找对象了吗?

教育   科学   2024-08-10 18:04   四川  
  这是一篇应景的旧科普文章


在现实生活中,人们经常要面临许多难题,这些问题并不能以人的意志为转移。

比如,逢年过节,广大单身朋友可能会经历各种可怕的灵魂拷问:


曾经,对于这种问题,Excel都能抢答:


但是,作为科学严谨的公众号,我不允许我的读者们再用这么老套的搪塞理由。因为我上班的地方是 ——



告诉你,别欺负我们,我们馆里的象…… 多着呢!!


相信大家在看完这篇文章之后,面对每逢佳节被拷问,会增加几分学术的思考;来到博物馆,面对茫茫展品,也必能找到对的象



  群英荟萃?大象开会 


虽然,我们现在把各种象都统称为 “大象”,但要说起象的进化,分类还是挺细致的。


图片来源于网络


让我们倒叙一下这个故事:大象(现存有亚洲象属和非洲象属),也就是象科,是包含在哺乳动物长鼻目(Proboscidea)之下唯一的现存生物的科。


与如今一根独苗的境况不同,长鼻目在史前可谓字面意思的包罗万 “象” —— 很多现在已绝灭的物种,包括恐象、铲齿象、乳齿象、剑齿象、猛犸象…… 都曾位列其中。


大约6600万年前的古近纪时期,长鼻目演化的序幕在北非缓缓拉开。


长鼻目演化示意图(王元,2013)

1 原始象 


2009年,在非洲摩洛哥的上古新统地层中发现了目前已知最古老的长鼻目化石,它被命名为 Eritherium azzouzorum,中文译为原始象初兽原始象的大小近似于现代的兔子,体长只有50-60厘米,体重大约4-5千克,牙齿特征表明它就是目前已知的大象最早起源。

原始象(Eritherium azzouzorum)头骨及上齿列(Gheerbrant, 2009, PNAS)

但由于发现的化石只有头骨和下颚碎片,所以没有足够的证据能描绘出这种动物到底长成什么样。
初兽复原图(图源: prehistoric fauna,但被我抠图抠得稀烂)

随着原始象化石的重见天日,人们发现著名的始祖象(Moeritherium)其实并不是象类“始祖”,而只是长鼻目进化史上的一个旁支。由于生活习性与长鼻目主流进化相差太远,它甚至不能代表原始长鼻目。

始祖象(Moeritherium,意为来自摩里斯湖的野兽)

始祖象的体型和家猪有些相似,但是个头比家猪要小很多,体重只有10~15公斤,所以 “肥猪赛大象” 一说也并非浪得虚名。值得注意的是,始祖象的臼齿已发育成双脊形,上下第二门齿开始增大,呈现出了象牙的萌芽状态。


2 乳齿象 


在大约距今3000万年前的渐新世,地球上出现了乳齿象(mastodon),它们从始祖象演化而来。由于它们的牙齿的齿尖形状如一个个乳头状突起,故此得名。


乳齿象在当时已经是相当大的动物,个头比始祖象大了一倍不止,而且长出了一条长长的鼻子,上颌前端第二门齿向下伸出形成象牙,下颌前端也有两个水平伸出的象牙。乳齿象的臼齿具有锥形尖点,非常适合粉碎树枝和其他植物。
乳齿象化石(图源:美国自然历史博物馆)


虽然,乳齿象看起来很像猛犸象或现代大象,但它们并没有密切关系。现代大象和猛犸象的祖先在大约500万年前分道扬镳,而乳齿象的分支甚至更早,大约在2500万年前大家就已渐行渐远。

乳齿象复原图(图源:百度百科)

我国曾分布有50多种乳齿象,从中新世到更新世都有代表。然而,到第四纪初期,乳齿象的大多数种类都趋于绝灭,只有少数生活到了更新世早期和中期。


3 恐 象 


原始长鼻目曾经分化为两支,其中一支为恐象。

恐象(Deinotherium)的命名与 “恐龙(Dinosauria)” 有异曲同工之妙。

其中,“恐”字并不是“恐怖”的意思,而是“特别巨大的”:恐龙的命名者,理查德·欧文,曾经将希腊语中的“deinos” 和 “sauros” 合在一起造词,为此他在文章中还特别加上了一个注脚,英文是“fearfully great a lizard”,意思是 “贼大的大蜥蜴”。

同理可得,恐象的命名逻辑,就是 “贼大贼大的哺乳动物” —— 恐象体型非常巨大,欧洲上新世的巨恐象肩高可以达到4米。

Deinotherium 的 therium

除了体型巨大,恐象在长鼻目演化历程中还走出了一条奇绝的路:后来的各种象两颗长牙都是上门齿特化而成的,而恐象的两颗长牙则是下牙,并且是向下弯曲生长的,让人很担心它一不小心戳到自己。

Deinotherium bozasi 复原图. By Concavenator 

恐象如何使用它这对奇特的下牙一直是古生物学家讨论的焦点,他们曾推测过恐象可能用下牙插入土壤中寻找植物的根部及块茎,或是推倒树枝来吃树叶,又或是挖出树皮来吃…… 但并无定论。


恐象头骨化石,图源:The Trustees of the Natural History Museum, London


我国2005年在甘肃临夏首次找到恐象化石,根据与恐象共生的动物化石资料分析,在我国并不排除继续发现恐象的可能性(找到了万一可以发Nature呢,冲啊~)


4 齿 


长期以来,嵌齿象类(gomphotheres)都被认为是长鼻目演化的中心环节,是生存至今的真象的祖先类型。


(提问:什么是真象??答:真象只有一个)


好吧,严肃地答:真象就是指真象科,也就是象科,也就是现存生物只有亚洲象和非洲象的那个象科。

在嵌齿象科之中,有一个属,名为铲齿象属。之所以专门把它挑出来着重科普,是因为  我们馆里有一头  ...铲齿象独特的外形特征:大下颔的前端有两颗扁平的长牙,像一把巨大的铲子,推断可以用来挖掘浅湖或沼泽中的植物。

铲齿象(右一),成都理工大学博物馆馆藏

铲齿象复原图


在中国宁夏的同心县,发现了世界第一具完整的板齿象骨架化石。牙齿磨损图案表明,它利用其下牙剥去树皮,并可能使用了尖锐的门牙形成“铲”的边缘,就像一个现代的镰刀,抓住树枝并用下齿将其从树上切断。

铲齿象,堪称行走在中新世的挖掘机。


5 剑齿象 


剑齿象类是由长颌乳齿象进一步发展来的,是真象类演化的早期代表。它们生活在上新世晚期和更新世,主要分布在非洲东部和亚洲的东南部。


剑齿象身躯大,头骨高,四肢长,象牙长,颊齿构造的变化也是向着 “愈来愈大、愈来愈复杂、愈来愈适应于咀嚼和研磨食物” 的方向发展:上颌的牙长而弯曲,下颌短而无牙,臼齿大大地伸长,每一个臼齿的齿冠上有很多低的横脊。


(图片来源于网络)

在中国小学语文教材中,曾有一篇题为《黄河象》的课文,讲述了在中国甘肃发现的黄河剑齿象化石。



 还记得年少时的猛犸? 




…… 像朵永远不凋零的花


在距今1.2-4万年的晚更新世,地球上生活着的身披长毛、体型高大的猛犸象。它们能适应寒冷气候生活,主要分布在北半球。


“猛犸” 一词源于鞑靼语,意思是 “地下居住者”。


—— 因为骨骼化石是从地下挖出来的嘛(简单粗暴 

《冰河世纪》中的男主角猛犸象曼尼:没错,正是在下

与生活在热带或亚热带的现代象不同,猛犸象是生活在北方严寒气候里的一种古哺乳动物。它们体表有20-30厘米长的毛,背部的毛甚至长达50厘米,皮下脂肪层厚达9厘米,在头颈部分还有着高耸的大“驼峰” —— 便于它们度过缺少食物的漫长寒冬。

科学家通过对猛犸象形态及尸体胃肠中食物残渣的分析,清楚地揭示了其主要食物,包括苔藓植物、含矽质的草本植物、其它草本植物以及矮小的灌木枝叶等。它们所生活的环境是冻土带苔原,冰缘苔原,寒冷的黄土草原以及高原草甸地带。


猛犸象骨架(成都理工大学博物馆馆藏)


大约三千多年前,世界上最后一只猛犸象消失在了西伯利亚冰冷的荒原。科学家认为,猛犸的灭绝可能是受到了突如其来的冰期影响。但也由于冰雪掩埋,猛犸象死亡后尸体立刻被冻结,于是更可能被完整地保存下来。我国东北、山东、内蒙古、宁夏等地都曾发现过猛犸象化石,而西伯利亚北部及阿拉斯加半岛的冻土层中,甚至发现过带有皮肉的猛犸象完整个体。


人类能够在寒冷的西伯利亚生存,离不开猛犸象的被动支持(我感觉它们其实不乐太意) —— 在乌克兰中部曾发现过1.8万年前的猛犸象屋,直径5米,高3米,用猛犸象的皮和骨制成,其中仅地基就用了25个猛犸象头骨。


猛犸象:人类你了不起你清高,拿我身体发肤造房子

 在博物馆找、对、象 



如今,动物园里能看见的象只有亚洲象和非洲象(包括非洲草原象和非洲森林象),但博物馆里的象却令人眼花缭乱。


欢迎来到老挝首都 —— 万象(bushi)


而在众多象中,有一只现代亚洲象的骨骼标本因其坎坷的身世,显得格外独特,


它的名字叫 “坎赞”。


自1949年新中国成立后,坎赞是来到成都的第一只亚洲象,传说它是外交国礼,最初饲养在北京动物园,后来被转送到了成都动物园。1983年底,坎赞因过量误食南瓜而中毒,英年早逝。

2021年北上亚洲象集体休息(图源:新华网)

当时,成都地质学院博物馆(现为成都理工大学博物馆)的综合展厅除了合川马门溪龙外,只有半条壁挂式的盐都龙,缺少大型脊椎动物标本“压阵”。因此,当博物馆得知坎赞去世的消息,便派遣工作人员王正新老师赶到成都动物园查看大象的骨架情况,希望将其带回博物馆做成标本收藏、陈列。

工作中的王正新老师(左1)

王正新用教工食堂的废弃大锅煮石灰水给大象的骨骼消毒,又从图书馆借来《黄河象》一书作参考,对照着图版和工人师傅一起加班加点地工作,历经两个月,1986年4月终于完成了大象的骨骼装架。

现如今,常驻博物馆的坎赞,既对古生物演化及动物学教学研究有非常重要的作用, 也是社会科普工作中重要的明星展品之一 。

坎赞在老馆

欢迎大家前来博物馆缤纷生命厅看“对象”~ 

坎赞和小伙伴在新馆


参考文献:

[1] 周本雄,1978(16):披毛犀和猛码象的地理分布、古生态与有关的古气候问题。古脊推动物与古人类,47-57。

[2] 李湘涛,2003(10):象的起源和进化。森林与人类,10-11。

[3] 邱占祥,王伴月,李虹,邓涛,孙燕,2007(4):中国首次发现恐象化石。古脊椎动物学报,261-277

[4] 王龙,杨秀侃,王敏,2009(5): 论自然标本的文物属性——以成都理工大学自然博物馆藏品为例。东南文化,94-96.

[5] 王元,2013(3):大象和他的祖先们。化石,33-38

[6] 王正新,2020(1):大象——坎赞的呼唤。成都理工大象博物馆官网



END

文案 | 七夕值班的三土

图片 | 七夕值班找图的三土

排版 | 七夕值班排版的三土

审核 | 以前审核过了的潘馆



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