆上繁殖的羊膜动物方案。
身体是陆生的,但还不能定案
Laurin 对 Seymouria baylorensis 的重新描述,是一次很有用的重置,因为它没有让这件化石变成口号,也没有把它处理成一个简单祖先。论文指出,它的头骨呈现镶嵌状态:有些特征比早期报道允许的程度更接近羊膜动物,另一些性状又保留得足够原始,削弱了任何把它轻易放入羊膜动物冠群内部的安排。[1] 这正是这种动物的要点。Seymouria 的趣味不在于给出一个完美答案,而在于不同解剖系统以不同强度指向各自的位置。
头后骨骼记录让成年形象更加清楚。Bazzana 及合作者把 Seymouria 描述为已知最充分的西蒙螈形类,并用关节连接的骨架、组织学和比较解剖学来检验这类动物究竟有多适应陆地。[2] 他们的研究支持一种高度能够在陆上活动的成年动物:强壮四肢、椎骨中对软骨的依赖降低,以及比永久水生生活更符合陆地生活的骨组织。[2]
这是一个真实主张,同时有清楚边界。陆生成年体不同于真正爬行动物。骨架可以告诉我们一种动物怎样站立、移动、支撑体重和生长。仅靠骨架本身,不能证明这种动物已经在离开水的地方产下羊膜卵。也正是在这里,Seymouria 超出了一个身体方案。它变成了一场检验:古生物学如何细致地区分运动方式与繁殖方式。
水的边界来自生命周期
卡内基博物馆的 Bromacker 项目介绍,以异常具体的方式给出了这个问题的公共版本。那里把 Seymouria sanjuanensis 描述为一种陆生两栖动物,会返回水中繁殖,拥有适合陆地运动的强健骨架,食谱大约围绕昆虫和小型陆生脊椎动物展开。[4] Bromacker 标本也很重要,因为它们不属于孤立奇观。来自 Tambach 盆地的幼体和成体,加上新墨西哥州与犹他州的材料,使 S. sanjuanensis 成为一个在地理和发育层面都有用的物种,而不只是一具耀眼骨架。[4]
这里的“两栖动物”一词需要谨慎使用。它不该让这种动物看起来像披着二叠纪外衣的现代青蛙。重点更窄:西蒙螈形类位于羊膜动物状态之外,而这个更大的类群保留了证据,说明登上陆地从来不能被处理成一次整齐跳跃。[1][2][4] 一个谱系可以先产生在陆地上表现出色的成体,随后才完全摆脱依赖水体的繁殖。
这种区别是这篇画像的核心。在面向公众的深时叙事里,征服陆地常被处理成一架阶梯:鱼类、两栖类、爬行动物、哺乳动物。Seymouria 以有用的方式损伤了这架阶梯。它的成年身体比“两栖动物”这个标签让许多读者预期的样子更陆生。它的生命周期边界,又比成年骨架第一眼提示的内容更少爬行动物色彩。这种动物属于中间地带,这种位置来自解剖学上真实存在的中间地带,不能用含混来解释。
牙齿让动物贴近颌部细节
近期牙齿研究让 Seymouria 变得更加具体。Maho 和 Reisz 检查了牙齿组织学与替换模式,发现侧生齿植入、褶齿质以及交替替换模式;这些特征保留了原始四足动物状态,同时仍让这种动物适合与干群羊膜动物和羊膜动物比较。[3]
这类结果容易被低估,因为牙齿缺少整具骨架那种直接的视觉戏剧性。可是对一只小型二叠纪捕食者来说,牙齿正是生态与系统发育相遇的地方。Bromacker 材料中描述的大量尖齿,符合以小型陆生动物为食,避开了在该地点捕食鱼类的图像;尤其是采石场记录缺少鱼类化石或鱼类粪化石。[4] 组织学又加上一层信息:口腔不能被看成一排普通尖刺。它包含一个替换系统和附着系统,内部带着演化信息。[3]
这一点重要,因为 Seymouria 不能被摊平成“差一点就是爬行动物”。它的颌、头骨、四肢、椎骨、生长组织和本地沉积记录,各自贡献不同类型的证据。有些证据指向食性。有些证据指向运动。有些证据指向系统发育位置。有些证据指向栖息环境。一篇好的画像,需要让这些通道保持足够长的分离状态,才能听见它们之间的分歧。
作为门槛,避开祖先神话,画像最有力量
关于 Seymouria 最诱人的句子,也是最薄弱的句子:它是两栖动物和爬行动物之间的缺失环节。这种动物值得更好的处理。Laurin 的头骨研究说明,接近羊膜动物的相似性不会自动解决亲缘关系。[1] Bazzana 及合作者说明,陆生能力可以很强,同时不抹掉西蒙螈形类的生命周期问题。[2] Maho 和 Reisz 说明,连牙齿也保存了原始保留与比较价值的混合状态。[3] Bromacker 记录随后给这套解剖结构安放了一个曾经生活过的盆地、一种物种分布、幼体、成体,以及一个让人想象这种动物穿过干燥地面、繁殖故事却仍然需要水的理由。[4]
顺着这个角度读,Seymouria 不能被读成失败的爬行动物,也不能被读成装扮过的两栖动物。它是一种被保存在真实演化边界上的二叠纪动物。它的成年骨架让陆地生活以工程形式变得可见:更强的四肢、能支撑身体的椎骨、紧凑头部,以及一副不再主要由游泳塑造的身体。它的分类边界让故事保持诚实:陆地能力是分块到来的,羊膜卵也不能由一条结实的腿直接推出。
这也是为什么这具平铺的博物馆骨架,很适合作为本文唯一图像。第一眼看上去,它像是已经给出答案。随后,科学让它变得没有那么决断,也更加有趣。Seymouria 站在羊膜动物故事附近,但它最有价值的状态,是被允许停留在这个故事的简化版本之外:一只脚踩在陆地上,生命周期仍然回应着水。
来源
- Michel Laurin,〈A redescription of the cranial anatomy of Seymouria baylorensis, the best known seymouriamorph (Vertebrata: Seymouriamorpha)〉,PaleoBios 17, no. 1 (1996),UCMP PDF。
- Kayla D. Bazzana 等,〈Postcranial anatomy and histology of Seymouria, and the terrestriality of seymouriamorphs〉,PeerJ 8 (2020),PMC 全文。
- Tea Maho 和 Robert R. Reisz,〈Dental anatomy and replacement patterns in the early Permian stem amniote, Seymouria〉,Journal of Anatomy 241, no. 3 (2022),PMC 全文。
- Amy Henrici,〈The Bromacker Project Part VI: Seymouria sanjuanensis, the Tambach Lovers〉,Carnegie Museum of Natural History (2020)。
- Wikimedia Commons,〈File:Seymouria1.jpg〉,本文题图所用 Seymouria baylorensis 骨架照片的来源页面。