【腦洞系列】假如大象早已滅絕,科學家能通過化石推測出大象的長鼻子嗎?

在過去的幾十億年時間裡,生命一直在地球上繁衍生息,並一路演化成現代地球上形形色色的物種。在這個過程中,由於自然環境的不斷變化,難以計數的古生物都早已滅絕,而在它們之中,只有一部分在地球上留下了化石。

現在的我們只能通過化石來推測出這些古生物原本的模樣,例如我們平常看到的各式各樣的恐龍形象,其實就是科學家通過恐龍留下的化石復原而來。

由於人類從未見過這些古生物,而它們的化石又不能提供足夠豐富的資訊,因此科學家並不能百分之百地保證復原出的古生物形象就是它們原本的模樣。

於是我們就有了一個有趣的問題:假如大象也是一種早已滅絕的古生物,而現在的我們可以找到它們的化石,那麼科學家通過化石復原的大象會是什麼模樣?特別是大象的長鼻子,能不能復原出來呢?

假如大象早已滅絕,那科學家能通過化石推測出大象的長鼻子嗎?

古生物留下的化石通常都是零散而破碎的,因此復原古生物的第一步,就是利用化石「拼湊」出它們的完整骨骼,如果化石來自於不同的個體,那麼科學家還要對其中的一些骨骼進行比例和形態上的修正,在一切順利的情況下,科學家就能夠得到類似下圖這樣的大象骨骼。

有了大象的完整骨骼之後,科學家就可以開始復原大象的形象了,具體包括復原大象的肌肉、皮膚,以及它們身體表面的紋理以及顏色等等。

需要注意的是,雖然在復原古生物的時候會加入一定的想象,但是總體上來講,科學家主要是遵循「以今論古」的原則,也就是從現在已知的物種中找到與其「親緣關係」較近的,或者是與其骨骼結構類似、運動方式和棲息環境也差不多的類型,再輔以相關的理論,然後推測出古生物的模樣。

由於在初步復原古生物的時候一般都比較保守,因此科學家通過化石初步復原的大象可能會是下圖這個模樣。

可以看到,上圖這種「大象」雖然在體型上與真實的大象相差不是很大,但卻沒有長鼻子,除此之外,耳朵也不像。為什麼會這樣呢?原因很簡單,那就是大象的鼻子和耳朵都是軟組織,而軟組織是很難形成化石的。

那麼這是否說明了科學家不能通過化石推測出大象的長鼻子呢?也不一定,這是因為在更深入的研究工作中,科學家應該會發現一些與大象的長鼻子有關的蛛絲馬跡。

食草動物和食肉動物的牙齒結構差異很大,科學家根據大象化石的牙齒可以輕易地推測出大象屬於食草動物,而從大象的骨骼可以看出,它們四肢的長度幾乎相等,並且不具備靈活的指骨,據此可以推測出大象是四肢著地的動物,而這也就意味著,大象不能利用自己的前肢來獲取食物和水。

儘管很多食草動物都可以通過低下頭來直接獲取食物和水,但大象卻做不到,因為相對於大象高大的體型而言,它們的脖子實在是太短了。那麼大象能不能趴下來呢?也不行,因為長長的牙齒會對大象形成很大的妨礙。

據此可以推測出,大象應該是利用它們頭部的某個特化的部位來獲取食物和水,可能是鼻子或者舌頭,當然了,也可能是很長的下頜。

上圖為曾經生活在地球上的鏟齒象復原圖,可以看到,它們就有很長的下頜,然而鏟齒象留下的化石卻是下圖這樣的。

因為大象的化石並不具備鏟齒象的特徵,所以就只剩下「長鼻子」和「長舌頭」這兩個選項,顯而易見的是,不管是哪一個選項,它們都必須是長而有力的,需要強壯的肌肉來提供動力。

肌肉是附著在骨骼上的,雖然變成化石之後的骨骼上早已沒有肌肉存在,但肌肉在骨骼上的附著痕跡卻可能會被發現,越強壯的肌肉,其在骨骼上的附著痕跡就越明顯,也就越容易被發現。所以在化石樣本足夠多的情況下,科學家就很可能會發現象鼻的肌肉在其顱骨上的附著痕跡,從而排除「長舌頭」這個選項。

結語

綜上所述,假如大象早已滅絕,科學家應該可以通過化石推測出大象的長鼻子,不過這種通過化石復原的大象,很可能與大象原本的模樣存在著一定的差異,因為僅僅是通過對大象骨骼化石的分析,科學家幾乎不可能知道大象除了有「長鼻子」之外,還有一對「大耳朵」,而大象的耳朵卻又很難形成化石。

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