重回侏罗纪

2019-06-10 09:08邢立达
中国国家旅游 2019年5期
关键词:琥珀足迹化石

行者档案

邢立达,中国地质大学(北京)副教授,青年古生物学者,科普作家,主要研究方向包括恐龙、翼龙、恐龙足迹等古生物化石及其功能形态学、空气动力学、古病理学、琥珀包裹体,已发表科研论文百余篇。

尽管恐龙在世界上已然消失,但这些创造了无数生命奇迹的生灵,却能够穿越亿万年时光,以最貌不惊人的顽石为线索,告诉我们,它们真实存在过,侏罗纪真实存在过。恐龙足迹不像骨骼化石那样引人注目,却包含了极其重要的信息。十几年来,我每年大约有240天是在野外奔走,跑遍了中国藏东南、南疆腹地的无人区,也去过伊朗、伊拉克交界的战乱地带,每次有新的发现,就像是多打开了一枚时光的胶囊,它们一点点地勾勒出一个从真实历史中穿越回来的侏罗纪公园。

鲜为人知的恐龙追踪者

研究恐龙的专家很多,但他们的研究对象大多是化石,即恐龙死亡之后沉入水底的状态,通过化石研究恐龙的身后事。而我的研究对象是恐龙生前用脚丫儿“踏”出来的化石。举个例子,通常警察發现犯罪现场后,会勘查嫌疑人的脚印、足迹,从他日常生活留下的物证中推断有用信息,我用的是同样的方法,只不过我是用来追踪一亿年前的史前生物。

这种偏冷门的研究方式,导致我的同行非常少——国内只有两三个人,算上国际同行也不过二三十位,有时候我们会开玩笑地说:打个电话、发个Email就能完成一次国际学术研讨会了。我们这群人,总是和恐龙化石专家们出现在不同的地方,因为能保存化石足迹的地方不会找到骨骼化石,发现骨骼化石的地方也不会发现恐龙的足迹。脚印要保存下来,需要后期的干固、干化,不然很容易变形。而恐龙化石要保存得好,需要快速被强烈的水动力覆盖住,水流会带来沙、土等很多沉积物,把尸骸包住。虽然不像恐龙化石的发现那么吸引眼球,但足迹的研究是恐龙生态学和行为信息的重要来源。

作为一名追踪恐龙的“侦探”,能在足迹中发现些什么呢?世界上最著名的恐龙足迹,要数美国纽约自然史博物馆的伯德(Roland T.Bird)在美国德克萨斯州国家恐龙公园的发现——12个迷惑龙(雷龙)并肩前进,后面一条食肉恐龙穷追不舍。从这些足迹我不仅能读出恐龙的种类、身高和身长,也能读出它们平时是群居还是独居、如何走路、如何休息等诸多恐龙生态学和行为信息。比如,我可以从两只左脚印的距离,推断出这只恐龙行进的速度。我在内蒙古发现过一个恐龙足迹,它一步可以迈出3.5米左右,这是一个非常可怕的速度,可以瞬间就跑得无影无踪。也有—种恐龙一步只能迈出几厘米,那就是慢慢挪动了。这些信息从恐龙化石身上就很难读到。

2007年夏天,我被重庆一处白垩纪足迹化石点震撼了。那时我刚刚开始接触恐龙足迹,只见眼前的绝壁上密密麻麻分布着176个大小不一的鸭嘴龙形类的足迹、古鸟类足迹、蜥脚类足迹,从中我能看到很多道不同恐龙的行迹,周围还分布有明显的泥裂与波痕,一瞬间,它们鲜活的身影似乎从绝壁上浮现出来,伴随踩踏起来的尘土,在我眼前演绎着一段白垩纪时代的恐龙大片。

从那以后,我对恐龙足迹的热切探访再也无法停止,10年问,我走遍了中国的31个省市自治区,考察了100多个足迹点。中国的四川、山东、内蒙古、东北、甘肃、新疆都有很多恐龙足迹,因为这些地方的白垩纪地层,也就是恐龙时代的地层刚好暴露出来了。可惜的是,由于长时间得不到重视,各地的恐龙足迹风化、破坏较为严重,我不得不争分夺秒地抢时间。

解密恐龙们的趣味生活

寻觅恐龙足迹有一个很讨巧的方法,就是从古代神话传说中寻找线索。中国有很多关于仙人、神物留下的“手印”“脚印”的传说,或“落凤谷”“落凤坡”之类的故事,这些都能成为我发现恐龙足迹的线索。

在西藏昌都,我了解到当地藏民世代传颂着关于格萨尔王的神秘史诗:格萨尔王天生神力,能够飞檐走壁,在一处悬崖上留下了很多像鞋印一样的印记,其中最长的一对足有1.7米长,如同巨人踩在泥泞中留下的痕迹。在这处“神迹”周围摆放着数不清的哈达,每年有无数人前来膜拜。我通过现场勘查,加上大量信息分析,推断出这些大脚印其实正是侏罗纪恐龙的足迹,至少有8对,分为3组,同方向行进。它们属于蜥脚类恐龙,有着庞大的体形,如今唯一可以在体型上与它们匹敌的动物只有海洋中的须鲸类,比如蓝鲸。经过详细的数据分析,我推断出最大的那只恐龙体长约达18米,相当于两辆公交车的体量。有趣的是,这些脚印是“上下颠倒”的,也就是说后足迹在上,前足迹在下,这是由于亿万年间沧海桑田的地质变动,原本留存在平地上的足迹“登上”了绝壁。因为前后足迹相当靠近,甚至重叠,而且恐龙当时走得比较快,所以便形成了一道行迹,被人们误以为是神秘巨人的足迹。

四川大凉山腹心地带的昭觉县,有一个叫三比罗嘎的地方,是—个铜矿矿区。1999年前后,随着一次爆破的巨响,中国最壮观的—个恐龙墙岩面出现了。当时我在加拿大读书,看到报道后马上决定飞回国。那面岩面坡度接近60°,而且矿山仍在爆破,危险无处不在。后来在对这一区域的考察中,我突然发现一道极其奇怪的足迹,每个足迹都由三道长长的、平行的爪痕组成,沿着岩壁一路往上,这是典型的肉食恐龙游泳迹!

“恐龙会不会游泳”一直是古生物学界一个充满争议的话题。肉食恐龙长期以来被认为是“恐水”的,直到2007年美国古生物学家才找到肉食龙能游泳的证据。这类足迹在全球的发现极少,亚洲尚无记录。

肉食龙是如何游泳的呢?答案是:狗刨。三比罗嘎这个造迹的恐龙是一直用后肢末端拨拉着水前进,就像小狗会游泳一样,這很可能是肉食龙与生俱来的本领。这种刚好碰到水底的足迹也透露出一个惊人信息,就是当时的水有多深,因为恐龙的臀高一定要刚好够到水深,足迹才能保存下来。我们根据脚印推断臀高,继而推断出当时的水深大约0.9米。有趣的是,相邻不远处还发现有“正常行走”的肉食龙足迹,很可能表明了古岸边和水体的分界,这都是恐龙足迹带给我们的关于古环境的信息。

趣事还没有结束。在成群的脚印中,我又发现了一场可怕的踩踏,3只恐龙从不同的方向走到同一地点,但离开的时候只有两只。有人质疑说,这3只恐龙也有可能是前后脚到的,为什么你笃定地认为是同时?因为我看到了证人——离踩踏点不远,另一只恐龙看到前方有恐龙打架,觉得情况不妙,掉头而走,它留下的足迹来了个180°大转弯。这个掉头的足迹放眼全球亦属罕见,它还带给我们一个惊人的新知识——恐龙是怎么走路的。它们的前足与后足并非交替着陆与离地,而是同一侧的前足与后足同时行动,即左手左脚一起,右手右脚一起,在拐弯的过程中,前足迹会明显偏离行迹中线,就像长颈鹿走路的方式一样。

我还遇到过很罕见的立体的恐龙足迹,那是一只倒霉的恐龙,一不小心踩到一个泥坑,整只脚都陷了进去,形成足迹。此外还有4只驰龙类平行地留下的足迹,并且它们之间的宽度是一致的,这表明通常被认为是“独行侠”的它们也是可以群居的。

有一次我看到新闻报道,山东即墨的一处工地发现了几百个恐龙脚印。赶到现场时,却只看到一片狼藉,原来媒体曝光的次日,工地就用推土机铲破了全部足迹化石。我不死心,在扔掉的废土中翻找,竟然发现了山东省第一例翼龙足迹。我也遇到过挖矿时不小心暴露出来的恐龙足印岩层,但因为怕我们要求保护,影响矿石开采,施工方就在下大雨的时候跟我们说塌方了,阻止我们进行研究。这些事想起来真是令人心痛。这些从上亿年前留存至今的恐龙足迹就这样轻易消逝,仿佛不曾存在过。为了和推土机抢时间,我暗下决心,再得到相关信息,立即启动“24小时响应”,联系有关部门和专家等,共同进行足迹点的挖掘、保护。

CNT对话

您如何理解研究古生物学的意义?

地质学是在空间和时间的框架下认识地球的构成和演化。古生物学是地质学和生物学的交叉学科。研究古生物可以增进人类对现代生物环境的理解,从而为人类生存带来可持续的希望。在漫长的深时(Deep Time)中,人类的出现与演化只不过是转瞬即逝的几秒钟。人类出现之前的地质年代出现过5次全球性的生命大灭绝,出现过多次极端气候,古老的生命是如何应对这些变化的?人类以后要如何应变?这些都需要通过研究古生物才能知道。比如恐龙时代中的白垩纪就是极好的温室气候范本,对人类制订气候策略具有很好的参考价值。

此外,古生物学也能对国民经济有直接贡献。一些小化石,比如微体化石的有孔虫放射虫,可以用来寻找油气;植物化石可以寻找煤矿,确定油田大小;海生的标准化石可以帮助我们确定地层的年代,甚至寻找特定的稀有矿物。大化石,比如恐龙、猛犸象、剑齿虎之类,则极大地拉动了影视、科普、娱乐等领域的发展,恐龙热潮多次席卷全球,各个行业都直接或间接地从中受益。

研究恐龙满足了我的好奇心,野外考察各种不确定性是很刺激的体验。与此同时,我的工作也能帮助大家更好地理解生命的演化,恐龙存在的漫长的1.6亿年,可以帮助我们解释生命的本质:生命是什么,生命从何而来,生命到哪儿去。

十几年来对恐龙的认识有何变化?

20世纪90年代初,斯皮尔伯格导演的《侏罗纪公园》首次亮相荧幕,塑造了一代人对于恐龙的印象——蜥蜴般的粗糙外皮和鳞片,从棕到绿的暗淡颜色,体型惊人,会制造可怕的破坏……直到今天,大部分人心目中的恐龙依然是这样的形象。

1995年,我上中学时,中国发现了世界上第一只带毛的恐龙,之后有越来越多的带毛恐龙被挖掘出来,颠覆了人们对恐龙的理解。到了2000年,我读大学的时候,人类又发现了会飞的恐龙,这些都令我吃惊不已。最近几年,又发现了带毛的暴龙类和带翼膜的恐龙。简单来说,每一年都有令人激动的发现。

Tips

中国的恐龙足迹

綦江国家地质公园

地点:重庆市綦江区老瀛山

特色:在20x7平方米的范围内有300余个恐龙足迹,是迄今中国西南地区白垩系地层中发现的最大规模的恐龙足迹群。这个恐龙足迹群的种属丰富而独特,至少包括鸭嘴龙类、兽脚类、蜥脚类、翼龙类、古鸟类等足迹,其中数量最多的是莲花形的鸭嘴龙足迹,共计176个,最短的11厘米,最长的35厘米,提供了鸭嘴龙类在各发育阶段留下的不同足迹。此外綦江还有全球唯一的5种恐龙化石和6种恐龙足迹形态集中在一起的独特景观,足迹有凹形、凸型、动态、立体、重叠和幻迹等状态,在世界范围内也非常罕见。

甘肃刘家峡恐龙国家地质公园

地点:甘肃永靖县盐锅峡镇

特色:刘家峡恐龙足迹群保存十分完整、清晰,立体感强,非常独特。在已经揭露的总计710平方米的岩层层面上发现了8类30组270个足迹,其中至少包括蜥脚类、兽脚类、鸟类、鸟脚类、翼龙类、龟类等。同地点出现如此多样的食植类和食肉类恐龙足迹,在国内尚属首次,在世界上也极为罕见。刘家峡恐龙足迹群中最大的一组蜥脚类足迹为世界之最,已列入世界纪录协会世界最大恐龙足迹群候选世界纪录。

鄂托克恐龙遗迹化石国家级自然保护区

地点:内蒙古鄂尔多斯查布苏木

特色:长约30公里的早白垩纪灰色砂岩上出露有数千个恐龍足迹化石,以兽脚类、蜥脚类、鸟类、龟类为主,其典型性、稀有性及代表性十分突出,区内化石种类之多,数量之大,分布面积之广,在国内外实属罕见。

冒险打开时光胶囊

除了恐龙足迹,指引我一步步深入神奇的侏罗纪的还有一条美丽的线索,那就是琥珀。如今世面上流传最多的琥珀来自波罗的海,因为当地在史前时期是非常大的、能形成很多树脂的森林。不过,我所说的作为神奇线索的琥珀来自缅甸。2013年,我开始在位于缅北胡冈的白垩纪琥珀矿区考察,这片原始森林被当地人称为“魔鬼居住地”,一亿年前白垩纪地层产出的美丽琥珀,包裹着大量古生物遗骸,如同时光胶囊,把亿万年前的生命纤毫毕现地带到现代人身边。

很少有古生物学家能到达这片琥珀矿区,因为当地常年兵荒马乱,这里还是军事禁区。我也是在战事缓和时偷偷进去的。从旅游城市密支那到矿区只有150公里,但我先后换乘了摩托车、大象还有小船,走了一整天。长达8个月的雨季让道路泥泞难行,沿途还有雷区,我在路边看到过一只成年大象,不幸踩中反步兵地雷而死,全身有一千多个弹孔,非常悲惨。此外,矿区通往各城市的道路设有层层关卡,管控非常严格。有一次,我打扮成当地人的样子,跟着向导进矿区,遭遇地方武装的士兵检查证件,我装成哑巴才蒙混过关。琥珀矿区就像是拆迁现场,一个个五颜六色的帐篷下面遮盖着一口口矿井,有的井甚至打到了100米深。由于技术落后,井不能挖得太宽,下井作业的大都是青少年,用绳子绑住腰慢慢吊下去,在那么深的地方,缺氧、渗水、崩塌经常发生,非常危险。

我穿着当地的传统服装,主动与当地人“套近乎”,认识了不少与琥珀相关的人,比如挖琥珀的工人和珠宝商,从他们手里找到过古鸟类翅膀的琥珀、青蛙琥珀等。最令我激动的是,我发现了世界上第—只恐龙琥珀。那是一枚土鸡蛋大小的琥珀,琥珀商笑眯眯地说:“这是两只蚂蚁上树,你不会感兴趣的。”我掏出便携的小放大镜一看,腿都不禁抖了起来—植物上怎么可能会有原始的羽枝,那显然是羽毛,这个条形物只可能是鸟类,或是恐龙的尾巴!我不动声色地放下这颗“土鸡蛋”,经过几番讨价还价,将它买了下来。后来经过同步辐射扫描,这果然是—只上亿年前恐龙的尾巴,有8节椎体。同时,琥珀中羽毛的分支结构证明,现代鸟类羽毛分支中最细小的两层——羽支和羽小支,在鸟类演化出羽轴之前就已经出现了。琥珀中恐龙尾巴的断口很“鲜”,经过微量元素分析,断面出现高度富集的铁元素,80%以上的铁样本为二价铁,这是血,是恐龙生前遗留的血液中血红蛋白和铁蛋白的痕迹!这只琥珀恐龙很可能本身是完整的,只不过挖掘时,一榔头下去四分五裂了。

我的缅甸“挖宝历险记”继续进行,紧接着又发现了世界上第一枚雏鸟琥珀、第一枚压成鸟琥珀、第一枚介形琥珀、第—枚蛙琥珀、第—枚蛇琥珀。我有一个很大的野心,就是把这些标本收藏在—起,集结成全世界最大的琥珀脊椎动物库存,就如同一个从真实时光里穿越回来的侏罗纪乌托邦,让更多人感受到来自古生物的震撼。

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