宁夏回族自治区地质博物馆 万杨,赵亚,魏丽馨,赵明,杨克成
蒙古野驴是奇蹄目真马属化石常见的一种,化石广布欧亚大陆,时间从早更新世早期一直延续至今。现代的蒙古野驴分布于中国、蒙古等亚洲海拔在3000—5000米的高原,是一种典型的荒漠动物。它和普氏野马的化石已经在中国许多晚更新世动物群和古人类遗址中发现,后者的化石可以被称为“气候标准化石”[1]。因为它是一种在严格干燥寒冷、东季风盛行的气候环境下才能出现的荒漠动物。因此它的发现往往具有一定的环境指示意义。
宁夏第四纪广泛覆盖,从晚更新世到全新世都有真马化石的发现。主要有普氏野马(Equus przewalskyi)、蒙古野驴、真马(Equus sp.)等。其中灵武水洞沟地区的研究最为详细。该地区因其在旧石器研究领域的特殊地位而广受关注,发现了包括蒙古野驴在内的多种脊椎动物化石,时间跨度从晚更新世至全新世。布勒(M.Boule)等在《中国旧石器》一书中最早记录了包括蒙古野驴在内的古生物化石。随后宁夏文物考古研究所对水洞沟开展了进一步考古发掘工作,并在《水洞沟—1980年考察报告》中记述了在灵武水洞沟遗址剖面发现的脊椎动物化石15种,包括普氏野马、羚羊、鹿、牛、披毛犀、鸵鸟等丰富属种,并且在不同层位发现了蒙古野驴化石[2]。其中在第13层、第12层全新世地层发现了蒙古野驴化石,在第3-2层晚更新世地层中也发现了蒙古野驴化石。文中仅对产于晚更新世层位的脊椎动物化石进行了简单描述。其后在水洞沟第7地点,张双权等对该地区动物化石进行了初步研究,描述了包括蒙古野驴在内的10多个属种化石[3]。在这个地点发现的蒙古野驴化石包括臼齿、第一指节骨、胫骨、腰椎,简要描述了各部位特征,并与普氏野马进行了区别。此次笔者通过对灵武周第四系地层综合考察,在灵武水洞沟以南周家沟地区发现了蒙古野驴化石。兹对这些材料记述如下。
化石发现地点在灵武市境内。灵武市以石嘴山-固原断裂为界限,分为东西两大地形区域。西部的平原属于银川平原的东南边缘,东部为鄂尔多斯台地西南缘的一部分。台地波状起伏,高差在50米上下,西边的马鞍山、杨家窑山等南北向山地低矮平缓。台地上沙丘广布,主要分布在磁窑堡镇境内西天河流域的中下段。
研究区位于宁夏灵武市马家滩镇周家沟村附近。国道307、青银高速位于工作区北侧,有县道可到达研究区,交通较便利。(图1)
图1 化石点交通位置图
化石发现地区地层构造上处于华北-柴达木地层大区,华北地层区,东西两向分别处于盐池-环线地层小区、桌子山-青龙山地层小区,主要出露的地层有白垩系、古近系以及第四系[4](图2)。白垩系主要出露宜君组(K1y)、罗汉洞组(K1lhd)、泾川组(K1j)。宜君组零星出露在研究区南部,未见顶、底。岩性为灰紫色砾岩、灰黄色砂砾岩、砂岩夹泥岩。罗汉洞组岩性为棕红色砂岩夹砂质泥岩,出露于研究区东南、东北部。泾川组岩性为棕红-紫红色泥岩、泥质粉砂岩、长石石英砂岩夹泥灰岩,主要分布在研究区东南部,东北部零星出露。
图2 化石点地质简图及野外出露地层
古近系出露清水营组(E3q)。清水营组在宁夏广泛分布,因其产丰富的石膏而备受关注,同时在清水营组也发现了巨犀等哺乳动物化石。研究区周家沟、冯记沟乡、大水坑镇、青山乡等地出露清水营组,未见顶、底。岩性为橘红色、灰绿色细砂岩、砂质泥岩、粉砂岩,可见石膏。厚度不大,可见哺乳动物碎片。
新近系出露彰恩堡组(N1z)。研究区西南部零星出露彰恩堡组,未见顶、底。岩性为紫红色泥质粉砂岩、长石石英砂岩、紫红色泥质局部夹石膏层。
研究区广泛分布第四系地层,多为黄土、砂、黏土质砂、砂砾石,发现的蒙古野驴化石产于该层位。化石产出距离顶部约2m处的黄土中,部分化石露出,但受风化程度不强,应该为黄土剥落不久,大部分埋藏于黄土中,黄土中含有零星砂石。黄土结构相对疏松,孔隙比较发育,不同地区发育柱状节理,一部分地区具有湿陷性,塌陷洞(穴)等黄土岩溶地貌比较发育,厚度约3米。
本文的材料来自于灵武周家沟地区。下颌测量方法依据邱占祥等 《中国的三趾马化石》中的用法[5]。文中所涉及的术语简写:di2为第2颗下乳门齿;di3为第3颗下乳门齿;dp2为第2颗下乳前臼齿;dp3为第3颗下乳前臼齿;dp4为第4颗下乳前臼齿;m1为第一颗下臼齿。
哺乳动物纲 Mammalia Lin naeus,1758;
奇蹄目Perissodactyla Owen,1848;
马科 Equidae Gray,1821;
马属 Equus Linnaeus, 1758;
蒙古野驴Equus hemionus Pallas,1774(图3)。
图3 蒙古野驴左下颌骨(A:侧视,B:冠视)
标本:一件幼年个体的左下颌,带di2、di3,dp2-m1;
时代:晚更新世;
特征:蒙古野驴化石广布于欧亚大陆,现生的蒙古野驴分布于中国、蒙古以及亚洲中西部,适应干旱的气候环境。身体中等大小,肩高大约在1.35米。颊齿中等大小,上颊齿的原尖长,马刺不甚发育,狼齿的出现频率很低(约30%)。内谷在v到u形之间,外谷较短,在臼齿上较少深入双叶颈内。肢骨相当纤细[1]。
描述:一幼年个体左下颌。从牙齿出齿情况来看,第二颗下臼齿(m2)还未长出,其年龄应该在2岁左右,属于马的幼年期。下颌带di1,di2,dp2-m1,长度为295mm。
1.di2、di3:di2明显大于di3,横截面扁圆形,di3刚开始磨蚀不久。
2.dp2:整体呈长方形,前窄后宽。下前尖宽大,向前突伸,末端圆润,向后张开,后部呈圆隆。下原尖与下前尖之间收缩分开。不发育下马刺,外谷浅而宽阔,前、后壁直,谷底略起伏。内谷浅,呈宽缓的v形。下后尖呈圆锥形,下后附尖呈圆锥形。
3.dp3:前后宽窄近乎相等。下前附尖前缘开放,内角末端位于牙齿前壁的1/2处。下原尖外壁平直,形状接近正方形。外谷浅,几乎接近双叶颈,谷底收敛,但并不尖锐,略具下马刺。内谷底收敛,谷口开放,呈v形与u形的过渡,为典型的hemiones型内谷。
4.dp4:整体与dp3接近,不同的是前宽后窄,马刺几乎不可见,下后附尖外壁弯曲程度较小。冠面长方形,马刺微弱。原尖略小于前尖大小,形状近乎菱形,圆润程度略高于dp3。下前附尖较小,向舌侧方向,后壁可见褶皱。下后尖长大圆润,下后附尖稍扁三角状,内谷底尖呈V形。双叶颈稍倾斜。下原尖内外壁圆隆,下次尖较长,内外壁略直。
5.m1:明显区别于前面牙齿,牙齿呈乳突状,整体较小,长度远大于宽度。下前附尖大概在牙齿前壁的1/2处。下原尖外壁圆润。外谷接近双叶颈外缘,马刺不发育,内谷不甚宽阔,接近v形,谷底较圆。下内尖扁圆形。前谷短,谷底往上隆起,前角末端较圆,指向外方。后谷较长,前宽后窄,谷口比较直,指向内方。蒙古野驴颊齿测量数据见表1。
表1 颊齿测量数据
薛祥煦对蒙古野驴的鉴定特征作了详细的讨论[6]。丁梦麟等在讨论甘肃庆阳龙骨沟动物群中的野驴时,认为蒙古野驴的上颊齿马刺是区别于野马和野驴的重要因素,同时蒙古野驴下颊齿双叶为古马型和普通型之间的过渡类型,下后尖仍呈圆槌形,下后附尖与下后尖相似程度较大,明显表现在下后附尖后方的釉质有向前迂回趋势,并不像普氏野马那样向后延伸呈条带状,褶皱也较简单[7]。
邓涛等重新修订了中国已发现的中国的真马化石,通过详细的形态特征对比,重新确立了13个有效种,其中野驴属2种,包括藏野驴(Equuskiang)和蒙古野驴[1]。周家沟产出材料属真马化石无疑。标本区别于普氏野马中的特征包括内谷呈v形,而普氏野马的内谷呈宽阔的u形。颊齿尺寸小、马刺不发育区别于普氏野马。关于其于藏野驴的区别,从形态上看,藏野驴下颊齿内谷呈宽阔的平底形,且并非是与外谷底相接触形成的,而蒙古野驴的内谷明显接近v形。并且从藏野驴和蒙古野驴现在的生态特征看,它们的生活区域也没有重叠部分,在化石中也没有发现它们同时出现的情况,藏野驴适应严寒但湿度较大的环境,但是蒙古野驴更适应干旱地带的环境[8-9],根据灵武地区其它化石产出环境来看,其明显处于干旱地带。
关于其时代,地史分布为晚更新世到现在,蒙古野驴在宁夏晚更新世-全新世地层都有发现[2]。宁夏的第四系甚为发育,分布广泛,出露面积约占全区总面积的67%,发现的哺乳动物化石丰富。在盐池县萌城和预旺北地台等地萨拉乌苏组发现有蒙古野驴化石,与之同层发现的还有普氏野马以及一些未定属种的真马化石,这些化石是我国北方地区晚更新世萨拉乌苏动物群的常见分子。研究最为详细的是灵武水洞沟地区。水洞沟是我国旧石器考古代表性地区之一。经过多年发掘研究,这里发现了大量的石器及哺乳动物化石[2-3]。除在晚更新世发现蒙古野驴化石外,在全新统灵武组同样也发现有蒙古野驴及普氏野马化石。
综上,考虑化石分布及化石特征,蒙古野驴代表时代为晚更新世。
现生的蒙古野驴是一种典型荒漠动物,多栖息于海拔3000—5000米的高原亚寒带,适应干旱的气候环境。在与蒙古野驴同时发现了一些破碎的鸵鸟蛋化石,它在中国黄土中广泛分布,也是荒漠和干旱草原的动物[10],以上指示当时环境为干旱的草原环境。
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宁夏灵武地区新生代地层分布广泛,化石资源丰富,其中宁夏灵武恐龙地质公园、水洞沟旅游景区都是基于化石资源开发利用的旅游资源,产生了巨大的社会效益和经济效益。然而作为灵武产出丰度很高的哺乳动物化石却在科学研究和资源潜力开发上停滞不前。这次的发现更加印证了该地区哺乳动物化石研究蕴藏的巨大潜力。依据项目研究成果,详细掌握灵武周家沟古近纪哺乳动化石分布、属种,为灵武周家沟化石分布区(点)制定化石资源保护规划及管理措施提供依据,推动古生物化石资源的合理开发利用。