本文发表在《大众科学》的前博客网络中,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
通过离奇且出乎意料的境况,我最近*秘密地、偷偷摸摸地参加了布莱恩·J·福特的一次讲座。福特是一位英国作家和研究员,他在科学和科学传播领域涉猎广泛。正如对恐龙感兴趣的读者所知,福特在 2012 年通过宣布古生物学家对恐龙的看法完全错误,在脊椎动物古生物学界有了一定的名声。福特认为,非鸟类的中生代恐龙是始终生活在水中的动物,它们实际上是在水里齐肩晃荡,完全不适合在陆地上生活:主流古生物学的观点认为这些动物高度适应陆地生活是误导和完全错误的。
*“最近” = 2014 年的后半部分。
福特在科学新闻杂志《实验室新闻》上发表了一篇文章,宣布了他绝对正确的假设(福特,2012 年)。在煽动性媒体的帮助和怂恿下,他的观点在全球新闻界得到了广泛报道。直觉告诉我应该忽略这场闹剧——无论如何,同事们已经在很好地说明这是无稽之谈了。唉,我被特别邀请作出回应,并最终决定,作为一项损害控制措施,这样做(奈什,2012 年)。
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但是——令人惊讶的是——正如我从上述讲座中所了解到的,福特对此毫不在意。那么,他说了什么呢?
不出所料,讲座涵盖了我们上次听到的完全相同的内容(福特,2012 年)。福特认为,非鸟类恐龙体型如此庞大、如此沉重,而且尾巴非常巨大,只有当我们想象它们浸泡在水中时,它们才“在生物力学上说得通”。他提到了它们在支撑自身质量和保持偏航时所面临的问题,他认为只有当我们想象它们是水生动物时才能解决。一段关于一条行动迟缓的、过分肥胖的圈养科莫多巨蜥的视频被认为是陆生恐龙陆地能力不足的证据。他还指出鸭嘴龙的鸭子状的口鼻部以及某些物种的背帆是水生习性的证据。最后,他指出在潮汐泥滩、湖岸沉积物等处发现的恐龙足迹肯定表明这些动物实际上是在水下基质上行走,而不是在露出的基质上行走。
毋庸置疑,所有这些说法都是错误的,而且很容易根据我们拥有的数据进行反驳。我希望观众中的人们都明白这一点,但遗憾的是,认为一个在不熟悉的领域以权威口吻说话的人是可靠且可能是正确的,这是人之常情,所以不要抱太大希望。
福特声称,如果我们想象像蜥脚类恐龙和大型兽脚类恐龙这样的恐龙在水中齐肩站立,它们就会“更有意义”。这让我想知道他自己是否曾经尝试在深水中跋涉,因为很容易证明,像蜥脚类恐龙或兽脚类恐龙这样体型的动物在水中推挤前进会非常困难。经常游泳或涉水的动物有张开的(通常是蹼状的)手或脚,圆胖的身体,为推进而生的尾巴等等。想想蝾螈、水獭、游泳的啮齿动物、鳄鱼或鸭子。
蜥脚类恐龙,无论福特想告诉我们什么,都像长尾巴、长脖子的大象。它们大多有深厚的身体、细长的四肢以及比例较小的紧凑的手和脚——这与它们为在水中正常生活而生的样子完全相反。那些了解恐龙文献的人会知道,很久以前,人们就用同样的论点来消除 20 世纪关于蜥脚类恐龙是永久性沼泽居民的错误观点(巴克,1971 年;库姆斯,1975 年):这些论点已被古生物学家广泛接受,因为它们似乎是有效的,而不是因为(与福特的观点相反)古生物学家教条地坚持现状,因为他们担心失去研究资金或其他什么。
此外,我们知道蜥脚类恐龙有广泛的骨骼和软组织气化。福特忽略了这一点,没有提及它,甚至(就我所知)可能完全不知道它,但研究表明,蜥脚类恐龙的空气含量如此之高(某些物种的骨骼高达 89% 是空气),以至于——如果它们真的游泳——它们一定会在水中高高漂浮,并且容易倾翻(亨德森,2003 年)。再说一遍,它们的解剖结构表明它们不适合水中的生活,与福特的观点相反。我们在蜥脚类恐龙中看到的广泛的牙齿磨损也表明它们是陆生动物,需要剥落和咬断属于蕨类植物、针叶树等的叶子。
至于鸭嘴龙的“鸭子状”口鼻部,在提出假设时,通常有帮助的做法是尽可能多地查看证据,而不是只查看提供的众多数据中的一个。是的,我想,从上面看,一些鸭嘴龙的口鼻部的确让人想起戏水鸭或鸭嘴兽的口鼻部。但是……数百颗牙齿的组合呢?紧凑、细小的手和短趾的脚呢?揭示饮食包括蕨类植物、针叶树和陆生开花植物的胃内容物呢?某些物种的化石来自半沙漠和公园地区呢?我确信一个假设的水生鸭嘴龙可以啃食岸边的植被,毫无疑问,但是:如果这些动物在如此程度上是水生的,为什么每一项解剖学、古环境学和古行为学的证据都表明事实并非如此呢? [以下图片由Ballista提供。]
尾巴不是死重,帆状结构不能证明水生习性
福特的主要论点——蜥脚类恐龙和其他恐龙如此沉重,尤其是在尾巴部分,以至于陆地生活在进化方面是不适应的——是极端的虚张声势,并且与我们所了解的脊椎动物生物力学完全矛盾。无论福特怎么说,每项迹象都表明,蜥脚类恐龙的骨骼、韧带和软骨囊完全有能力在陆地上支撑它们的体重。甚至有专门针对此进行测试的计算(泰勒,2005 年)。
与福特的观点相反,尾巴并不是某种不可能的、沉重的死重,需要消耗大量的代谢能量才能将其抬起,而是一种由于棘间韧带和不疲劳的肌肉而(像你的脖子一样)始终保持抬起状态的结构。
是的,没错:脊椎动物体内存在一些肌肉,它们不断地收缩,不会疲劳,并且不断地被用来支撑骨骼结构,并且存在一些韧带和肌腱,它们也 100% 的时间都在发挥作用。
福特还声称,我们在一些恐龙身上看到的背帆是水生习性的另一个“明显”标志,因为,正如他所说,它们是旗鱼和其他背帆鱼类独有的。他声称古生物学家从不将相关的恐龙称为拥有“帆”,而是拥有“驼峰”。这完全是错误的。虽然这些恐龙的直立神经棘可能支撑着驼峰的观点确实在少数情况下被提出(贝利,1997 年;康威等人,2013 年),但它只是一种少数人的观点。我们通常将具有直立神经棘的恐龙称为背帆恐龙,最近对这里的一个关键类群——棘龙——的研究明确表明,直立神经棘确实形成了一面帆(伊布拉希姆等人,2014 年)。至于福特声称背帆是水中生活的象征,我在这里只展示这些图片……[以下照片由The Rambling Man、Brendan Gray和Benjamin Klingebiel提供。]
将特殊性应用于一般性
最后,我(和我的志同道合的同事们)只能一遍又一遍地重复同样的事情。当我们观察中生代恐龙的解剖结构时,几乎所有物种都表现出明显适应陆地生活的特点。当然,它们可能偶尔会游泳或在水中嬉戏,但它们不像福特希望我们相信的那样是水生的。
然而,动物群体的多样性通常使得不可能构建适用于群体所有成员的概括。所有恐龙都是致力于陆地生活的动物,不适合水生生活吗?不,许多谱系的成员确实适应了水中的生活。大多数适应水生的恐龙都属于我们称为鸟类的兽脚类恐龙。鸭子、天鹅、企鹅、鹈鹕、鸬鹚、潜鸟、䴙䴘等等都是两栖恐龙,它们的身体清楚地表明适应了涉及划桨、游泳、潜水和获取水生猎物的生活方式。
近年来,越来越多的证据表明棘龙——一种来自非洲北部上白垩纪的长口鼻部、背帆巨型兽脚类恐龙——适应了水边生活,最新数据显示其长骨髓腔明显减少,后肢比例较短,功能性四趾张开,可能完全是蹼状的足,以及其他适应两栖甚至完全水生生活的特殊性(伊布拉希姆等人,2014 年)。福特以此来支持他的主要论点,但他这是在作弊。
首先,棘龙可能是水生的观点并不是该领域一直在争论的观点,福特也不是第一个提出该观点的人。恰恰相反:随着越来越多的数据涌入,我们看到棘龙从隐喻意义上转变为一种在水边涉水的动物(塔凯,1984 年)到一种经常游泳的动物(阿米奥特等人,2010 年)再到一种主要水生的动物(伊布拉希姆等人,2014 年)。我们是根据越来越多的证据做出这种转变的——你知道,这是科学家应该做的事情。我们对棘龙的看法是否适用于其他大型兽脚类恐龙,或适用于其他大型恐龙,正如福特所坚持的那样?否。棘龙的水生特征(就我们目前所知)是棘龙独有的,福特指着这一个类群并说“我早就告诉过你们了!”是错误的。
群体做出回应,“孤独的真相捍卫者”的神话
现在我想从对解剖数据和化石证据的讨论转移到我们在这里看到的哲学方法。
福特关于恐龙水生习性的论点,确实是个好故事。这让演讲变得有趣,也是记者们喜欢报道的那种有趣话题。为什么?主要是因为福特可以被描绘成一个孤独的真相揭露者,与野蛮的反对势力作斗争。我们喜欢这样的故事。我听到的福特演讲很大一部分内容不是关于恐龙本身或科学,而是关于他的观点所引起的“社区反应”,关于那些愤怒的古生物学家和古生物学作家对他观点表现出的强烈敌意(他多次提到了布莱恩·斯维特的文章)。
事实上,福特明确表示,他对这些回应中所包含的毒辣和攻击性感到惊讶。他说,这些回应清楚地证明了主流古生物学界存在着一种目光短浅、有偏见的态度,他们执着于教科书上的教条,而博物馆展览、研究生涯以及那些随处可见、容易获得的财政拨款都依赖于这些教条。这种孤独真相揭露者的概念如此吸引人,以至于——福特告诉我们——或许会因此产生一本书,甚至一部好莱坞电影(所有电影都是在好莱坞拍摄的,对吧?)。哦,拜托,给我拿个呕吐袋来。
现在,我完全能理解这个故事作为一个故事的吸引力。嘿,我看过《X档案》、《黑暗天空》、《孤枪侠》,那部糟糕的《时代精神》电影,我熟悉大卫·艾克的观点,而且我还和乔恩·罗森共处过几次。但是,所有关于一个目光短浅、有偏见、充满敌意的古生物学界拒绝接受事实的说法……哦,算了吧。福特的观点之所以失败,是因为它与数据不符,而且主要依赖于误读和选择性无知。换句话说,这是典型的邓宁-克鲁格效应。而且,这也不是什么新观点。在过去100年中,已经有几次试图将恐龙变成水生的尝试,但它们都失败了,因为地质记录中的证据推翻了它们。
鉴于我在《实验室新闻》上发表了一篇针对福特在《实验室新闻》上发表的文章的专门回应(奈什 2012),我期待着他在演讲中提到我,并提及我所说的话(回想一下,他完全不知道我在观众席中)。但是,不,他一个字都没提。我认为这说明了一些问题。
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参考文献 - -
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