食肉者的装备竞赛
大概5.5亿年前,在前寒武纪末期的温暖海洋中,第一个真正的食肉动物开始吃肉了。而我们之所以发现食肉动物的存在,是因为它在一种被称为“克劳德管(cloudina)”的动物化石中留下了痕迹。这种古老的掠夺行为,并不是我们所想象的那种原始景象,比如鲨鱼般的捕食者追赶海豚般的猎物。
虽然我们还不知道这个前寒武纪食肉动物的确切身份,但几乎可以肯定它不会对现代人类造成伤害。它可能很小(约0.5毫米长),它也不是用一口锋利的牙齿去撕咬猎物,而是通过钻洞进入猎物体内。当然,猎物也不会在恐慌之下四处逃窜。克劳德管是一只“海葵”—— 一种类似珊瑚的动物——它已经形成了类似于玻璃幕墙的建筑体的壳体。它生活在海底,在那里遭遇了被吃掉的厄运。它的壳被一个小生物钻开了一个细如发丝的小洞。
这听起来实在不太像食肉动物的行为。但是,如果我们以《不列颠百科全书》中的“饮食由其他动物所组成”来定义食肉动物的话,那么吃掉克劳德管的捕食者就有可能是第一个食肉动物。但是克劳德管的身上有任何可以被吃掉的肉吗?毕竟,一只海葵模样的生物看起来和一块牛排大相径庭。虽然“肉”这个字通常会被理解为一只动物身上可食用的部分,但主要是指骨骼肌——我们可以自主控制收缩的肌肉,而不是心肌或构成血管、膀胱或子宫的平滑肌。那么,克劳德管拥有真正可以被吃掉的骨骼肌吗?这很有可能。科学家们相信骨骼肌已经存在了超过6亿年。而其中最有可能的就是克劳德管这种海葵类动物,它们是第一个进化出骨骼肌的种类,因此也是地球上第一种被食肉动物吃掉的肉。当然,这种肉的口感如何至今仍是个谜,大概有一点像现代中国菜和西班牙菜中的海葵的口感。据一位现代美食博主描述,吃起来像“有着鱼腥味的猪肉与蔬菜的混合搭配”。
也许,克劳德管身体里那个神秘的钻洞捕食者不是地球上的第一种食肉动物,但这的确是我们所能追溯的第一种食肉动物,即使我们对其样貌一无所知。
第一种我们能够辨别的食肉动物出现在晚些时候,在这些早期食肉动物中,有些种类现在仍然存在,比如阴茎蠕虫。这个名字的确有些令人不安,如果你上网搜索它们的图片,你就会知道它们完全是因为外表才被如此命名的——很长,有点像香肠,肉粉色,大部分阴茎蠕虫的尾部显得有些细小。然而,阴茎蠕虫并不凶猛,它们像侏罗纪时期的掠食者一样(这似乎是一个更令人不安的画面),碰到任何东西都会把它们吃掉,包括像虾一样的节肢动物、锥形的海螺以及三叶虫——在早期的形态中,基本上全身都是肉。
但随着另一种奇怪的新型食肉动物的出现,吃肉的故事比起在贝壳上钻洞或在深海中筛选食物来说,变得更加扣人心弦。类似乌贼的泳虾(nectocaris),虽然外观和阴茎蠕虫一样古怪,但它是更加有技巧的食肉动物。它有两根触须,可以高效地监视猎物,传送带一般的舌头表面长着牙齿,眼睛长在长须上,并且他还长着一个形状奇怪的嘴巴,可以用来向周身喷水。身长约7厘米的泳虾,比现在一般捕食者要小,但它在寒武纪早期已经算是大的了。它捕食什么呢?它在有小虾、蠕虫、水母等的地方游动。它凶猛危险吗?如果你是一个小小的寒武纪时期的软体动物,那么确实,它凶猛又危险。
随着时间的流逝,肉类捕食者也在渐渐变大。到了寒武纪中期,大概5亿年前,奇虾步入历史舞台。它是真正巨大和凶猛的物种,身长大约1米,身体呈流线型,这有利于它快速移动,它有一对带柄的眼睛可以获得清晰的视野,还有一张排列着环状锋利牙齿的大嘴。它是寒武纪时期最大的食肉动物,是第一种为人所知的顶级捕食者,也是位于食物链顶端的食肉动物。在它的时代,它就是食肉者的国王。
进化的装备竞赛已经开始。像泳虾和奇虾这种生物(当然还有阴茎蠕虫)一旦开始吃肉,捕食者和猎物之间的战斗就成为进化的驱动力,直接导致了寒武纪时期生物多样性的大爆发。
通常是这样的:一个大型的硬体动物要比那些轻易就被路过的食肉动物猎杀的小型软体动物更有优势。猎物们变得越来越大,大到捕食者无法吞食就是一个好主意,一层厚实的躯壳也可以让它们获得一些保护。一旦猎物们将自己缩进壳中,捕食者们就得想尽办法去吃掉它们。捕食者们钻洞、长出了利齿般的护甲和传送带般的舌头。猎物们在变大,捕食者们同样也在变大。首先出现的是几厘米长的阴茎蠕虫,然后是7厘米左右的泳虾,再是大约1米长的奇虾。在进化的道路上,还有巨大的食肉动物——恐龙,部分恐龙的体型近似于8头排成一排的雄狮。整个动物王国都开始发展壮大,猎物们试图找到可以避免被吃掉的新方法。
世界对肉类日益增长的需求背后除了随之而来的物种的繁衍,还有其他因素。一些科学家认为,如果地球上的氧气水平,尤其是海洋中的氧气含量很低,那么在寒武纪时期爆发的食肉行为根本不可能发生。在寒武纪之前,大气中的氧气含量只有我们现在的15%,也就是说,如果你通过时光旅行回到了6.5亿年前,那么你在几分钟之内就会窒息。为了生存繁衍,食肉动物需要氧气——追捕猎物和消化大块的肉都十分消耗能量。但即使在今天,也有一些食肉者生活在氧气含量相对较低的海洋里。有一种假设,因为气候变暖,6.5亿年前地球上的冰川开始融化,大量的营养物质释放进海洋中,从而增加了小型藻类生物的数量,并产生了更多氧气。这就为食肉者提高自身的繁衍效率提供了必要条件,并加速了它们的装备竞赛。如果地球上没有足够的氧气,那么这个地球似乎也不会成为我们如今这样的食肉者星球了。