中新世的马科动物：巨大发展与驯化

2023-10-31 理论教育版权反馈

【摘要】：在中新世，马的家族获得了巨大发展。中新世初期，北美洲和南美洲被一个名为美洲海上大通道的水域分开。到了中新世中期，这一水域底部的火山喷发，在两大洲之间形成了许多岛屿。在中新世所有的种类中，只有一种传到了今天：那就是马属动物。在萨福克郡的帕克菲尔德和萨塞克斯郡的博克斯格罗伍两地的中新世早期遗址中，人们分别发现了距今至少45万年和50万年的两种马科动物化石，一种是驴，另一种则是一种古代的马。

智利的野马好像就属于这一片富有野性的土地，他们和羊驼、美洲狮、犰狳、秃鹫一样，都是这片土地的一部分。然而，那个加乌乔人在柴纳斯山谷抓到的那匹野马的祖先可能只在那里生活了几百年而已。在西班牙人和葡萄牙人抵达那里之前的数千年里，美洲并没有马。野马的祖先实际上是被驯化了的，它们并非真正的野马，只是有野性罢了。

然而，时间再往前推移，美洲大陆上还是有许多马在游荡，时间更早一些，则是有许多类似马的动物。实际上，这种动物及其众多分支的起源，就在北美洲。在马及其近亲动物的进化史中，曾发生过大面积的传播，所以极富多样性。此外，还有许多分支被无情地淘汰了，最后，古时丰富多样的一个动物群体，只有一个小分支延续到了今天。

马是奇数脚趾的有蹄动物。不仅仅是它们的脚趾很奇怪，它们实际上只有1个脚趾，这当然是奇数的了。犀牛和貘也是奇数脚趾的有蹄动物，但是，它们有3个脚趾。马科动物的化石记录可以追溯到约5500万年前，最初就是北美洲体形像狗一样大的始祖马。这些早期的马科动物每只脚上还都有几个脚趾——前脚有3个脚趾，后脚有4个脚趾。随着时间的推移，它们的脚趾退化得只剩下1个。有大量化石都能显示马脚趾退化的缓慢过程，因此，生物学教材中也收录了这一解剖学上进化的经典例证。

在海平面较低的时候，早期的马科动物会走出北美，经过白令陆桥进入欧亚大陆。大约5200万年前，以树叶为食的小型马科动物从北美来到了亚洲，但是这些早期先驱者的后代后来却灭绝了。在中新世（地质年代名，时间为距今2300万年到500万年），马的家族获得了巨大发展。当时，北美大陆充斥着各种样子和体形的马科动物，有的以树叶为食，有的以牧草为食，并且都善于快速奔跑。距今500万年，马科动物的化石记录就包括了10多种不同属的马。举几个例子，有3个脚趾的草原古马和上新马，还有最早的单趾马（现代马的祖先）。这些马科动物中有一些，比如中华马和三趾马，越过白令陆桥进入亚洲。

中新世初期，北美洲和南美洲被一个名为美洲海上大通道的水域分开。到了中新世中期，这一水域底部的火山喷发，在两大洲之间形成了许多岛屿。随着这些岛屿周围沉积物的聚集，巴拿马地狭形成。这些陆桥的形成，使得动植物能够在北美洲和南美洲之间互相迁徙。在约300万年前，这一动植物的跨洲迁徙达到了高潮，人们称之为“美洲大交换”。马就是在这一过程中来到南美洲的。第一批到达南美的是南美土著马，现在已经灭绝了。它们是一种短腿小马，样子很有趣。到了100万年前时，家养马也来到了南美——它是一种真正的马，从根本上讲，和我们今天的家养马属同一类。

在马的家族发展史中，既发生过一些种类灭绝的故事，也有过蓬勃扩张的故事。在中新世所有的种类中，只有一种传到了今天：那就是马属动物。现在所有像马的动物，如马、驴和斑马等，都归入马属动物当中。在育空地区的永久冻土中保存的一块距今70万年的马骨中，遗传学家提取出了DNA并进行了排序，这是迄今最为古老的马的基因组。基于这一基因组与现代马基因组的差异，遗传学家得出结论，马起源于距今约450万年到400万年；而马和斑马-驴这两个谱系互相脱离则是在约300万年前。

约200万年前，现代驴和斑马的祖先离开美洲，抵达亚洲，后来又传到了欧洲和非洲。然后，在70万年前，现代马的祖先从北美洲穿过白令陆桥进入东北亚，很快，它们又扩散到了整个欧亚大陆。在萨福克郡的帕克菲尔德和萨塞克斯郡的博克斯格罗伍两地的中新世早期遗址中，人们分别发现了距今至少45万年和50万年的两种马科动物化石，一种是驴，另一种则是一种古代的马。

马属动物源于北美洲，但在传入南美洲和旧世界之前，它在其故土就已经灭绝了。约3万年前，冰层开始覆盖北美洲，作为彼时主流种类的“高脚”马就消失了。在南美洲，土著马等还一直存活到了最后一个冰河时代高峰期之后。如果我能穿越时空，回到1.5万年前的拉斯柴纳斯山谷，我就有可能见到真正的野马——也许既有一般的马，还有南美土著马。但是，这些马在那里存活的时间并不长，因为不只是气候对它们不利。

在最后一个冰河时代高峰期，海平面很低，猎人能够经由白令陆桥来到北美洲最北端。在育空地区的蓝鱼洞穴内，人们发现了约2.4万年前被杀的马的骨头。但是，再往南的道路被巨大的冰层所阻挡。到了1.7万年前，冰层边缘开始消融，这使得人类可以从白令陆桥和北美东北角南下到其他地方。有大量证据显示，到1.4万年前，整个北美洲都有人类居住，并且，他们已经南下到了南美洲。这些人迁徙时会携带一些非常可怕的武器用于打猎。

在北美洲与人类居住或活动相关的考古遗址中，时常能够发现马骨。在加拿大阿尔伯塔省西南圣玛丽河的沃利沙滩上，风蚀作用使得冰河时代末期的沉积物显露了出来。在古时的淤泥里，有着已经灭绝的美洲哺乳动物的足迹和它们所走的小路的痕迹。显然，这是一条猎物经常出没的小路。但是，就在这些早已湮灭的动物所行经的路边，还有一些骨头，有马的、麝香牛的、已经灭绝了的北美野牛的，还有驯鹿的。有一些马和骆驼的骨头显然被用刀砍过。这处遗址中还出土了一些人工制成的石片，它们很可能是用于切割这些动物尸体的。沃利沙滩的证据包括了8处不同的屠宰场所。(www.chuimin.cn)

考古学家认为，这些场所几乎是同一时间使用的。在这些不同的屠宰场里，动物们可能是在同一年、同一季，甚至是在同一次狩猎过程中被屠宰的。但是，这些真的是打猎的证据吗？或者说，那些动物是被其他捕食者所杀死，古印第安人只是吃这些动物的残骸而已？在这些屠宰场，人们并没有发现打猎用的武器，但是在其附近，却发现了一些尖形石头或矛尖。考古学家对这些尖状物进行测试后发现，其中两个上面有马蛋白质的残留物。

这些尖状物是做工很细的石矛，样子很好看，具有克洛维斯更新世文化风格。人们能够确定，克洛维斯文化最早兴起于1.3万年前。由于没有直接的参照，人们无法得出沃利沙滩的石矛的具体年份。它们的发现地点离屠宰场所有段距离，而这些屠宰场所本身距今有1.33万年了。所以，有两种可能：一是，这些沾有马蛋白质的石矛是克洛维斯人在稍晚的时间用来打猎的，时间晚于1.3万年前；二是，克洛维斯文化出现的时间比以前人们认为的要早一两个世纪。那么，沃利沙滩的发现到底指的是两个相隔数个世纪的事件，还是同一事件？这一问题似乎无解。尽管如此，这些尖状石制品确实提供了北美古代人类打猎的确凿证据，因为它们就相当于石器时代的猎枪。

南美土著马最晚的标本发现于巴塔哥尼亚，距今约1.1万年。而北美洲以及南美洲的马存活的时间则要稍长一些，但是它们也时日不多了。北美洲真正的野马的最后线索并非来自骨头，而是来自保存于阿拉斯加沉积物中的DNA，距今有1.05万年。于是，关于到底是气候还是人类导致了美洲土著马的灭绝，争论还在继续。马是在人类抵达美洲之后几千年才灭绝的。所以，猎人并非在这片土地上横冲直撞，恣意乱杀。另一方面，我们可以肯定，即使只是偶然为之，这些猎人确实猎杀马，而且这种行为对已经在萎缩的马种群会有影响。（我们可以得出结论，）虽然说气候和环境变化很可能是主因，但人类在美洲马的灭绝中可能也起了推波助澜的作用。

到了19世纪，人们对美洲古代马的记忆早已完全消散。所有人都认为，马肯定是旧世界的动物，是由西班牙人引入美洲的。但是，1833年10月10日，英国的一艘探险船上有一位博物学家正在圣菲^[1]附近的海岸进行考察。他对找到的地质情况和化石都做了记录。当时，他正研究的是一种已经灭绝了的大犰狳的标本，但是，就在同一红色沉积层中，他发现了一个疑似马的牙齿化石。它看起来与现代马的牙齿略有不同，但不管如何，可以肯定是马科动物的。

这位博物学家不是别人，正是查尔斯·达尔文。在他的考察笔记本里，他曾思考过这颗牙齿会不会是从一个晚得多的沉积层中冲刷而来的，但是，他断言，这种情况不大可能发生。这颗牙齿距今非常久远。达尔文发现了美洲古代土著马的最早证据！

回到家之后，达尔文将他的发现记录在了《英国舰队“贝格尔”号船所到访国家的地质和自然历史调查日记》（Journal of Researches into the Geology and Natural History of the Various Countries Visited by H.M.S. Beagle）一书中。他后来又将这本书重新命名为《贝格尔号之旅》（The Voyage of the Beagle）。在《物种起源》中，他又一次提到了那颗马牙：“当我发现有一颗马牙混在了乳齿象、大地懒、箭齿兽以及其他已经灭绝的怪兽的残骸中时，真是惊讶不已。”

19世纪著名的解剖学家理查德·欧文（我认为可以公平地说，他后来成了达尔文观点的最主要反对者）也曾详细记述过“贝格尔”号航行中收集的哺乳动物残骸化石。他观察了从阿根廷出土的那颗牙齿，不得不承认达尔文是正确的。他写道：“从圣菲冲积平原的潘帕斯红黏土中出土的那颗牙齿，在颜色和状态上都与同一地点出土的乳齿象和箭齿兽的残骸非常相似。所以，我确信，那匹马曾与乳齿象和箭齿兽等动物同时存在于一个地方。”接着，他又显小气地写道：“这种动物在南美洲已经灭绝，之后又被引入到这片大陆。达尔文发现了它们以前存在的证据。不过，这并非他在古生物学领域所做的最无趣的发现。”

但是，这一成果确实引人关注。也难怪达尔文“惊讶不已”。这是一项实实在在的发现：16世纪末，当西班牙人将马引入美洲时，他们实际上只是“重新引入”了一种曾在新世界生活了数千年的动物，而且这种动物实际上就起源于美洲。接着，达尔文在《物种起源》一书中又用这颗从圣菲发现的马牙阐述他关于物种灭绝的观点——他证明，古代的马曾经奔驰于南美洲，但是，在哥伦布大发现之前很久，它们就已经绝迹了。

中新世的马科动物：巨大发展与驯化

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