解剖学在《无羽之鸟》中卷土重来

如果你关注动物学研究领域(考虑到你正在阅读名为“四足动物学”的博客,你会关注的),你会知道解剖学研究近年来非常突出。

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


如果你关注动物学研究领域(考虑到你正在阅读名为“四足动物学”的博客,你会关注的),你会知道解剖学研究近年来非常突出。

以前,解剖学被贬为维多利亚时代的追求,已经过时,不如更新、更耀眼的遗传学科学。但随着CT扫描、3D可视化和其他新技术的进步,解剖学变得“性感”起来。此外,人们也普遍意识到,在解剖学以及解剖系统的一般进化方面,仍然存在着巨大的问题和知识匮乏的领域。

最近发表了关于鳄鱼和鲸鱼头部和下颌感觉器官、壁虎使用的附着机制、大型猫科动物、人类、蝙蝠和蜥蜴的咬合力、猫头鹰颈部的灵活性以及许多其他解剖学主题的技术论文,这些论文通常引起了媒体和公众的极大兴趣。对大型进化模式的更好理解,最著名的是非鸟恐龙和最早鸟类之间的联系,也可以被认为是这一解剖学运动的一部分:它激发了研究人员研究群体之间的过渡,因此,就鸟类和其他恐龙而言,更详细地研究尾巴、肢体和羽毛的力学、形态和进化。


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以此为背景,想象一下现在出版了一本巨大的、插图精美的书籍,专门介绍鸟类解剖学,并且非常注重进化视角。这本书就是卡特里娜·范·格劳的《无羽之鸟》(普林斯顿大学出版社);我只对它赞不绝口,其他我关注的人也都是如此。博客圈和其他地方已经有很多对这本书的积极评价;如果你对鸟类解剖学感兴趣,或者已经知道这本书,你很可能已经看过或读过其中的一些或许多评论。

简而言之,我会说这本书很大(封面=26厘米 x 31厘米),它超过300页的棕褐色页面拥有大量令人难以置信的范·格劳艺术作品(范·格劳 2013)。单独的头骨和连接的肢体骨骼、摆姿势的骨骼、肌肉研究看起来像活鸟在忙碌时的X光视觉,以及头部、脚、翅膀、尾巴和其他部分的解剖插图贯穿始终。然而,这本书不仅仅由图片组成。大量文字描述了鸟类群体及其关键的行为和解剖学修改,提供了关于功能形态学、解剖学细节和形态-功能相关性的巨大见解(范·格劳 2013)。如果你认为自己对鸟类解剖学和多样性,或者对一般的解剖学或进化感兴趣,那么你必须拥有这本书。[下面来自约翰·哈钦森对《无羽之鸟》的评论的图片。]

《无羽之鸟》在任何时候都会是一本引人注目和值得注意的书,但我认为它成功的部分原因在于它出现在人们对解剖学、对更好地理解鸟类进化和祖先以及对欣赏鸟类解剖学的怪异和创新有着前所未有的高涨兴趣的时候。考虑到这本书受到了专门研究中生代恐龙的古生物学家的广泛赞誉,我怀疑对骨骼、骨架和功能形态学的纯粹庆祝是一个主要的加分点……请向研究活体动物的生物学家道歉并给予应有的尊重,太多研究鸟类的人似乎对解剖学的基本原理不感兴趣或漠不关心,好像只有遗传学、行为和生态学才是重要的。正如我之前在我对加里·凯泽的《内在鸟类》的评论(凯泽 2007,奈什 2011)中说过的那样,专门介绍鸟类解剖学的书几乎不存在。而且,虽然我非常推崇加里的书,但它的缺点之一是缺乏插图。

无论如何,与其仅仅对卡特里娜和她的作品大加赞赏,不如说我得到了一个机会去做一些不同的事情。我很幸运地与卡特里娜的地理位置相对较近(我们都住在英格兰南部),我最近被邀请去卡特里娜和她的丈夫海恩的家做客。你现在正在阅读的这篇文章不仅仅是对《无羽之鸟》的另一篇评论,它是一次(希望是)独特的、幕后的卡特里娜作品的探究。

于是,在几周前的某个时候,我从我在伦敦的秘密基地前往艾尔斯伯里,著名的范·格劳的家乡……

拜访卡特里娜

我们去酒吧,在树林里散步(卡特里娜的狗“羽毛”在泥泞的大水坑里洗了个澡,让我发笑,正好赶上它回车),我陪同卡特里娜把她的一幅插图——以大犀鸟Buceros bicornis(多么贴切!)为主角的插图——送到装裱店。它正在被装裱,以便在展览上展出,从而开始一个美好的故事弧线,将在本文末尾完成。

在她家,我见到了卡特里娜的鸟类学家丈夫海恩。海恩养鸽子,并向我展示了他饲养和繁殖的几种不同类型的鸽子。有雅各宾鸽,它们有荒谬的颈部皱褶和异常长的初级飞羽,还有扇尾鸽,其中一些被称为丝绒鸽:羽毛具有奇怪的“分解的”、凌乱的外观,这是由于缺少通常保持羽毛整洁、有条理和具有合理空气动力学形状的小羽枝造成的。

海恩一直在鸽子上进行各种杂交实验,杂交不同的品种,以了解参与创造它们奇怪羽毛形态的基因的表达。事情并不像我们几十年前可能假设的那样简单,表观遗传学的可能作用使我们对性状表达的想法复杂化了。一些鸽子奇怪的羽毛脚让卡特里娜、海恩和我对小盗龙和其他鸟类的古代亲戚产生各种各样的想法。

卡特里娜和海恩的房子和花园,加在一起,就像一个挤满动物学的博物馆或主题公园,旨在让像我这样的人惊叹或嫉妒,我不确定是哪一种。仍然在花园里,我看到了他们令人印象深刻的麂子头骨收藏,所以我们停下来谈论鹿角的进化。卡特里娜和海恩养着雪貂,所以我们谈论了生活方式对鼬科动物头骨解剖学的影响。在室内,我看到了专门用于安装和摆姿势的鸟类骨骼(野生和家养)的整个盒子和展示柜,其中许多或大多数看起来像老朋友,因为它们是卡特里娜为《无羽之鸟》绘制插图的精确模型(稍后会详细介绍)。

如果你的记忆力好,并且读过《无羽之鸟》,你可能会记得这本书是献给“艾米”的。“艾米”是一只(或曾经是)绿头鸭,她的骨架和玻璃柜是我进入房子时遇到的第一批物品之一。靠近艾米的是一些摆姿势的骨架柜,这些骨架是为了卡特里娜正在进行的家养动物项目而收集和安装的(稍后也会详细介绍)。一个骨骼玩具贵宾犬、家猫和各种鸡和鸽子占据了另一个房间的另一个柜子。然后是图书馆。架子上摆满了波伊瑟的鸟类书籍,大量(大部分或全部)的《西古北界鸟类》和《世界鸟类手册》等等。

接触艺术品

然后——艺术品!我终于亲眼看到了许多卡特里娜作品的原件,包括书的封面上著名的孔雀骨架,以及——在卡特里娜和海恩的前厅中占据中心位置的——对骨骼哑天鹅的巨大研究。

然后,还有新的东西。我读到一篇文章,卡特里娜在文章中讲述了她计划为已故的人类学家格罗弗·克兰茨绘制插图的计划,克兰茨以他对大脚怪的认真和长期兴趣而闻名(克兰茨 1987,1999),以及他心爱的爱尔兰猎狼犬克莱德。在克兰茨于 2002 年去世后,他们的遗体都被捐赠给了史密森尼学会,他们的骨架被安装成模仿他们在生活中拍摄的照片所采用的姿势。这太棒了——在智力层面上是辉煌的,在情感层面上是令人感动的——而且正是我喜欢在博物馆看到的那种东西。不幸的是,有一些解剖学上的错误;我的理解是,卡特里娜将在一幅插图中“修复”它们,史密森尼学会然后将此作为重新安装克莱德骨骼的指南。

克兰茨和范·格劳之间的这种交叉是一个意想不到的惊喜。嘿,克兰茨并不是我的知识英雄,但是,在读了他的大脚怪书、他的各种论文和文章以及大量关于他的材料之后,我感觉自己好像以某种方式“认识”他。我本打算带上我的克兰茨的《大脚怪证据》来给卡特里娜看,但忘记了。我将了解到其他关于卡特里娜和来自四足动物界的其他人的好奇和令人愉快的故事...

卡特里娜向我展示了装满插图的抽屉,其中一些我从书中见过,另一些则对我来说是全新的。我对《无羽之鸟》中的图片相当熟悉,所以看到它们“真人”出现感觉很奇怪。许多插图都大得惊人,但考虑到许多(或者全部?我不确定)都以原尺寸展示鸟类,这也在情理之中。另一个令人惊讶的发现是,卡特里娜拿出了她根据在肯特郡佩格韦尔湾搁浅的抹香鲸(Physeter macrocephalus)的真实情况绘制的插图。经常阅读我文章的读者会知道,我是《自然界的巨人》的忠实粉丝(我写过第一季所有剧集的文章,当时它们是第一次播出)。因此,当《自然界的巨人》摄制组(乔伊·雷登伯格等人)在海滩上解剖鲸鱼时,卡特里娜则在一旁观察并绘制插图。真是太棒了。

骨头、骨头、骨头

我提到了那些装满骨骼的柜子。我尽量保持礼貌,不要像个白痴一样盯着它们看太久,或者看起来像在拍很多照片。我可能成功了,也可能没有,我不知道。在参观之前,我曾想知道卡特里娜是如何创作出她的插图的。像个白痴一样,我以为她会先看活鸟,然后再想象出一种X光版本,将骨骼(或肌肉或其他结构)画在相应的位置。并不是这样。

卡特里娜和海因收集了许多鸟类骨骼,这些骨骼都是(通过绝对合法和道德的手段)在鸟类公园或私人收藏中获取的尸体,或者是在野外自然死亡后捡到的。海因从零开始准备和清理这些标本,“大部分是在厨房炉子上煮的,”卡特里娜告诉我。而且,清理干净的动物骨骼通常不是摆好姿势、完全连接在一起的——如果你想让它们呈现出栩栩如生的姿势,你必须自己用铁丝和框架等东西来摆放它们。事实证明,海因在这方面是世界级的专家,而正是这些装好的骨骼成为了卡特里娜绘画的模特。

有猫头鹰和鹦鹉抓住栖木并攀爬,一只虎皮鹦鹉正盯着它最喜欢的镜子看,一只啄木鸟垂直地扒在树枝上,一只孔雀在展示时弯下身子,还有许多其他的。所有这些都非常精彩。我不知道从哪里开始看,所以最后几乎什么都没看。如果你拥有《无羽之鸟》,你会认出这里的一些装好的骨骼。如果能在博物馆或其他地方亲眼看到这些骨骼,那将是多么不可思议?我们稍后会再谈到这个问题。

即将推出:家养动物!

在《无羽之鸟》中已经暗示了卡特里娜对家养动物的解剖结构和多样性的兴趣;这些动物的巨大和令人惊讶的多样性真的需要被更认真地对待,而不是因为这些生物是“不自然的”而被忽视或忽略。我们培育出了没有鳞片的蜥蜴,有连指的猪和牛,以及像马一样、没有分开蹄子的牛,还有神经棘分叉和巨大、肿胀的角的牛,以及羽毛“松散”的“丝毛”鸟,这些羽毛缺乏通常帮助羽毛保持形状的解剖结构。这些都是奇怪的——有时是重大的——解剖学创新,但仅仅经过几十年甚至更短的时间,选择性育种就使它们的表达成为可能。

卡特里娜告诉我她下一本书的计划,这本书将完全致力于家养动物的世界。不用说,这个项目有可能会变成西西弗斯式的任务,其范围和规模就像一个人的毕生事业,而不是适合用一本书来涵盖的主题。而且,卡特里娜已经决定不按物种逐一讨论动物,而是专注于驯化过程中的主要主题和趋势。假设一切顺利,这部作品将于2018年1月出版:恰好是达尔文的《家养动物的变异》出版150周年之后。我迫不及待地想看到这个项目开花结果。由于这是卡特里娜·范·格罗的作品,可以肯定的是,它会包含令人惊叹的摆好姿势的骨骼图像和X光风格的肌肉结构图像。

但是,等等。我们都在博物馆和其他类似的地方见过无数动物的骨骼。但是,你见过多少家养动物的装架骨骼?这里那里有一些鸡、鸭、马、猫或狗的骨骼,但它们都属于标准的、广泛存在的品种。因此,令人担忧的是,要获得更晦涩、稀有或非典型品种的骨骼可能实际上非常非常困难。此外,关于家养动物的令人恼火的势利眼——人们认为它们仅仅是“狗”或“羊”或“猪”,与其他同类并没有真正的不同——这意味着博物馆和背后的人常常认为这些动物不值得研究,也不值得纳入或保留在收藏中。

尽管存在这些问题,卡特里娜和海因还是设法获得了许多所需的材料。我看到了各种晦涩的绵羊、狗和鸽子的头骨和骨骼。一些骨骼仍然是分离的,整齐地放在盒子里,等待组装。它们给人一种难以抗拒的印象,你也许可以买到自己的曼赤肯猫骨骼,像拼装飞机模型或乐高积木一样进行组装。但你不能。

在我参观的时候,似乎还有相当多的家养动物品种是卡特里娜想要得到的。我们谈到了双肌惠比特犬,以及最后一批转轮犬威士忌。信不信由你,在17和18世纪的欧洲厨房里,人们使用这些矮小、短腿的狗来转动(固定在墙上的)轮子,从而使壁炉里的烤肉叉保持旋转。到了19世纪60年代,转轮犬已经失去了用途,此后逐渐被遗忘,最终灭绝。如果你对此一无所知,我理解这听起来可能像虚假的胡言乱语。但事实并非如此(Bondeson 2011)。

《无羽之鸟》:漫长的背景故事

《无羽之鸟》的诞生故事很长——长达数年,涉及与多家出版商的交易失败。卡特里娜告诉我,最终通过普林斯顿大学出版社出版这本书,是由于在一家酒吧与一位出版主管的偶然会面。如果她没有去那家酒吧,或者没有被介绍给那个人,我认为这本书可能仍然无法出版。我与出版商的合作非常不顺利(似乎每个参与出版的人都有类似的故事),但它们在持续时间和令人心碎的程度上都远不及卡特里娜的故事。而且,似乎这本书的出版可能是一个漫长而令人沮丧的冒险的圆满结局,但还有更多。

围绕卡特里娜(前)在一家主要自然历史博物馆的雇员职位所发生的事情是令人悲伤和有点奇怪的。尽管在她最初受雇时就知道卡特里娜计划出版一本以鸟类为主题的书,但博物馆后来透露,他们有一项严格的政策,不允许员工出版以自然历史为主题的书籍,即使是在他们自己的业余时间。现在,我非常理解为什么博物馆(或其他机构)不希望员工在工作时间写书,但是……当然人们(基本上)可以做他们在自己时间里喜欢做的事情吧?卡特里娜在准备她的书的过程中从未使用过博物馆收藏的标本。她最终自愿离开了,因为她知道这本书的出版会带来麻烦。我仍然无法完全理解事情的发展方式。

无论如何,就最终产品本身而言——我的意思是,这本书——我认为我的感受已经很明确了。这本书应该受到那些对鸟类、解剖学、进化或动物多样性普遍感兴趣的人的珍视和喜爱(嗯,我想我已经说过这一点了)。这些鸟类是按照林奈的《自然系统》排列的,这个决定可能会引起一些争议,但选择这个方式是为了展示趋同进化是如何塑造鸟类解剖结构的。选择遵循这个特定的方案也避免了遵循一个或另一个最近的系统发育排列的需要,考虑到这本书的25年酝酿期,这是一个明智的决定。当然,在某些地方,文本在提到某些亲缘关系的假设时,并没有反映最近的研究中流行的观点。举一个例子:猫头鹰被认为是夜鹰的可能亲属(第44页),而最近的研究实际上将它们归为与咬鹃和鴷形目动物亲近的物种(例如,Hackett人,2008年)。

无论如何,我非常感谢卡特里娜和海因抽出时间、给予善意、热情款待和帮助,以及让我有机会写出你刚刚读到的这篇文章。

尾声

在我参观之后的一段时间,我得以看到一个完全致力于《无羽之鸟》的博物馆展厅。这个展厅位于艾尔斯伯里的白金汉郡博物馆,并且将一直保留到2014年9月底。我在5月份参观了那里,并被震撼了。尽管在我参观时,卡特里娜的许多艺术作品都只是被存放或堆放在墙边,但现在我得以看到一个完全致力于它们的展厅,它们的美丽完全展现出来,被装裱起来,挂在房间的四面墙上。其中许多作品包括我参观卡特里娜时她正在安排装裱的巨犀鸟插图。房间里陈列着玻璃展示柜,里面存放着上面提到的一些装架骨骼,以及卡特里娜插图中描绘的一些物种的剥制标本。对于一个粉丝来说,这真是太棒了。

我希望你喜欢这篇以范·格罗为主题的文章,并且我向你保证,这不会是卡特里娜最后一次在《四足动物园》中被提及或讨论。

范·格罗,K. 2013。《无羽之鸟》。普林斯顿大学出版社,普林斯顿和牛津,287页,ISBN 978-0-691-15134-2。精装本,索引。此处为amazon.co.uk此处为亚马逊

有关鸟类解剖学和此处提到的各种问题的先前文章,请参阅...

参考文献 - -

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哈克特,S. J.,金博尔,R. T.,雷迪,S.,鲍伊,R. C. K.,布劳恩,E. L.,布劳恩,M. J.,Cjojnowski,J. L.,考克斯,W. A.,韩,K.-L.,哈什曼,J.,赫德尔斯顿,C. J.,马克斯,B.,米格利亚,K. J.,摩尔,W. S.,谢尔顿,F. H.,斯特德曼,D. W.,威特,C. C. & 尤里,T. 2008。一项鸟类系统基因组学研究揭示了它们的进化历史。科学,320,1763-1768。

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Darren Naish is a science writer, technical editor and palaeozoologist (affiliated with the University of Southampton, UK). He mostly works on Cretaceous dinosaurs and pterosaurs but has an avid interest in all things tetrapod. His publications can be downloaded at darrennaish.wordpress.com. He has been blogging at Tetrapod Zoology since 2006. Check out the Tet Zoo podcast at tetzoo.com!

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