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万州区盐井沟动物群的研究历史及其意义

2014-05-10陈少坤魏光飚

重庆三峡学院学报 2014年2期
关键词:动物群盐井万州区

陈少坤 魏光飚



万州区盐井沟动物群的研究历史及其意义

陈少坤 魏光飚

(重庆中国三峡博物馆,重庆 400015)

盐井沟是我国第四纪哺乳动物化石的最为经典的产地之一,该地区出土的动物群是华南“大熊猫—剑齿象动物群”的重要组成部分和典型代表。通过对盐井沟动物群的研究历史,并结合地质、地貌特征和动物群组成成分的介绍,可以知其在古生物学研究中的价值,以及盐井沟动物群的古地理学研究意义,及其对长江三峡的贯通具有的指示性作用。

万州区;盐井沟动物群;古生物学;古地理学;三峡贯通

尽管中国已发现的古生物化石门类、数量以及相关科学研究已在世界上占有举足轻重的地位,但最早被科学家描述和研究的产自中国的古生物化石,却是来自原本默默无闻的重庆市万州区(原四川省万县市)盐井沟。盐井沟动物群,又称“万县动物群”,是华南“大熊猫—剑齿象动物群”的重要组成部分和典型代表,地质时代上属更新世(260~1万年前)。该地区出土的动物化石数量之大、序列之完整、门类之多、保存之完好,世界罕见,至今仍被国内外学者推崇。“大熊猫—剑齿象动物群”在长江以南地区广泛分布,其演化规律对古生物地层和相关的古人类、旧石器时代考古和古环境等学科的研究有重要价值。迄今为止,盐井沟出土的化石种类包括了灵长目、兔形目、啮齿目、食肉目、长鼻目、奇蹄目、偶蹄目等7个主要的哺乳动物门类。根据盐井沟出土的化石标本命名的很多哺乳动物化石属种名称学术界至今仍在沿用。

盐井沟已经发现的第四纪哺乳动物化石,对于我们深刻理解该地区一百万年来动物群的演替史,复原出该地区古地理、古气候的变迁史,以及盐井沟动物群在该地区长期存在、演化的必然性与合理性,有着不可替代的重要性。同时,与相近区域的其它动物群的对比,对长江三峡的贯通也有非常重要的指示意义。

一、盐井沟动物群的发现与研究历史

中国的古脊椎动物学发展至今已经有近150年的历史了,追本溯源,它的诞生是以英国人Owen在1870年发表的《On Fossil Remains of Mammals found in China》一文为标志的。这篇文章所描述的是一位叫Robert Swinhoe的英国外交官在上海的中药店收集的一批化石,其产地据称是当时的重庆府附近[1]417-436。之后,德国古生物学家Schlosser[2]XXII和日本人松本彦七郎[3]1-28也分别描述了一批收购自四川的哺乳动物化石,这些化石产自沿长江的灰岩裂隙或洞穴之中,又一次将标本产地指向了重庆东部。

20世纪20年代,美国纽约自然历史博物馆为了寻找人类的祖先,组织了著名的中亚考察团。该队伍中负责动物化石调查的是古生物学家瓦尔特·格兰阶(Walter Granger),他在听说万县出土大量“龙骨”后,于1921—1926年只身闯三峡[4]563-598,[5]501-528,而事实证明他的这次探险取得了空前的成功。Granger在万县盐井沟(现万州区平坝村一带)收购了大量保存精美的化石,并全部船运至美国纽约。至今,Granger收集的这批化石仍旧是位于纽约的美国自然历史博物馆的精品展览之一。

盐井沟出土的大额牛化石标本在美国纽约自然历史博物馆展出的情景图

此外,在学术领域,自Colbert和Hooijer命名盐井沟动物群的长篇论文[6]1-134发表以来,盐井沟动物群就成为国际第四纪古生物学界进行对比的标准之一。同时,又由于Granger自身的一些原因,盐井沟动物群的准确时代也成为了古生物学家争论的热点。尽管盐井沟在古生物学中的地位毋庸置疑,但时至今日,关于它的研究却是凤毛麟角。

在经历数十年的沉寂之后,盐井沟于1984年才再次迎来了专业的古生物学家,之后的两年,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所和重庆自然博物馆联合发掘了两个裂隙,获得一批珍贵标本,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。2007年11月,重庆自然博物馆和万州博物馆联合对盐井沟已出露的化石点进行了抢救性发掘,获得一具东方剑齿象骨架化石。专家对其进行了科学的复原、装架,沉睡了100万年的古象重新站立起来,再次掀起了揭秘盐井沟古生物化石的热潮。2010—2011年,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进行了详细的调查,并在大垭口化石地点进行了科学发掘,新发现了大量哺乳动物化石,包括两具完整度相当高的东方剑齿象化石骨架。

二、盐井沟地区的地质概况

盐井沟特殊的地质、地貌环境所遗留下的丰富的古生物化石资源,是该地区远古历史的重要见证。该地区喀斯特(岩溶)地貌发育良好,溶洞广布、峰丛林立、植被茂密、水源充足,是远古动物理想的栖息地,大量垂直型溶洞和石灰岩裂隙中的土状堆积物也为动物死亡后形成化石并得到有效保存提供了得天独厚的条件。

盐井沟地区的山体主要由三叠系嘉陵江组的石灰岩构成,上覆更新统黄色粘土。石灰岩属海相沉积,其主要矿物成分是碳酸钙,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形。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)。这样的地质、地貌为古动物骨骼化石提供了最佳的沉积环境。由于地表分布了大量的漏斗,陆生的哺乳动物一不小心就很可能落入其中,在死亡后,骨骼被流水带来的粘土、砾石埋葬,逐渐形成化石。

三、盐井沟动物群的组成

Colbert和Hooijer对Granger收集的全部标本进行了整理,标本数超过了一万件,种类计有:金丝猴丁氏亚种、长臂猿、兔、咬洞竹鼠、华南豪猪、古爪哇豺、柯氏小熊、大熊猫洞穴亚种、丽貂凶猛亚种、突吻猪獾、猪獾、期望大灵猫、中华斑鬣狗、虎、猫、东方剑齿象、亚洲象、中国爪兽、华南巨貘、中国犀、野猪、水鹿、褶齿香麝、大赤麂、大毛冠鹿、水牛、大额牛谷氏亚种、大苏门羚、斑羚[6]1-134。

郑绍华对20世纪80年代采集的小哺乳动物化石标本进行了研究,除食虫类和翼手类之外,计有:赤腹松鼠、戴维氏岩松鼠、隐纹花松鼠、皮氏毛耳飞鼠、小飞鼠、红白鼯鼠、黑腹绒鼠、灰猪尾鼠、咬洞竹鼠、中华竹鼠、锡金小鼠、刘氏巢鼠、大耳姬鼠、德氏绒鼠、长尾攀鼠、显孔攀鼠、爱氏巨鼠、社鼠、安氏白腹鼠、褐鼠等[7]1-270。

陈少坤等人对2010—2011年在大垭口地点采集的动物化石进行了报道,种类计有:咬洞竹鼠、剑齿虎、豹、东方剑齿象、苏门答腊犀、中国爪兽、野猪、凤起祖鹿、水鹿和麂[8]1962-1968。

从已发表的资料来看,盐井沟地区动物群的种类非常丰富,至少包括8目46种,其动物化石数量和门类之多,世界罕见。分析这些种类,就会发现三个特点:

(1)盐井沟动物群中的许多哺乳动物与它们现在仍生活在该区域或相邻区域的现代近亲物种非常相似。这些动物构成了这个动物群的主要部分,并且他们的总体占优给予了盐井沟动物群组合一个“现代面貌”。

(2)有一定比例的盐井沟动物群成员在四川的该部分地区没有再被发现,现在仅幸存于更远的中国或亚洲的其它地区,或者在一些情况下只生存于世界上的其它区域。

(3)有一定比例的盐井沟动物群成员是完全绝灭了的属和种,它们给予了盐井沟动物群组合一个“古老面貌”;也正是这些动物种类的绝灭,才在极大程度上导致了盐井沟哺乳动物群与中国西部的现生哺乳动物群之间的真正区别。

四、盐井沟动物群的古生物学价值

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,都没有哪一个像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。

盐井沟的第四纪哺乳动物化石是在百万年甚至更长时间中积淀下来的珍贵自然遗产,其中蕴含的相关古气候、古环境信息,提供了动物群随环境变迁而演变的实物证据。盐井沟动物群具有生物多样性的鲜明特征,这对可持续发展研究具有重要意义。对盐井沟动物群的研究表明,远古时代物种的丰富性比现在要好,盐井沟不仅是地区性物种发生演化的场所,也是古老物种的避难场所和新物种产生的摇篮。

盐井沟动物群的重要性不仅仅在于其能勾勒出这个特殊地区本身的古生物面貌,还在于该地区是含有同时代的化石沉积物的中国华北地区和印度北部之间的一个过渡地带,这非常有利于解决更新世期间东亚哺乳动物的总体分布与迁移等问题。中国南方的哺乳动物群在亚洲的更新世研究上有特别重要的意义,因为它们在地理位置上处于著名的华北周口店(北京猿人产地)动物群与爪哇的特里尼尔(爪哇猿人产地)动物群之间,而这两个动物群都与早期的人类遗存相伴生。

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,仅美国纽约自然历史博物馆收藏的盐井沟化石标本就上万件。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,向民众普及化石知识,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。

五、盐井沟动物群的古地理学意义

万州区位于四川盆地东部,紧邻长江三峡,因“万川毕汇”而得名,境内河流纵横,呈枝状分布。万州区长江以南部分的地质构造属由于水平挤压而形成的川东褶皱带中的万县弧形构造,构造线总体由北—东转为近东—西走向,次级或低级次序褶皱呈雁行排列,整个褶皱形态为宽缓的轴形向斜和梳状高背斜相间排列,组成隔档式构造。长江在万州及邻近区域的走向与川东褶皱大体是一致的。

我们今天看到的长江从青海自西向东流入东海,但在地史时期,古长江却分为两条不同的河流,左支和右支:左支起自三峡以东,向西经古金沙江流入南海,走向可能与湄公河相似;右支起自清江,经现代长江下游河道向东流入东海。由于新生代地球板块的构造运动,青藏高原隆升,古长江左支袭夺清江河道,从而使古长江贯通。在古长江贯通之后,这条大河就会成为动物,尤其是哺乳动物南、北迁徙的天然障碍。

在古长江左、右贯通之后,长江三峡的贯通成为长江发育史上最为重要的事件。多数人常将古长江的贯通与长江三峡的贯通混为一谈,但实际上这是两个完全不同的概念。古长江的贯通是指古长江左支袭夺清江河道,从而贯通上、下游;长江三峡的贯通则是古长江舍弃旧河道,打通三峡而至下游,是长江现代河道的形成。前者的形成年代,虽有很多争论,但多数数据显示是在更新世之前。后者的年代亦多有争论,但根据地层学、地貌学等方面的证据来看,长江三峡的贯通应该不早于200万年[9-12]。

从古地理的角度来看,古长江袭夺清江河道而入下游,则会使三峡区域与北方产生陆地连接,而与江南产生隔离;在三峡贯通之后,这些区域则与江南连接,而与北方隔离。三峡江南地区的特殊性就在于,它在古长江贯通之后处于江北,而在三峡贯通之后处于江南。以目前的研究水平,这一区域的精确边界尚不能划定,但万州、奉节、巫山、巴东的江南区域,以及建始、利川的北部应该位于其内。

由于大江大河对哺乳动物的迁徙来说,是难以逾越的障碍,因此三峡的贯通必然会在这一区域的哺乳动物群组成上有所反映。

巫山的龙骨坡遗址在时代上应该比盐井沟动物群更早,建始的龙骨洞遗址则比盐井沟早或者稍有重叠。龙骨坡动物群中含有较多的北方迁徙而至的物种,龙骨洞动物群的北方物种比龙骨坡明显减少,而在盐井沟动物群,目前尚未发现典型的北方物种。随着工作的继续深入,在盐井沟地区发现时代较早的动物群是可以预期的。因此,盐井沟动物群的时代上的连续性,对于指示长江的改道(即长江三峡的贯通)具有重要的意义。

[1]Owen R. On fossil remains of mammals found in China[J]. Quart J Geol Soc Lond, 1870 (26).

[2]Schlosser M. Die fossilen Säugetiere Chinas, nebst einer Odotographie der recenten Antilopen[M].Abh. K. Bayer. Wiss., II., Bd, 1903.

[3]Matsumoto H. On some fossil mammals from Sze-chuan, China[J]. Sci Rep Tohoku Imp Univ, Ser 2 (Geol). 1915 (3).

[4]Matthew W D, Granger W. New fossil mammals from the Pliocene of Szechuan, China[J]. Bull Am Mus Nat Hist, 1923 (48).

[5]Granger W. Palaeontological exploration in eastern Szechwan[C]//Andrews R C, ed. The new conquest of central Asia. Natural history of central Asia, vol. 1. New York: the American Museum of Natural History, 1932.

[6]Colbert E H, Hooijer D A. Pleistocene mammals from the limestone fissures of Szechuan, China[J]. Bull Am Mus Nat Hist, 1953 (102).

[7]郑绍华.川黔地区第四纪啮齿类[M].北京:科学出版社,1993.

[8]陈少坤,庞丽波,贺存定,等.重庆市盐井沟第四纪哺乳动物化石经典产地的新发现与时代解释[J].科学通报,2013(20).

(责任编辑:于开红)

The Researching History of the Yanjinggou Fauna in Wanzhou District and its Implications

CHEN Shaokun WEI Guangbiao

Yanjinggou is one of the most classical fossil localities of Quaternary mammals in China. The fauna unearthed in this place is an important part and a typical representative of Ailuropoda-Stegodon fauna in South China. This paper, combining with faunal composition, geological and geomorphological features, summarizes the researching history of the Yanjinggou fauna and points out its value in paleontological research. Moreover, the implications of the paleogeographical research on Yanjinggou fauna is elaborated, and its indicating function of the Three George’s opening to navigation is also pointed out.

Wanzhou District;Yanjinggou fauna; paleontology; paleogeography; the Three Gorges opening to navigation

2013-11-20

陈少坤(1984-),男,河北石家庄人,重庆中国三峡博物馆馆员,硕士,主要研究古生物学。

Q915.5

A

1009-8135(2014)02-0019-04

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