帶 電荷 的 原子 ， 例如 鎂離子 及 硫酸根 離子 。 脊椎 動物 的 神經 系統 利用 這些 離子 來 產生 及 傳導 信息 ， 因此 當 魚 從 鰓 中 沖出 大量 水分 ， 又 吃入 海水 來 補充 時 ， 有 可能 造成 神經 細胞 的 混淆 。 棲息 在 海洋 的 條鰭 魚類 從 鰓 將 阿摩尼亞 排出 之 同時 ， 也 不停 地 從 特殊 的 腺體 把 喝入 的 水 中 的 鹽分 排出 體 外 。 另一方面 ， 鯊魚 則 是 以 完全 不同 的 方式 在 海 中 生存 。 牠 像 人類 一樣 ， 可以 將 阿摩尼亞 變成 尿酸 ， 雖然 尿酸 會 使 血 變 鹹 ， 但 可 不 像 海水 中 的 帶 電 原子 ， 尿酸 並 不會 妨礙 神經 系統 。 利用 將 尿酸 安全 地 儲存 在 鹹性化 體 內 的 方式 ， 鯊魚 就 不會 有 因 帶 電 原子 造成 神經 中毒 的 危險 。 一九六六年 ， 當 湯姆遜 與 其他 生物學家 在 耶魯 大學 第一 次 分析 新鮮 腔棘魚 血液 中 的 化學 成分 時 ， 他們 發現 腔棘魚 的 血液 中 含有 和 鯊魚 一樣 多 的 尿酸 。 在 湯姆遜 的 發現 之前 ， 我們 本身 的 尿酸 就 是 個 謎 ： 如果 四足 動物 是 從 淡水 的 肉鰭魚類 演化 而 來 ， 那麼 牠們 的 尿酸 一定 是 從 沒有 而 演化成 有 。 但是 湯姆遜 在 檢視 所有 收集到 的 資料 之後 ， 認為 最 簡單 的 解釋 就 是 ： 最早 的 脊椎 動物 ， 也 就 是 鯊魚 、 肉鰭 魚類 和 條鰭 魚類 的 始祖 ， 發明 了 尿酸 以便 能夠 在 海洋 中 生存 。 之後 ， 仍 留在 海洋 中 的 鯊魚 則 繼續 製造 尿酸 ； 而 從 海邊 的 潟湖 中 演化出 的 肉鰭 魚類 ， 也 仍然 靠 尿酸 來 避免 體 內 過多 鹽分 的 累積 ； 而 移棲到 深海 的 腔棘魚 ， 則 依舊 保有 此 循環 系統 ， 然而 非洲 的 肺魚 隨著 其 棲息 在 淡水 裡 ， 就 將 此 系統 關閉 不 用 ， 雖然 在 必要 時 仍然 能夠 重新 啟動 它 。 相對 地 ， 移棲到 淡水 的 條鰭 魚類 ， 則 失去 了 製造 尿酸 的 能力 ， 因此 後來 有些 後代 再 回到 海 中 時 ， 就 無法 恢復 製造 尿酸 的 能力 ， 所以 牠們 只好 發明 分泌腺 來 對抗 鹽分 。 我們 的 始祖 對 此 項 安排 更 顯得 真知灼見 ， 當 演化成 人類 這 一 系 的 肉鰭魚類 祖先 離開 海水 到 陸地 上 時 ， 阿摩尼亞 中毒 及 喪失 水分 仍然 是 大 問題 ， 幸好 牠們 對 尿酸 已 有 萬全 的 準備 。 湯姆遜 幫 他 以前 的 老師 瓦解 其 對 四 足類 起源 的 看法 ， 包括 假設 腳 的 演化 是 要 使 牠們 走回 水 裡 的 一 種 前 項 適應 。 但是 從 他 對 尿酸 的 研究 中 ， 他 發現 一 項 前 項 適應 取代 其 所 瓦解 的 另 一 項 。 至少 從 某 一 方面 來 看 ， 水 和 空氣 的 差異 實際 上 不 是 那麼 大 。 我們 從 海 中 到 陸地 ， 就 某些 方面 而言 ， 只是 從 一 個 沙漠 來到 另 一 個 沙漠 。 像 羅莫爾 及 湯姆遜 等 科學家 ， 在 修飾 他們 對 四 足類 起源 的 假說 時 ， 必須 面對 化石 紀錄 的 巨大 間隙 。 四足類 演化 過程 指向 優鰭 魚類 之類 的 肉鰭 魚類 後 ， 就 往 前 一 跳到 具有 完全 的 腿 及 其他 四 足類 特徵 的 魚 被 螈 ， 隨著 這 個 世紀 逐漸 地 逝去 ， 魚 被 螈 仍然 是 演化 過程 中 的 孤島 。 雖然 從 世界 各 地 陸續 有 一些 新 的 泥盆 紀化石 出土 ， 澳洲 發現 了 個 下巴 ， 巴西 發現 了 某 一 物種 的 幾 塊 碎片 。 但 到 了 一九八二年 ， 也 就 是 發現 魚 被 螈 五十 周年 紀念 時 ， 從 石頭 發出 的 杳然之音 ， 幾乎 要 使 人 發瘋 。 在 這 期間 ， 想要 研究 這 項 轉變 的 考古學家 ， 只 能 從 化石 紀錄 間隙 的 兩 端 來 進行 ， 有 一 位 名叫 珍妮•克拉克 （ Jenny Clack ， 丈夫 為 羅勃•克拉克 ） 的 英國 女 考古學家 ， 經過 十五 年 的 挖掘 與 研究 後 ， 他 找到 了 考古學 上 一些 最 重要 的 化石 ， 開始 填入 從 魚 到 四 足類 之間 的 空隙 。 然而 這 一 位 頭髮 灰白 、 體型 嬌小 的 女士 ， 正 如 我 在 一 次 科學 會議 上 看到 她 的 時候 給 我 的 印象 ， 總是 細聲 地 講話 而且 不 喜歡 宴會 。 正 如同 一般 在 五○年代 長大 的 女孩 ， 珍妮•克拉克 也 受到 化石 的 吸引 ， 但是 引起 她 興趣 的 並 不 是 一般 孩子 喜歡 的 那 種 化石 ， 她 說 ： 「 我 一向 就 對 動物 早期 的 歷史 比 恐龍 時代 的 結束 更 感興趣 。 」 她 最 喜歡 的 化石 和 現存 的 任何 物種 都 大不相同 ， 她 最 喜歡 的 是 有 冑甲 、 沒有 下巴 的 魚 ， 或是 比馬蹄蟹 （ horseshoe crab ） 和 蠍子 更 早期 的 三葉蟲 （ trilobite ） 。 六○年代 ， 她 在 英格蘭 北部 泰恩河 畔 新堡 大學 （ University of Newcastleupon-Tyne ） 跟隨 考古 生物學家 潘勤 （ Alec Panchen ） 。 潘勤 與 一 群 同好 的 研究生 研究 肉鰭 魚類 以及 一些 在 魚 被 螈 出現 後 三千萬 年 才 出現 的 四 足類 。 在 那 化石 紀錄 的 間隙 中 一定 發生 了 一 項 巨演化 的 大 爆炸 ， 因為 在 石炭紀 的 沼澤 內 ， 發現 了 十幾 種 不同 的 四 足類 。 新堡 的 考古學家 研究 某些 兩棲類 ， 有些 的 頭部 像是 回力棒 ， 有些 則 是 身體 像 蛇 ， 但 比 第一 條 蛇 還 早 了 三億 年 ， 另外 有些 身體 則 像是 被 銀行 保險庫 掉下來 壓扁 的 形狀 。 這些 骨架 本身 就 是 最 稀有 的 化石 。 珍妮•克拉克 大學 畢業 後 希望 作 潘勤 的 研究生 ， 繼續 研究 這些 生物 ， 「 我 問 他 是否 有 任何 機會 ， 但 他 說 沒有 。 」 八 年 過去 了 ， 珍妮•克拉克 到 伯明罕 （ Biringham ） 的 博物館 工作 ， 負責 陳列 與 展示 昆蟲 與 鳥類 標本 ， 並 在 假日 為 學生 導覽 。 她 遇到 了 比 她 更 安靜 沉默 、 以 寫 電腦 程式 為生 、 閒暇 時 到處 尋覓 化石 的 羅勃•克拉克 （ Robert Clack ） ， 並 與 他 結成 連理 。 有時候 他們 會 騎 摩托車 到 蘇格蘭 ， 一 路 上 探勘 泥盆 紀石層 。 珍妮•克拉克 的 老闆 在 一九七九年 偶爾 注意到 她 對 工作 有 倦意 ， 因此 建議 她 為 博物館 做 些 特別 策畫 ， 於是 珍妮•克拉克 再次 去 問 潘勤 有 沒有 什麼 機會 。 這 一 次 潘勤 有 個 主意 ， 一八七○年 從 約克郡 （ Yorkshire ） 的 一 個 三億三千萬 年 煤礦 中 發現 了 一 個 叫做 Pholiderpeton