Spinolestes 身上最能透露信息的部分,细小得难以从化石全貌照片中辨清。骨骼周围保存着一层皮毛,放大观察后,可以看见多根毛发从同一个毛孔中长出。这只白垩纪哺乳动物,留下了毛发生长方式的证据。[1]
托马斯·马丁(Thomas Martin)及同事于 2015 年描述了 Spinolestes xenarthrosus。它来自西班牙拉斯奥亚斯(Las Hoyas),据报道距今约 1.25 亿年,属于已经灭绝的真三尖齿兽类哺乳动物。它的体表既有普通毛发,也有鬃毛、细小的棘刺和角质板片:几种不同的体表构造,汇集在同一副小小的身体上。[1]
人们很容易给它套上熟悉的名称:小鼠、刺猬、迷你犰狳。细读这件标本,呈现出的关系更耐人寻味。那些熟悉的构造,出现在一种无法归入任何现生哺乳动物类群的动物身上。[2]
从皮肤看起
波恩大学的照片展示的是一件经过修理的标本。研究人员将化石从石灰岩中取出,转移到合成材料托板上。照片中的浅色背景来自实验室的处理,展示的已是脱离原始白垩纪岩层层面的标本。[2]
观察骨骼周围的轮廓时,修理过程也应纳入视野。照片让我们得以接近这只动物,而标本如何处理、采用何种放大手段,决定了哪些特征能够辨认。要读出皮毛的精细构造,仅凭想象放大一个毛茸茸的剪影,仍远远不够。
芝加哥大学的报道指出,这件化石是在磷酸盐化过程中保存下来的。扫描电子显微镜揭示了毛囊、毛球以及单根毛干内部的细节。多根毛发可以从同一个毛孔中长出,这种排列称为复合毛囊。研究人员还辨认出一些异常缩短的毛发,其特征与真菌感染相符。[3]
这最后一项解释,与观察到一个毛孔,处在不同的证据层次。受损毛发是保存下来的特征,感染则是借助比较作出的诊断。这项合理推测让我们窥见一个个体的健康状况,解释的范围仍有限,皮毛上的每一处异常还不能一概当作疾病记录。
先看棘刺的构造,再问它的用途
最初的物种描述指出,这些细小棘刺由成束的毛发状细管组成。论文还记录了背部后段椎骨之间额外的关节连接。这些连接加强了脊柱,其构造与现生异关节类哺乳动物独立演化出的形态相似;犰狳和食蚁兽都属于这一类群。[1]
这只动物已经具有多种特化构造,将它想象成一种平平无奇、等待后续演化才获得实用装备的早期哺乳动物,会遮蔽这些特征。至于辨认出这些装备,以及重建它们的用途,则是两项不同的工作。
波恩大学的研究人员将它的体表覆盖物与现生刺毛鼠作比较。刺毛鼠遭捕食者抓住时,棘刺可以脱落;Spinolestes 也有类似逃生功能,是研究人员提出的一项假说。他们还借非洲铠鼩强化的背部构造,推测这只古哺乳动物的取食方式,同时承认其行为仍有待确定。[2]
这些比较的价值,在于它们提出了可以检验的功能问题:某种构造能否抵抗特定的力?能否脱落?形态相似为研究提供了起点,距离还原一场白垩纪的遭遇,仍隔着观察证据。
器官留下另一种轮廓
在身体内部,研究人员辨认出微小的肺部细支气管,以及与肝脏相关的富铁残留物。两片区域之间有一道弯曲的分界。它们的排列支持这样一种推断:这只动物具有肌性的膈,也就是参与哺乳动物呼吸、分隔体腔的肌肉隔层。[3]
这里的措辞需要仔细区分。辨认器官遗迹,再根据它们的位置推断出一层分隔肌肉,是证据链上的两个步骤。即使肌肉本身未以完整形态呈现,解剖关系仍能为这项推断提供有力依据。
因此,皮毛与器官之间的分界,需要用不同的方式细看。前者的微观构造可以直接观察;后者则借助残存遗迹的空间关系,重建较难直接看到的部分。异常精良的保存状况让两种研究都获益,各自的取证方式也依然有别。
一根脱离身体的毛发能告诉我们多少
塞尔希奥·阿尔瓦雷斯-帕拉(Sergio Álvarez-Parra)及同事于 2020 年发表的一项西班牙白垩纪琥珀研究,提供了有用的参照。来自阿里尼奥(Ariño)的三根并列毛发,保存了细致的表面鳞片,却缺失毛尖和毛囊。研究人员能够确认它们是哺乳动物的毛发,但难以有把握地确定来自哪一种哺乳动物。[4]
他们明确将这些毛发与 Spinolestes 作了比较。两者的鳞片纹样存在差异,而当时对其他白垩纪哺乳动物毛发的了解仍很有限,阿里尼奥材料的分类归属因而悬而未决。即使它们与现生哺乳动物的毛发相似,也仍不足以填补这一认识空缺。[4]
这番对照说明了拉斯奥亚斯标本的价值。保存细节与各部分之间的联系,回答的是不同问题。一根保存精细的毛发,能够说明这是什么材料;当一层皮毛连着皮肤,又与具有鉴别特征的骨骼相伴保存时,研究人员便能把这层皮毛归到一种具体的动物身上。
再看 Spinolestes,骨骼四周那圈模糊的边缘,就成了探究的开端。照片将我们带到它的身体近前,毛囊让我们深入皮毛的构造。把这些观察联系起来,这块小小的化石便能让视野延伸得格外远。
来源
- 托马斯·马丁及同事,《一种白垩纪真三尖齿兽与早期哺乳动物的皮被演化》,Nature 526(2015),380–384——最初的物种描述,涉及复合毛囊、皮肤构造、椎骨解剖及膈的推断。
- 波恩大学,《远古哺乳动物疑患毛发疾病》(2015;德文)——标本修理过程、Georg Oleschinski 拍摄的标本照片,以及研究人员对构造功能的比较。
- Kevin Jiang,《1.25 亿年前的化石揭示早期哺乳动物的毛发与棘刺》,芝加哥大学新闻(2015)——显微观察、磷酸盐化保存、疑似毛发疾病及器官遗迹。
- 塞尔希奥·阿尔瓦雷斯-帕拉及同事,《树脂特有埋藏过程所记录的白垩纪羊膜动物皮被》,Scientific Reports 10(2020),19840——阿里尼奥毛发、与 Spinolestes 的比较,以及分类鉴定的限度。