恐龙足迹给我们讲述的科学故事

顾泳琳

摘 要：随着文化发展进步，一些只在课本中见到过的东西逐渐在现实中出现。生活在侏罗纪和白垩纪的恐龙虽然已经灭绝，但是在博物馆中还可以看到他们的足迹化石、骨骼化石等，这些化石的研究颇具时代意义。本文主要通过对恐龙足迹给我们讲述的科学故事进行讲解，希望可以让更多了解恐龙足迹的研究意义。

关键词：恐龙;足迹;科学

前言

足迹作为一种证据，可以为我们提供很多研究材料，通过对足迹的分析，大体可以分析出具体动物的大小、年代、生活习惯等，为地质研究与历史研究提供材料依据。如今，痕迹鉴定已经成为一门专业的学科，是现代刑侦的重要手段，通过对痕迹的鉴定，验证事件的真实与否，已经成为必备手段。通过对恐龙足迹的研究，可以使民众更加全面了解恐龙，了解那一时代的环境背景，生态状况等等。

1 恐龙足迹的分析

1.1形成

恐龙足迹的形成与正常足迹形成十分类似，正常我们脚踩在泥泞的地面便会留下足迹，只不过恐龙的足迹还要经历其他的步骤才能保存下来，成为现在我们所能看到的化石。恐龙脚踏之后，泥泞的地面需要被太阳暴晒几日，最好是将足迹晒干，然后经过各种地壳中沙土地质变化岩石的过程，经过数万年才逐渐形成恐龙足迹化石[1]。

1.2保存形式

研究者一般会根据恐龙足迹的具体形态，将恐龙的足迹分为凹足迹与凸足迹。凹足迹，是指恐龙当时脚踏的部分突然经过变化变成砂岩，之后随着地表岩石的差异化风化，附在砂岩上面的泥岩会被先风化掉，然后露出里面的砂岩，人们才可以看到留在砂岩上的恐龙足迹。这种足迹往往呈现向下凹，也就是所谓的凹足迹。凸足迹则是指，此时泥岩处于砂岩的下侧，恐龙足迹留在泥岩上面，经过地质的差异风化，泥岩先被风化，之后人们会在砂岩中看到向上凸的恐龙足迹，也就是凸足迹。这两种足迹是现代地质研究与考古研究中比较常见的足迹保存形式。除了上述两种足迹之外，还有一种只保留了恐龙侧面的足迹，这种足迹要比上述两种足迹更容易见到，主要是在地层剖面图中可以看到，通常被称为纵切面恐龙足迹。

2 恐龙足迹对科学故事的解读

2.1方便大众了解恐龙运动速度

可以根据发现的恐龙足迹，推测出恐龙的运动速度，更加真实的模拟恐龙的形态。这种对恐龙的运动速度的研究，单纯依靠恐龙骨骼化石是很难完成的，有了恐龙足迹化石可以进一步简化研究的难度。根据同一个恐龙多个脚印相邻两个脚印之间的距离，结合恐龙的具体年龄、体型等可以准确预测其当时运动的速度。利用步子与速度之间的计算公式，此计算公式是科学家经过对人、马、鸟大量数据研究得出的函数关系，用V表示运动的速度单位是米/秒，V=0.250.5g·λ1.67/h1.17，这里面的g是重力加速度，λ运动过程中同一只脚留下的连续两个足迹之间的距离，h腿的长度，一般相当于足长的四倍。例如，在M市查布地区发现的四个连续的恐龙足迹，被称作洛克里查布（Chapus lockleyi）足迹。经过测量已知复步长2.33m，足长0.58m，代入上面的公式，得出恐龙当时行走的速度4.3m/s相当于我们成年人的步行速度。上面的计算只是一种恐龙的运动速度，之前测算最快的恐龙12.18m/s一百米的速度比博尔特还要快。如今在互联网上很快便可以搜索到相应的恐龙速度测算软件，只要知道的足迹的复步长与足长，通过软件轻松就可以算出恐龙运动的速度。

2.2走路姿态

根据恐龙足迹可以研究恐龙具体的行踪姿态，进一步方便民众了解恐龙的具体形态。根据恐龙的骨骼化石很轻易便可以看到恐龙是四足行走的动物，与人类有很大的差别，尽管已经有很多恐龙的骨骼化石，但是人们还是很难想象恐龙具体是怎么行走的。有了恐龙足迹化石，科学家们便可以根据足迹的具体情况，模拟出更为真实的恐龙行走姿态，让人们对恐龙的行走姿态有更深入的了解[2]。例如，在研究翼龙时，因为其可以在空中滑翔，所以很难按照具体的四足动物进行模拟，之后有了恐龙足迹的佐证，科学家们发现翼龙的行走时，翅膀也参与道行走中来，与之前假设与鸟类行走方式相同有很大的出入。在《与恐龙同行》（Walking with Dinosaurs BBC制作）中我们看到翼龙行走姿态，就是根据足迹化石复原的行走姿态。

2.3生活方式

从恐龙足迹化石中还可以分析出恐龙的生活方式，为恐龙的研究提供珍贵的材料。动物有不同的生活方式，像老虎是独居动物，狮子的群居动物等。有了足迹便可以对恐龙的具体生活方式进行研究，经过分析骨骼化石与足迹环视，科学家们发现不同种类的恐龙生活的习惯是不同的。鸭嘴龙多群居生活，这一点在莲花卡利尔（Caririchnium lotus）足迹中得到了证实。而大型的三趾型兽脚类恐龙大多是独行动物，这点在M鄂托克旗发现的打量恐龙足迹化石可以证实。恐龙的生活方式除了独居与群居的分别之外，恐龙还是一群喜欢战斗的动物。在S省诸城发现的众多鸭嘴龙骨骼化石中掺杂了暴龙的骨骼化石，这一现象科学家推测当时它们一同遭遇了灭顶之灾。但是对于这种灾难的第一现场分析，很难通过恐龙的骨骼化石判断，恐龙足迹化石提供了有力证据。在研究中发现，大量的恐龙足迹化石中，有食肉类恐龙的足迹穿插其中。在鄂托克旗发现的恐龙足迹化石中，有一个本来排的整齐恐龙行迹，被几头三趾型恐龙的足迹搅乱，说明小型恐龙的秩序被那几头三趾型恐龙打乱，捕食与战斗开始。

2.4研究古环境

恐龙足迹化石的发现对古代环境的研究有很大的幫助。通过对恐龙足迹的研究与比对附近地质环境可以很好的研究古达生态环境。科学家们发现，在蜥脚类恐龙足迹多得地方很少发现鸟脚类恐龙足迹，且蜥脚类的恐龙足迹多留在干旱的湖边、滩地，而在潮湿、煤层等环境中极少会见到蜥脚类的恐龙[3]。在鄂托克旗发现的众多恐龙足迹化石与介形虫（主要生活在干旱与半干旱地区）化石，却没有发现鸟脚类恐龙化石。

2.5恐龙足迹研究的现实意义

对于恐龙足迹的研究对现实社会的发展有很大的作用。首先恐龙足迹的研究为历史与地理研究提供了依据。恐龙生活在亿万年之前，对于它们的研究可以了解当时生态环境、地质环境，以及对地质运动的研究也十分有利。其次，对恐龙足迹的研究对于加深人们对环境的理解有很大的帮助。人们在对恐龙足迹化石观赏中，不断丰富自身地理观念，感受到大自然神奇的魅力，更容易引起对自然环境的思考，提高自身的环保意识。再次，对于恐龙足迹的研究，为刑侦足迹坚定提供一定借鉴。近年来痕迹刑侦学对于破解案件来说帮助很大，但是刑侦痕迹发展中常常会受到阻碍，有了恐龙足迹研究可以对刑侦痕迹研究提供规定借鉴，进一步促进其发展。

结束语

综上所述，恐龙足迹给我们讲述的科学故事很多，在了解恐龙足迹的同时方便人们了解恐龙时代的地质环境、生态环境，进一步了解恐龙的具体形态、生活方式提升环保意识。所以，博物馆在平时工作中，要注重对恐龙足迹化石的保护与展览。博物馆还要做好宣传，让更多人愿意走进博物馆，去感受动物的魅力，了解自然的神奇，提高自身对环境对自然的爱。

参考文献

[1]何情，邢立达，王晓丽，等.安徽齐云山晚白垩世兽脚类恐龙足迹点沉积环境[J].地质通报，2017，36（9）：1506-1513.

[2]赵明华.恐龙灭绝之谜[J].小学生学习指导：高年级，2017（10）：8-9.

[3]李日辉，陈晓辉，李建军.山东郯城以蜥脚类恐龙为主的足迹化石群：古生态学及地层学意义[J].山东科技大学学报：自然科学版，2019，38（01）：44-52+61.

（作者单位：河源市博物馆）