探密盐井沟古生物化石遗址

2012-09-14 01:21
重庆三峡学院学报 2012年5期
关键词:动物群盐井古生物

张 健

(重庆市万州区博物馆,重庆万州 404100)

探密盐井沟古生物化石遗址

张 健

(重庆市万州区博物馆,重庆万州 404100)

盐井沟古生物化石遗址发现至今已有近百年历史,目前在重庆市、万州区各级政府的支持下,古生物化石得到了有效保护。文章通过对盐井沟古生物化石遗址的历史、成因、时代、特征等研究,揭示几十万年前盐井沟地区动物的生存状态。从地质背景上看,盐井沟地区保存了早更新世晚期至现代较为完整的生物演化序列,有望建立我国南方第四纪生物地层学的标尺。

盐井沟;古生物化石;化石动物群;东方剑齿象

盐井沟古生物化石遗址位于重庆市万州区新田镇高家村(原盐井乡平坝村),距万州城区约30公里、长江南岸约10公里,中心地理坐标为东经108°、北纬30°左右,海拔高度800~1 100米,属中生代三迭纪灰岩区,喀斯特地貌非常发育,溶洞、裂隙广布,景色秀美。盐井沟古生物化石遗址出土了大量保存完整的第四纪哺乳动物化石,在我国华南地区绝无仅有,同时保存了早更新世晚期至现代较为完整的生物演化序列,可以为现代生物的起源演化等问题提供不可替代的材料支持,有望建立我国南方第四纪生物地层学的标尺。于2009年12月被重庆市人民政府公布为第二批重庆市级文物保护单位。

一、盐井沟古生物化石遗址的发现与保护

自古以来,盐井沟地区的古生物化石一直被当地乡民视作中药“龙骨”开采出售,(《中华本草》和《中药大辞典》记载:龙骨为一味中药,为古代哺乳动物如象类、犀牛类、三趾马等骨胳的化石。能镇惊安神;平肝潜阳;固涩;收敛。)据英国重庆海关《万县分关1917—1921年调查报告》记载:“这里古生物化石的发掘量,每年不下万担,成为当地操之有素的职业和收入颇大的富源。”随着中药材商的经营,盐井沟地区出土的古生物化石流散到长江沿岸各中药店铺。

(一)盐井沟化石动物群的发现

1870年,英国著名古生物学家欧文(Owen 1804—1892)将大英驻远东外交官罗伯特·史温候(Robert Swinhoe)在四川重庆府的一个洞穴收集的“龙骨”描述为:东方剑齿象(Stegodon orientalis)、中国鬣狗(Hyaena sinensis)、中国貘(Rhinoceros sinensis)、中国爪兽(Chalicotherum sinense)化石。这是关于我国古生物化石最早的描述,这些化石一般被认为产自盐井沟。

1921秋,美国自然历史博物馆中亚考察队古生物学家格兰阶(Granger)博士到长江流域考察,从当时驻宜昌的大英领事朗佛·史密斯(J.Langford Smith)那里得到了在长江上游的万县附近发现化石骨头的有关信息。于是他逆江而上到达万县,偶然在一家中药铺发现“龙骨”这味中药,凭借经验,他知道这属古哺乳动物化石,追根溯源,在万县盐井沟石灰岩裂隙或深坑中发现大量的哺乳动物化石。他们经过1921—1922年、1922—1923年、1925—1926年冬季的发掘,采集到相当完整的东方剑齿象、虎、犀牛、大熊猫、貉等大量有重要价值的古生物化石,用船运回美国,丰富的古生物化石震惊了当时世界古生物界,至今这批化石仍然被视为精品,陈列在美国纽约自然历史博物馆。1953年,卡尔伯特等人研究后,称它们是“万县动物群”或“盐井沟动物群”。格兰阶是第一个成功寻找到这些化石的原产地,并亲自指导化石发掘与收集的古生物学家[1]。20世纪30年代我国著名古脊椎动物学奠基人杨钟健和第四纪地质学家贾兰坡也曾到此考察。

图二 1922-1923年格兰阶和翁文灏在盐井沟与发掘人员留影[1]

(二)盐井沟化石动物群的历次发掘

1985—1986年中国科学院古脊椎动物与古人研究所和重庆自然博物馆联合考察盐井沟,获得大量珍贵标本,其中的一具大熊猫骨架化石在全世界同类标本中完整度最高[2]。

2007年5月4日,重庆化石爱好者张健评到万州盐井沟进行实地调查,在一处荒坡的下面,他发现了一块白色石头,他判定这是一只东方剑齿象的骨骼化石,张健评立即向万州相关部门做了汇报,万州文物管理部门对此进行了调查和保护。11月重庆自然博物馆和万州博物馆联合对盐井沟已暴露的化石点进行了抢救性发掘,获得一具保存十分完整的东方剑齿象化石,专家对其进行了复原、装架,现陈列在万州区博物馆。

图三 2007年发掘的东方剑齿象化石现陈列在万州区博物馆

2011年3至5月,重庆中国三峡博物馆三峡古人类研究所联合万州区博物馆对盐井沟大垭口化石地点进行了再次发掘,新发现了大量哺乳动物化石,共计有5目9科12种,其中包括两具完整度相当高的东方剑齿象化石骨架。万州区博物馆聘请重庆自然博物馆专家团队历时半年,对这些化石进行了修复、整理、复原、装架,期间中国古生物专家、巫山猿人发现者、三峡古人类研究所名誉所长黄万波教授多次到万州对装架工作进行指导。这次共复原装架2具成年东方剑齿象,复制1具幼年东方剑齿象和2具大熊猫,将在三峡移民纪念馆(万州区博物馆新馆)展出。

图四 黄万波教授现场指导化石装架

(三)盐井沟古生物化石遗址的保护

以前,盐井沟地区的化石屡屡被乡民发掘出来,作为龙骨出售给药商。新中国成立后,当地人民政府明令禁止无序挖掘,1988年盐井沟古生物化石遗址成为县级文物保护单位;1999年9月,成为万州区文物保护单位;2009年12月,重庆市人民政府将其公布为第二批重庆市级文物保护单位。

二、盐井沟化石动物群的形成

(一)化石的形成

化石是存留在岩石中的古生物遗体或遗迹,在漫长的地质年代里,地球上曾经生活过无数的生物,这些生物死亡后的遗体或是生活时遗留下来的痕迹,许多被当时的泥沙掩埋起来。在随后的岁月中,这些生物遗体中的有机物质分解殆尽,坚硬的部分如外壳、骨骼、枝叶等与包围在周围的沉积物一起经过石化变成了石头,但是他们原来的形态、结构依然保留着。同样,那些生物生活时留下来的痕迹也可以这样保留下来。我们把这些石化的生物遗体、遗迹称为化石。是否能形成化石取决于许多因素,但是有三个因素是基本的:

第一,有机物必须拥有坚硬部分,如壳、骨、牙或木质组织。然而,在非常有利的条件下,即使是非常脆弱的生物,如昆虫或水母也能够变成化石。

第二,生物在死后必须立即避免被毁灭。如果一个生物的身体部分被压碎、腐烂或严重风化,这就可能改变或降低该生物变成化石的可能性。

第三,生物必须被某种能阻碍分解的物质迅速地埋藏起来。而这种掩埋物质的类型通常取决于生物生存的环境。

(二)盐井沟埋藏丰富的古生物化石缘由

盐井沟丰富的哺乳动物化石的形成与保存,与该地区特殊的地质、地貌、环境密不可分。该地区属于典型的喀斯特(岩溶)地貌,山体主要由石灰岩构成,上覆黄色粘土。石灰岩的主要矿物成分是碳酸钙,在有水和二氧化碳时发生化学反应生成碳酸氢钙,后者可溶于水。岩石形成后长年在阳光下裸露暴晒,岩层节理面出现龟裂、风化,含有二氧化碳的雨水沿裂隙渗透到石灰岩中,将石灰岩中的碳酸钙溶解并带走,沿节理发育的垂直裂缝逐渐加宽、加深,在地表形成石骨嶙峋的地貌。地下形成洞穴或地下河道,洞顶发生坍塌,则地面就会产生名叫落水洞的洼地及漏斗(大型的竖洞)[3]。

远古时代,盐井沟地区丛林茂盛,沟谷、河流遍布,典型的亚热带雨林气候吸引了众多动物在此定居。这些动物稍不小心,就有可能摔落进落水洞中,同时,随雨水冲进落水洞中的土状堆积物也为动物死亡后得到有效保存并形成化石提供了得天独厚的条件。

三、探密盐井沟化石动物群

(一)盐井沟化石动物群的时代

最初格兰阶经过研究后,把他在万县盐井沟发掘的动物化石时代确定为晚上新世(350—260万年),随着盐井沟古生物化石的不断发掘,以及古生动物断代研究的不断更新,考古学家研究推断,盐井沟动物群以及中国南方其它地区的类似的洞穴或裂隙动物群的时代都属于更新世(260—1万年前)。盐井沟动物群在时代上贯穿整个更新世,并可根据其组成分为早、中、晚三期[1]。

(二)盐井沟化石动物群的种类

迄今为止,盐井沟出土的化石种类包括了7目20科32种哺乳动物,主要有:

灵长目Primates

猴科Cercopithecidae

金丝猴丁氏亚种Rhinopithecus roxellanae tingiannus Matthew and Granger

长臂猿科Hylobatidae

长臂猿Hylobates (Bunopithecus) sericus Matthew and Granger

兔形目Lagomorpha

兔科Leporidae

兔 Lepus sp.

啮齿目Rodentia

竹鼠科Rhizomyidae

咬洞竹鼠Rhizomys troglodytes Matthew and Granger

豪猪科Hystricidae

华南豪猪相似种Hystrix cf. subcristata Swinhoe

食肉目Carnivora

犬科Canidae

古爪哇豺 Cuon javanicus antiquus Matthew and Granger

熊科Ursidae

柯氏小熊Euarctos kokeni (Matthew and Granger)

浣熊科Procyonidae

大熊猫洞穴亚种Ailuropoda melanoleuca fovealis Matthew and Granger

鼬科Mustelidae

丽貂凶猛亚种 Charronia flavigula tyrannus Colbert and Hooijer

突吻猪獾Arctonyx collaris rostratus Matthew and Granger

猪獾Arctonyx collaris collaris Cuvier

灵猫科Viverridae

期望大灵猫Viverra zibetha expectata Colbert and Hooijer

鬣狗科Hyaenidae

中华斑鬣狗Crocuta crocuta sinensis (Owen)

猫科Felidae

剑齿虎Homotherium sp.

虎Felis tigris Linnaeus

豹Panthera pardus Linnaeus

猫Felis sp.

长鼻目Proboscidea

剑齿象科Stegodontidae

东方剑齿象Stegodon orientalis Owen

真象科Elephantidae

属种待定

奇蹄目Perissodactyla

爪兽科Chalicotheriidae

中国爪兽Hesperotherium sinense (Owen)

貘科Tapiridae

巨貘Megatapirus augustus Matthew and Granger

犀科Rhinocerotidae

中国犀Rhinoceros sinensis Owen

偶蹄目Artiodactyla

猪科Suidae

野猪Sus scrofa Linnaeus

鹿科Cervidae

风岐祖鹿Cervavitus fengqii Han

水鹿Rusa unicolor (Kerr)

褶齿香麝Moschus moschiferus plicodon Colbert and Hooijer

大赤麂Muntiacus muntjak margae Hooijer

大毛冠鹿Elaphodus cephalophus megalodon Hooijer

牛科Bovidae

水牛Bubalus bubalis (Linnaeus)

大额牛谷氏亚种 Bibos gaurus grangeri Colbert and Hooijer

大苏门羚 Capricornis sumatraensis kanjereus Colbert and Hooijer

青羊Naemorhedus goral (Hardwicke)[2]

(三)盐井沟化石动物群的埋藏形式

1.有的失足或被肉食性动物追赶掉进深坑和岩洞中,不能自拔而死,被流水带来的粘土埋葬。埋藏特点是:保存的动物化石骨骼结构关联,个体完整。

2.肉食动物捕食后遗留下的动物骨骼,或年迈自然病死的动物,尸体较长时间暴露在地表,经食腐尸动物啃食和扰乱、细菌分解作用等过程,剩余的骨骼被山洪搬移到岩石裂隙和洞穴中。埋藏的特点是:埋藏通常是多种动物骨骼杂乱无章,风化、磨蚀严重,混杂具一定磨圆度的砾石。

(四)盐井沟化石动物群的特点

1.具有现在动物群的面貌,同现在生活于当地的动物群相似。鉴定到种的27种动物中,现生种占23%。

2.在27种动物中,现生种的化石亚种14种,约占54%,其主要差别在于个体增大。

3.绝灭属为:剑齿象、古菱齿象、奈王爪兽、巨貘等。

(五)盐井沟化石动物群的价值

盐井沟地区保存了早更新世晚期至现代的较为完整的生物演化序列,在中国南方已发现的化石动物群里,无论门类数量,还是个体数量,都没有哪一地区有在盐井沟收集到的动物组合那样丰富,提供了那样多的关于亚洲更新世动物群的知识。特别是第四纪哺乳动物化石保存的完整程度属世界罕见,有望建立我国南方第四纪生物地层学的标尺。

目前盐井沟出土的化石标本已被国内外大量的博物馆、科研机构收藏、研究、展出。用实物标本生动地演绎远古生命发展、更替、灭绝的完整过程,向民众普及生物演化和环境变迁的知识,加强保护意识,宣传先进文化,弘扬科学精神,盐井沟化石具有不可替代的重要价值。

(六)盐井沟远古动物群中的王者——东方剑齿象

在盐井沟地区,目前出土最多的古生物化石就是东方剑齿象化石。剑齿象是一类已灭绝的古象,出现于中新世晚期到全新世,主要生活在亚洲和非洲的热带森林地区。这一类象的头骨比真象略长,腿也长,上颌的象牙既长且大,向上弯曲;下颌短,没有门牙;颊齿齿冠较低,剑齿象在进化过程中,齿脊数目逐渐增加,晚期进步的剑齿象,第三臼齿齿脊数多达10条以上。中国的剑齿象化石迄今为止已发现8种,北方最常见的种是师氏剑齿象(黄河象),南方常见的种是东方剑齿象,东方剑齿象是大熊猫——剑齿象动物群的重要成员,中国南方每一个含第四纪堆积的洞穴几乎都能找到它的化石。它们数十万年至数万年前生活在热带及亚热带沼泽和河边的温暖地带,以草食为主,是第四纪的“巨无霸”。

图五 东方剑齿象

四、保护地球家园,人类与地球生物同行

盐井沟动物群化石从发现至今已有近百年历史,经过古生物学家考证以及推断,50多万年前,万州盐井沟一带丛林茂盛,沟谷、河流遍布,东方剑齿象群居在一起,在丛林边、河岸、深谷和湿润的草地嬉戏,以树根、嫩枝、青草、野果为食。与大熊猫、巨貘、中国犀、水鹿等共同生活在该地区,它们中大多数动物种类都延续到了更新世晚期,有的甚至到全新世,直至数千年前才从该地区完全消失。在从中更新世向全新世转换的过程中,盐井沟动物群中如大熊猫、剑齿象、爪兽、犀牛、鬣狗等许多哺乳动物由于气候变化、水土流失、森林减少等原因,导致它们在此地区灭绝,盐井沟动物化石群中的绝大多数成员已经没有完全相同后裔生存在这里。

地球上自生命诞生35亿年来,经历过五次大规模的物种灭绝,尽管具体原因众说纷纭,但可以肯定自然因素是原因之一。目前随着科技进步、人口增长,地球上的自然资源被过度开发,环境污染日趋严重,如果再不采取有效措施,人类将很快面临第六次物种大灭绝危机。人类只有一个地球,大自然是所有地球生物赖以生存的家园,为了我们的生存,为了盐井沟古动物灭绝的悲剧不再重演,让我们行动起来:节约资源、减少污染;绿色消费、保护环境;保护自然、万物共存,让我们的家园再呈现昔日的碧水青山,鸟语花香。

[1]科尔伯特,霍艾基尔.中国四川石灰岩裂隙中之更新世哺乳动物[M].张健评,张静雯,译.乌鲁木齐:新疆美术摄影出版社,2010.

[2]黄万波,侯亚梅,徐自强.龙骨坡200万年前的山寨[M].北京:中华书局,2006.

[3]黄万波.论“东亚型”人类的起源与演化[J].重庆三峡学院学报,2008(4).

(责任编辑:朱 丹)

Abstract:The discovery of Yanjinggou fossil site has been nearly a hundred years so far, and due to the support of both the municipal government and the county governments in Chongqing, the protection of fossils nowadays has been strengthened. This article, by studying the history, causes, age and characteristics of Yanjinggou fossil site, discloses animals’ survival condition in Yanjinggou hundreds of thousands of years ago. From the perspective of the geological background, the Yanjinggou region has saved a relatively complete sequence of biological evolution from the later period of the Early Pleistocene to modern time, which is expected to be built as the ruler of the Southern quaternary biostratigraphy.

Keywords:Yanjinggou; fossils; fossil fauna; Oriental Stegodoner

A Quest of Yanjinggou Ancient Fossil Site

ZAHNG Jian
(Wanzhou Chongqing District Museum, Wanzhou, Chongqing 404100)

K872

A

1009-8135(2012)05-0011-05

2012-05-15

张 健(1968-),女,重庆万州人,万州区博物馆助理馆员。

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