世界上有没有

世界上有没有“哺乳鸟”?

“哺乳鸟”(mammal-bird)这个名词本身似乎就包含着矛盾,因为稍有点动物学知识的人都知道,哺乳类和鸟类,是分别属于两个不同类群的动物。哺乳动物属于哺乳动物纲,鸟类属于鸟纲,这两个纲的动物无论在形态结构上,还是在生理、生化特征上,都有很大的不同。传统的动物进化理论告诉我们,鸟类和哺乳动物都起源于爬行动物,哺乳动物起源于3亿年前从古爬行动物中分化出来的一支,而鸟类则起源于2.6~2.4亿年前从古爬行动物中分化出来的另一支,这一支除了进化成今天的鸟类,还进化出今天的蜥蜴、蛇、鳄等动物。因此,鸟类和蜥蜴、蛇、鳄等爬行动物的亲缘关系更为接近,而与哺乳动物没有共同的祖先。多年来,这种传统的动物进化观点一直处于统治地位,没有谁怀疑其正确性。

然而最近,上述传统的理论却遇到了有力的挑战。1982年,英国伊丽莎白皇家学院的学者加德纳提出一种新的学说。这一学说认为,鸟类和哺乳动物并不象传统观点所认为的分别起源于两支不同的古爬行动物,而是起源于共同的祖先——“哺乳鸟”。这种奇怪的动物兼有鸟和哺乳动物的特征,作为这两大类动物的共同祖先,是在2.25亿年前从古爬行动物中分化出来的。因而鸟类和哺乳动物的亲缘关系要比鸟类和爬行动物更接近。与众不同的是,加德纳提出“哺乳鸟”学说的依据并不是化石资料,而是对不同动物形态结构和生理特征的比较。他指出,哺乳动物和鸟类之间存在着22个引人注目的共同特征,在动物界中,只有这两纲动物才具有这些特征。例如,这两类动物都是恒温动物,有调节体温的机制。此外,在心脏、头骨、脑的结构上,在蛋白质分子结构、生理和行为上,这两纲动物都具有显著的共同特征。根据这些共同特征,加德纳推论:这两类动物一定有“哺乳鸟”这样的共同祖先。

加德纳的学说在学术界引起强烈反响。围绕这一本来被认为早已解决了的问题,研究动物进化的科学家展开激烈争论。1984年8月,在伦敦英国自然历史和地理博物馆,300位来自英国、美国、欧洲其他国家的专家学者聚会,对加德纳的“哺乳鸟”学说进行研究讨论。

美国芝加哥大学的休尔、英国利兹大学的亚历山大、牛津大学的凯普等人对“哺乳鸟”学说提出尖锐批评。凯普指出,如果真有“哺乳鸟”这种鸟类和哺乳动物的共同祖先,这种动物应该具有两类动物的特征,例如,为了维持体温,它必须既长有羽毛,又长有毛发,这样奇怪的动物是不可思议的。他不相信会有“哺乳鸟”那样的动物曾经存在于世。休尔和亚历山大也指出,鸟类和哺乳动物之间确实存在不少共同特征,但这并不足以证明它们一定有“哺乳鸟”那样的共同祖先。加德纳仅从动物的相似来推断动物间亲缘关系是不可靠的,他那种完全不依靠化石资料的方法也不足取。

而另一部分生物学家却十分支持甚至推崇加德纳的学说和方法。一位与会的法国古生物学家甚至还描绘出设想中的“哺乳鸟”——一种热血恒温的,身上同时长有羽毛和毛发的树栖食虫动物。

剑桥大学的弗里戴和毕晓普在会上公布了他们研究比较鸟类、哺乳动物和爬行动物蛋白质分子结构的结果,这些结果有力地支持加德纳的“哺乳鸟”学说。我们知道,生命体是由蛋白质分子和DNA分子构成的,而蛋白质分子是由20多种氨基酸分子排列组成的。不同动物有一些共同的蛋白质分子,如红细胞中的血红蛋白、肌纤维细胞中的肌红蛋白、细胞色素C等,它们的氨基酸组成和排列顺序十分相似,动物的亲缘关系越近,氨基酸排列顺序越接近;亲缘关系越疏远,氨基酸排列顺序的差异越大。弗里戴和毕晓普发现,鸟类和哺乳动物的蛋白质氨基酸排列顺序最为接近,而鸟类和爬行动物的差异较大。这一结果有力地支持了加德纳的学说。他们在比较氨基酸排列顺序时还发现,鳄类与鸟类的蛋白质分子比较接近,仅次于哺乳动物与鸟类,这一结果也与加德纳的学说不谋而合。那么,能不能就此肯定“哺乳鸟”确实曾经存在呢?分子生物学家谨慎地说:这一方法反映的是蛋白质的进化历程,蛋白质进化与物种进化是否完全一致,还有待研究。

传统的进化观点与加德纳的学说究竟谁是谁非?伦敦的讨论会上并没能得出一致的结论。鸟类和哺乳动物究竟有没有共同的祖先?“哺乳鸟”这样奇怪的动物是否曾经在地球上存在?这一动物进化历程中的重大悬案,还有待研究者们的进一步探索。

(周立明)