一场穿越时空的自然之旅——犹他自然历史博物馆游记
这两天工作告一段落,心情一下子舒畅起来。下午和家人去汗蒸,看着孩子们撒欢地跑来跑去,心里比蒸房还温暖。忽然想起了早就想写的这篇游记,觉得写下来太费劲就一直搁置着。周日的晚上又有时间又有心情,就赶紧写了吧——将来孩子可能会去很多博物馆,但不一定能再看到一模一样的。自己很喜欢的那次博物馆之旅,只看照片没什么感受,配上文字写下来也算给他们留个记录。
去年初去了盐湖城,以前对这个城市的印象就只有“冬奥会”这个标签,直到去之前才在维基上看到盐湖城还是个摩门教的中心城市(面签时签证官听说去盐湖城,问到“Mormon?”,这不是个陷阱吧,该怎么应对才不会出岔子呢,只有耸肩微笑了吧:-)。城市不大景点也不多,称得上市中心的区域也就方圆三四站地,能源解决中心看场NBA、逛逛摩门教大教堂、犹他州政府之类的地方用不了多长时间。教堂里有很热心的大叔讲解还挺有意思,但其他地方就只是走马观花了。早晨在旅馆吃饭的时候跟服务员聊天,建议可以去犹他自然历史博物馆(Natural History Museum of Utah, NHMU)逛逛,到官网一查当时正有个“Extreme Mammals”(极致动物)的专题:
从小就爱看《动物世界》《地球故事》《人与自然》什么的,很自然地就被这个地方吸引了,查好路线收拾东西就去了。
博物馆没在公共交通的站点旁,而是在城市东边的半山腰上。坐有轨电车(忘了哪路了)过了犹他大学在倒数第二站下,然后按着谷歌地图还要往山上爬一段路。
Fort Douglas Museum
车站步行五分钟会路过一个Fort Douglas Museum,像一个街心公园一样露天摆了一些二战时期美军和美军的敌人用的一些坦克飞机大炮,可以自由参观。
每个展品前面都会有说明,介绍这是什么时期由哪国军队在什么战场使用的什么武器,好像有美国日本德国好几个国家的,没看到中国的。
本人军事/历史/武器白痴,看介绍的时候只是借着《兄弟连》脑补了一下这些飞机坦克大炮当时的场面,纯属路过打酱油。整个“博物馆”占地不大,大概就半个足球场,整个参观过程中只看到另外两拨五六个人。这个也不是这篇的重点,上一个拼图意思一下。
犹他自然历史博物馆
过了这个小“博物馆”走大概五分钟,就能看到犹他自然历史博物馆的身影了:
外墙好像是铜板(记得看介绍是当地铜矿的作品),看上去就是金属的锈色,混在半山腰一堆建筑里很难辨认。看到有辆黄色大巴车还以为遇到了学生团,不过进去后也没看到。
走进了就能看出全貌了,整体是不规则多面体,网上查NHMU信息的时候不少是称赞其建筑风格设计的文章。在建筑都是满满设计感的国家待久了有点麻木,看到这个也没惊艳的感觉。
进门就是前台售票,门票好像11刀,debit卡用不了,可以用信用卡。买了票拐个弯有个检票台,问了“Extreme Mammals”主题展在三楼后就直奔那里了。
Extreme Mammals
电梯上贴着现在馆内主题展的海报。
进门就看到这个大家伙,有史以来陆上最大哺乳动物——巨犀(Indricotherium)。1:1塑造的,对比下旁边一个成年女性和两个小萝莉可以感受下这家伙有多大。
虽然是介绍巨犀的牌子,但左边红色部分用了不少篇幅介绍蓝鲸——当今最大的哺乳动物(或者说动物)。可以长到200吨,是巨犀的10-20倍,舌头可超4吨,心脏有小汽车那么大。
中间黑色区域是巨犀的介绍——一头成年巨犀有三到四头成年非洲象(现今路上最大哺乳动物)那么大。其生活在距今3400万-2300万年前的亚州中部的森林中,平时需要吃大量的植物来生存。后来由于气候变化,以及森林被草原替代,这些庞然大物就走向灭亡了。
这是巨犀的一根大脚趾骨头——和一个成年男子的小臂骨头差不多长。这些化石是1922年由Roy Chapman Andrews在蒙古发现的,Roy是一个来自美国自然历史博物馆(American Museum of Natural History)的年轻科学家(后来当了馆长)。他曾这样写到发现化石时的兴奋经历:“我们一块接一块地取出化石令沙子纷飞...六点正是一些人喝茶的时候,而我们飞奔进帐篷像个孩子大叫起来。”——这就是科考的魅力啊。
有最大就有最小,这就是有史以来最小的哺乳动物——它有多小呢?它可以爬上你的铅笔,体重只有一张钞票那么轻,生活在距今5500万-4000万年前。
哺乳动物的进化——这图里给出了哺乳动物进化的重要节点,每个节点上都有一个新的特征在一些哺乳动物的祖先身上出现,每个节点都有一条线导向了继承那些特征的种群:
第一个生命——至少30亿-50亿年前,出现了微小的单细胞生物。
动物——大概6亿年前,出现了多细胞生物体,可以从其他生物体获取营养。代表性生物是海绵动物,有了简单身体形态的水生动物,是动物家族树中分支出来的第一个群组
脊椎——大概5亿年前,有了长出脊髓和脊椎的动物。代表性生物是七鳃鳗,一种原始的无颚鱼类,脊椎是由软骨(而不是骨头)构成。
四肢——3.6亿年前,出现了可以呼吸空气以及用四肢行走的动物。代表性生物是两栖动物,可以生活在水里也可以在陆地游荡;但不同于哺乳动物和爬行动物,两栖动物只能在水中或潮湿环境产卵。
水密蛋——3.4亿年前,两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类等四足动物,可以在干燥的陆地上产卵了。代表性生物是爬行动物,由于其可以在干燥陆地产卵,它们可以一直生活在陆地(而不需回到水中)。这条谱系上产生了鳄鱼、龟、蛇、恐龙和鸟类。
人类属于极限哺乳动物吗?相比于其他哺乳动物,人类混合着一些普通的和极致的特征。我们的牙齿、体温、和骨架对于哺乳动物来说很普通;但我们的大脑、腿和拇指又很极致——那相比于其他哺乳动物,我们身上还有什么算得上极致的地方呢?
哪些算是“极致哺乳动物”?我们会把和普通哺乳动物非常不同的叫做“极致哺乳动物”,那什么又算“普通”呢?一只老鼠和人类比可能看起来非常小,但和其他小老鼠、或者它们的祖先比,大小就很普通了。
这是一具尤因它兽(Uintatherium,,已知最早的泰坦级哺乳动物,名字的来源是由于最早被发现在北美洲的尤因它山区)的骨架化石。尤因它兽有很多哺乳动物的基本特征,譬如带尖端和褶皱的咀嚼齿、三根中耳骨等等——但不管怎么看它的身体都很“极致”:有着像匕首一样的巨大牙齿,但后面又有很小的研磨牙(说明以柔软植物为食);鼻子上方长着多个骨质结;有着3.5米长的庞大身躯,长着宽臀和胸腔,大脑却只有人类拳头那么大。据向导介绍,这个骨架化石是从美国另外一个大博物馆(忘了说的哪个了)临时借来展览的。
吃恐龙的哺乳动物——爬兽(Repenomamus)。最近发现的中生代(恐龙的时代)最大哺乳动物,揭示早期哺乳动物中的这一“极致哺乳动物”。直到恐龙灭绝时,大多数哺乳动物都只有老鼠那么大;然而,体型和猫差不多的爬兽已足够大去捕食小型恐龙了。事实上,旁边这个有1.3亿年历史的爬兽化石在被发掘时,胃里就有鹦鹉嘴龙(Psittacosaurus)的骨头。这只爬兽大概有负鼠那么大,其他爬兽能长到小狗那么大——比一些恐龙还要大。
保存完好的灵长类化石——麦塞尔达尔文猴(Darwinius masillae)。这个精美标本是保存最完好最精美的灵长类化石之一,几乎可以看到骨架中的每一块骨头,可以勾画出皮肤和毛发,胃里也还保存着这个年轻动物最后一顿饭吃的水果和树叶。
整个化石可以看到很多特征:没有狐猴和懒猴那种梳子状牙齿;手指有指甲而非爪子;可以相对而放的大拇指;后趾没有狐猴那种梳理毛发的爪子;踝骨的特征可以把这个生物和跗猴属、猴类、猿类联系起来。
角——早起哺乳动物头上并不长角,数百万年后,一些动物进化出了多个角、小汽车那么宽的鹿角、穿透头骨而生的尖角。
哺乳动物的防御系统——盔甲和毒液。在一些哺乳动物身上,毛发和皮肤转边成了刚毛和骨质盔甲用以防御。一些特别的哺乳动物具有另一种同样令人望而却步的防御方式——毒液。
一些毒蛇通过特殊的尖牙来释放毒液,一些哺乳动物也是这样。加勒比地区有一种濒临灭绝的哺乳动物叫solenodons(沟齿鼠),是通过前牙中的凹槽把腺体总的毒液喷射出去。
图片右上角的犰狳曾被认为是有鳞的穿山甲,但实际上它们是远亲,是两个独立进化的群组。
图片右边中间的鸭嘴兽看起来很温和,但有个秘密武器——毒液。雄性鸭嘴兽在求偶时节会用词来交战,也会用来征服磁性鸭嘴兽。鸭嘴兽的一次毒性攻击的程度可以杀死一只狗,毒性不低哦。
大鼻子。在哺乳动物的进化中,有不少动物进化出了不寻常的鼻子。
角:从犀牛到啮齿动物。这两种动物体型差距很大,而它们都进化出了角。事实上在不同哺乳动物身上可能进化出不同的角,其进化方式至少有7种。右边的站台展示了鹿角在形状、数目上的不同进化。
门齿。这里展出的是两种灭绝生物的巨大门齿,和常见的门齿是不是有很大不同。
剑齿虎的牙。狮子和老虎可能给人印象很深,但他们的尖牙和已经灭绝的剑齿虎比还是小很多。剑齿虎用尖牙来宣称他们的统治,所以尖牙越大越好。当然这些尖牙能很方便地切开猎物的肉,对猎杀和进食更重要。
左下角有一块猛犸象的牙齿化石,可以伸进手指去感受一下触感。
鲸须的进化。有些鲸鱼的牙像一块披萨那么大,有些则没有牙,取而代之的是鲸须。鲸须是一种坚硬的、穗装的物质,从嘴巴顶部像百叶窗一般垂下来。鲸须是很有效的过滤装置,像一个巨大的筛子来捕捉甲壳类动物和鱼类。
行走的鲸鱼。这是一种覆盖着极致的皮毛、长着盔甲、并且有毒的哺乳动物。
图右对比了人类手臂和鲸鱼鱼鳍骨头的样子——结构基本一致,只是形状进化得不同。
地上放着犰狳壳的模型,可以进去体验下长着盔甲是一种什么感受:-)
哺乳动物的大脑。
哺乳动物有不同的尺寸,大脑也是一样。一只指候的大脑大概有高尔夫球那么大,猛犸象的大脑则比卷心菜还大。另外,抹香鲸拥有所有动物中最大的大脑,有7-9千克那么重。
但是大脑尺寸和体型的比值才是真正重要的。哺乳动物的大脑在大小、形状和复杂度上有很大不同,一些有很多沟回,一些则很平滑。但这些大脑都从共同的祖先那里继承了很多相同的特性,其中包括:大脑皮层(neocortex)、复杂的嗅觉系统(complex olfactory system)和小脑蚓(vermis)。
中间四个大脑模型从上到下从大到小,分别来自负鼠、鸭嘴兽、狼和人类。
右边的坐标轴描述的是大脑重量、体重及两者的关系,纵轴是大脑的重量(克),横轴是体重(千克)。大多数哺乳动物随着其体型的增长,大脑也是随之增大,落点都是白线的正常范围内。白线下面代表的就是这一物种大脑重量相比于其体重过小,离得最远的那个是短吻鳄,而我们人类则在白线上边并且离得最远。其他通常被认为智力水平很高的大象、海豚、黑猩猩等的落点也都在白线上面。
谁的大脑更大?站台上展出了猛犸象的头盖骨和大脑模型,以及指猴的骨架和大脑模型。猛犸象11磅的大脑看起来比指猴更大,但用上面“比值”来算的话,后者有着相比于其体型更大的大脑。
哺乳动物确实比较聪明,这都得益于他们有着相比于身材更大的大脑,比大多数其他脊椎动物都要大。而且相比于已经灭绝的哺乳动物,现今存活着的哺乳动物的脑容量要更大。
抓握本领。有些哺乳动物(譬如左下角图示的吼猴、小食蚁兽)长着为抓握而生的尾巴,就像长了第三只手一样,这样的尾巴被称作prehensile(来自拉丁语,意为“抓住”),可以帮助这些哺乳动物悬挂或者从一棵树荡到另一棵树。
为什么是胎盘?哺乳动物通常需要或短或漫长的怀孕(譬如北美负鼠12.5天、鸭嘴兽14天、旅鼠20天、狗63天、猫65天、九带犰狳120天、人类280天、两趾树獭350天、长颈鹿457天、白犀牛515天、印度象646天)。而在怀孕过程中,婴儿是通过胎盘来连接母体,获取营养并排走废物;也可以保护胎儿免受母体免疫系统的攻击(因为婴儿身上还有来自父亲的基因)。有袋类动物会生出发育不完全的胎儿之一,可能就是缺少这种机制。
进化成两足动物。这里展出了有名的“Lucy's Pelvis”(露西的骨盆),这部分结构的变化是从四足进化到两足的关键。300万年前的东非,一个被称为Australopithecus afarensis(阿法南方古猿)的人类早期种族,已经进化出了直立两足行走的能力。
黑猩猩的骨盆窄而长,适合四足行走,另外它们的胳膊也长而有力,适合攀爬;对比之下露西和人类的骨盆较宽,呈杯状,可以支撑直立的上肢,有角度的大腿骨也能支持平稳的直立行走。
移动方式。不同的哺乳动物有着不同的移动方式:奔跑(四足或双足)、攀爬、摇摆、跳跃。
指节行走。一些巨型哺乳动物进化出了指节行走,即手指与手掌间持物时还能正常行进的行走方式。
水生哺乳动物。鲸鱼、海豚、海豹、海象、海狮等,他们为了适应水生状态,都各自进化出了不同的特征。
不同的进化路径。澳大利亚、南美和马达加斯加有一个共同点:他们都是或曾经是岛屿。由于被海洋和大陆分隔开,岛上的哺乳动物都有着自己独特的进化过程。譬如滑翔负鼠、水豚、狐猴等,以及右边那个巨大头骨、曾在南美出现过的焦兽(pyrotherium)和电兽(astrapotherium)。
已经失去的和正在危机中的物种。左边是已经1936年灭绝了的袋狼,在过去的500年间至少有75种哺乳动物灭绝了。而现今哺乳动物中四分之一的物种有灭绝的危险,右边展示了各大洲濒临灭绝的代表性物种。导致物种灭绝的原因有很多,譬如盗猎、污染等。
印象里是袋狼的骨架模型,但旁边又标着“I'm a local”。北美应该没袋狼吧?不太确定这是什么动物的了。
99%的曾经生活在地球上的哺乳动物和其他生物都已经灭绝了,这个就是曾经屹立于食物链顶端的剑齿虎的骨架模型。
灭绝是一直存在的,这是生命的历史中很自然的一个部分。但每经历一个很长的时间,都会发生一次大量物种迅速灭绝——几千或最多几百万年发生一次。这被科学家称作“mass extinction”(大灭绝)。在过去的5亿年里,大灭绝至少发生了5次,最著名的一次发生在6500万年前,那时大型恐龙在一瞬间消亡了。
10万年前开始,大型哺乳动物和一些物种开始了比平时更快的消亡,那是由于人类从非洲大陆开始向其他大陆扩散;一万两千年前灭亡率有开始增长,并一直加速到今天。许多科学家认为这些灭亡可能是另一个大灭绝——第六次大灭绝的一部分。
水晶
一些水晶样品。大多数矿物水晶都很小,但有些也能长到很大。
各种多面体水晶。
犹他出产的多彩矿物。
从三楼向检票台看过去的馆内景象。
文物展区
这一区展出了犹他出土的一些石器、陶器等,都是AD一千年左右的。
石刻动物等一些石艺。
壁画。
生产生活工具。
石头工具。
纺织物。
武器。
上海博物馆有几层楼各种时期的器物,感觉这些东西在咱们中国要更丰富多样,当然在古生物学家眼中应该会看起来有很大不同。
恐龙展区
这个是犹他年代最近的恐龙化石。
前一张的俯拍和侧面都很有型,复原出来却很没气势...
这里模拟的是海岸线,介绍海岸线旁生活的动植物。
标着“I'm extreme”的骨架模型都是在之前那个“Extreme Mammals”出场过的。
12000年前的更新世,一个猛犸象、剑齿虎和巨型野牛横行的时代。
之前出场的尤因他兽。
史前巨鳄,牌子上内容看不清了,右边第二行图示了这条巨兽和旁边人类的体型对比。
角龙的进化。
晚侏罗世。
Cleveland-Lloyd Mystery(Cleveland-Lloyd谜团)。大量的捕食者和被捕食者化石在这个采石场被发掘,当时到底发生了什么?
走到近处看还真是巨大。
从展厅一角看过去。
采石场死了多少恐龙?都是什么品种?古生物学家就像侦探一样,要在这些化石中找到这些史前生命身上发生的故事的线索——这就是被称为埋葬学(taphonomy)的科学。
谁死在这里了?我们看到这里混杂着草食类和肉食类恐龙,圆顶龙(camarasaurus)吃高处的树叶,剑龙(stegosaurus)啃食低矮的植物,弯龙(camptosaurus)吃中等高度的植物,大多数剩下的恐龙都是肉食性的。我们不确定它们是不是有喜欢吃的特定食物,但大概是大型食肉动物追逐大型猎物,小型肉食动物猎食小型猎物。
凑近看确实很震撼。
从后面看过去的霸王龙头骨。
在透明的走廊中模拟化石在地下的状态。
大小恐龙乱斗。
草食类恐龙找不到营养丰富的坚果和浆果,必须依赖大量的低质量植物,因此也进化出了能大量处理植物的牙齿。
恐龙的角是为了防御吗?不仅仅是,另外也可以用来向伴侣示爱、宣称地盘、识别同类等。
按下那个绿色按钮,从旁边的金属孔会喷出模拟这个动物腐烂的气味,试了试没什么明显味道;另外有个展台有盐湖的风貌和气味,有明显难闻的气味。
犹他当地的一些寒带生物化石,有猛犸象的头盖骨、牙齿,以及北美野牛的头骨等。
伪剑齿虎(Hoplophoneus)的头骨
父猫(Patriofelis),虽然名字里有个“猫”但实际跟猫不沾边,它是一种属于肉齿类(Creodonta)的哺乳动物。腿比较短所以可能不善跑,但可能善游泳。
古代哺乳动物通常不想我们了解的当代哺乳动物。譬如这个古巨猪(archaeotherium)看起来像一头巨型疣猪,但实际上它跟河马和鲸鱼的关系比跟猪更近。古巨猪牙齿的磨损情况表明,它像土狼一样是个食腐动物。但下颚后部平平的臼齿暗示它既吃植物也吃肉。
岩石层的演示。从岩石层的物质成分可以推断出这是什么年代以及那时候的气候。
湖里的化石,看起来有点像鱼的拓片。
考古修复研究室,看起来大都是一些白发苍苍的研究员,用各种器械对手上的东西进行修复。坐在一边的椅子上看了一会,一直都在有序地工作着,没人抬头看馆里的参观者——希望自己和孩子以后也能有这种静下心来做一件事情的心境。
五楼看下去。“多面体”的设计真的是充满了整个建筑的内外。
馆内窗户看出去。外出还是小心点别去没路的荒野,不光踩到花花草草不好,被蛇咬一口就完蛋了。
博物馆顶楼还有一些生物类科普和犹他州的近代迁移史的展览,上传照片过多、篇幅问题没法继续介绍了。不过去的时候几乎都没人,估计值友也没多少感兴趣的吧,这里就省略了。
顶楼的瞭望台,有个牌子表示各种不同的云的形状和名字。可以看到盐湖城的市区和更远处的山脉和大盐湖,当时才刚过中午,游览已经近尾声了离太阳下山还早,不然还真想在这看看落日。
从小就喜欢对着天空和云彩发呆,而这儿正是个绝佳的发呆场景,虽然没等到看落日,但也还是在露台长椅上坐了好半天——
过去上亿年的时光里有多少生物在眼前这片大地走过?
刚刚看过的那些史前巨兽都曾经是一方的霸主,而今也从这个世界上消失得无影无踪,只剩供人研究的残躯,真是让人唏嘘啊...不知道做成烤肉好不好吃呢,肉质大概会很柴吧,不过参考龙珠和海贼王的设定,搞不好会很美味呢。
人类这么渺小,却是有史以来对地球和地球上的生物影响最大的存在,该不会真像有些文学动漫作品说的,人类是地球的瘟疫吧。
虽然是三月的盐湖城但也还是很温暖啊,就像是春天一样吹在身上很舒爽,来之前还担心会遇到一人高的暴风雪可怎么办。
眼前那些山脉和远处的盐湖是什么时候形成的、又会在什么时候的地壳变动消失呢,那时候人类会跑到哪去啊。
这个视角,有点像狮子王里辛巴出世那个场景啊,真像抱着孩子cos一把啊。
那个云彩很像早上吃的欧姆蛋啊,啊咧,旁边的那个很像三明治啊,不要青椒请多放点吞拿和蒜味美乃滋
——诶,这是什么声音?肚子饿了,打到回府吧。
尾声
呀咧呀咧,写这东西果然和预想的一样劳神啊——为了方便上传把图片都压缩了画质,为了看清图片的内容找一张纸放大去翻译,有些词不认识挨个儿去查,查到了感觉特定专业背景下应该是不同的意思又去深入地查……写一篇这个消耗的功夫和时间大概顶好几篇其他的原创了,而且也不知道用“看文章”的方式看展览有多大效果,搞不好真是件费力不讨好的事。。。
不过拜这篇文章所赐,自己又重温了一遍NHMU之旅,甚至有些内容看得比当时还细致,照片上犄角旮旯的资料、 不认识的词汇都去弄明白了。由于手残不少照片对焦不准、很多介绍都看不清,个人水平也有限,不少地方都不能很好地呈现,有机会还是亲自去博物馆看看,这东西实际去看一看摸一摸,留下的印象会更加鲜活。
名侦探柯南狂
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