罗平生物群
2017-08-16文芠
文芠
“观鱼台”
位于云南省罗平县罗雄镇大凹子村上石坎的罗平生物群一号采场,采集获得各门类化石三千余件,被当地人称“观鱼台”,这个采集场的鱼板层被作为国家地质公园的主要遗迹景观,露出的鱼化石由玻璃罩保护供游人观看。
2007年10月18日,中国地质调查局成都地质调查中心张启跃教授带领的团队,在云南罗平地区开展野外地质路线调查。这天,张教授和同事吕涛沿着箐补董到大凹子一线来到了罗雄镇大凹子村边的小路上进行勘察。傍晚时分,就在快要结束这天的调查时,一块手掌大小的岩石引起了张教授的注意。
这是一块灰岩,它的表面有一层灰黑色附着物。在较宽的一端,附着层大面积剥落,显得斑驳不清。张教授用放大镜仔细观察,清晰的鱼鳞和鱼鳍展现在他眼前——这是一种非常古老的鱼类化石。
以往的大部分灰岩地区区域地质调查工作,经常发现的化石都是一些双壳、腕足等来确定地层时代的无脊椎动物化石。完整的脊椎动物化石发现的几率很小,而且根据以往的地质工作记录,在罗平地区也没有发现过鱼化石。遗憾的是这块鱼化石没有前半身,很难推测这是哪种类型的鱼。为了弄清这是否是巧合,张教授和同事沿着出现鱼化石的层位扩大调查范围。果然,越来越多的化石展现在眼前,大量脊椎动物的意外发现,使得原本打算来这里寻找金矿的张启跃团队惊喜万分。
经过一段时间的调查发现,化石主要出露的层位为中三叠统关岭组二段的中下部。产出化石的岩石为一套灰黑色薄层泥晶灰岩。分布范围则从原来的罗平县大凹子村附近扩展到了九光、大水井、上阿来、上下新寨、箐补董等地。海生爬行类、鱼类、大量节肢动物、双壳类、腹足类,还有棘皮动物、腕足类、菊石、甚至植物化石等陆续被发掘出来,一个庞大的古生物群落展现在世人面前,它的生物种类多样、个体保存之精美,世所罕见,研究团队将它命名为罗平生物群。
龙鱼
龙鱼(Saurichthys)是世界性分布的鱼类化石,属名原意为“类似蜥蜴的”,罗平采集的这一龙鱼化石是三叠纪一类高度特化的辐鳍鱼类,身体细长,体侧仅有数列鳞片覆盖。
研究团队通过地层对比和牙形石定年、锆石定年等手段,确定其时代为中三叠世安尼期Plesonian亚期,距今两亿四千万年。这个时间非常接近一个敏感地带,那就是两亿多年前、二叠纪末的生物大灭绝事件,这是地球史上规模最大的一次生物大灭绝事件。而罗平生物群正处于大灭绝事件后生物复苏的关键时期,对探讨复苏机制有重要的意义,是古生物界的一次重大发现。
2009年,张启跃团队开始了系统的化石采掘工作,大量的古生物化石被唤醒。到2015年,经过三次大规模的化石采集,已经发现有海生爬行类、鱼类、节肢动物、棘皮动物、菊石、双壳类、腹足类、腕足类、植物等十多个大类的古生物化石,这些化石记录了当时海洋生态系统的完整面貌,是目前已知化石分异度最高的三叠纪海生化石库之一,对于探讨二叠纪末期生物绝灭事件后、三叠纪海洋生物的复苏机制、演化和辐射,古海洋动物地理区系以及重塑当时的古环境均有着十分重要的意义。其中许多化石类别如节肢动物门的鲎、等足虫、千足虫、龙虾化石等系在中国首次发现。
罗平生物群因其种类丰富,规模庞大,被称为“第三次生物大辐射的典型代表”。
罗平生物群中发现了迄今已知的三叠纪最大的幻龙化石,并命名为张氏幻龙(Nothosaurus zhangi)。经过复原后的张氏幻龙,具有大型而锋利的圆锥形犬齿,以大型肉食性鱼类和其它海生爬行动物为食,其躯体总长估计有5-7米,和同一时期的其它海洋生物相比,堪称庞然大物,应该是当时海洋中当之无愧的霸主。
在张氏幻龙被发现之前,巨型的顶级捕食者,在中生代东特提斯洋是缺失的,当时生态系统的复苏在全球是否同步,一直是科学界有待解决的一个难题。随着张氏幻龙的发现,研究者认为,安尼期东西特提斯浅海生态系统是同步复苏。
由于海生爬行类在水下活动的遗迹很难保存为化石,以往对海生爬行动物运动方式的研究,主要依靠形态功能学和与现生类型的对比,长期以来对其生活方式的认识一直较为模糊。罗平生物群门前坡采场(2号采场)首次发现了上百对保存完好的海生爬行类足迹,定名为罗平双桨迹(Dikoposichnus luopingensis),并确定其属于中生代海洋爬行动物—幻龙类在水下觅食所留下的足迹。
完整连续的行动轨迹,指示了它们是由有肢动物在靠近海底,以均匀的速度前进造成的。单个的足迹表明它是由前肢首先接触海底,滑向中间,稍作转动,陷入海底沉积物一定深度,再往后用力造成了后面的鼓丘,最后从沉积物中离开,留下外侧面的开口。中生代海生爬行类的足迹很少有发现。普遍认为,大多数海生爬行类依靠身体和尾部的侧摆助力前进。
罗平生物群幻龙足迹的发现,证实了鳍龙类和其它海生爬行类不一样,它主要靠前肢制造前进的动力。这是幻龙类海洋生物在水下运动模式得以发现的第一个直接证据。
空棘鱼繁盛于三叠纪,其中的一支拉蒂迈鱼仍生活在现代印度洋的深海里,被称为“活化石”。罗平生物群中肉鳍鱼类比辐鳍鱼类相对稀少,现已发现两个新属新种,即宽泪颧骨罗平空棘鱼和尖瘤云南空棘魚。
壮美异形伊吉虾和高背罗雄鱼
罗平生物群的鱼类化石数量丰富且种类繁多,初步发现有5目7科21属26种,新命名了高背罗雄鱼(Luoxiongichthys hyperdorsalis)(下)等21种鱼类新属种。发现甲壳、螯肢、多足3个亚门6个纲8个目的节肢动物,命名6个新属9个新种,建立了5个新属包括壮美异形伊吉虾(Distaeger prodigiosus)(上)的7个新种,改写了十足目节肢动物的演化史。
利齿滇东龙
2013年发现于罗平县关岭组上段的利齿滇东龙(Diandongosaurus acutidentatus),地质年代属于三叠世安尼期Plesonian亚期。标本是一个完整、关节仍连接的头颅骨、身体骨骼,同时带有肿肋龙类、幻龙类的原始特征,是种原始鳍龙超目动物。
在宽泪颧骨罗平空棘鱼的正型标本上,腹部附近还保存了两条空棘鱼幼年个体的化石。研究证明,它们是存于母体中尚未生产的幼年个体,这是空棘鱼具有卵胎生繁殖方式的最早的化石证据,把原有的晚侏罗纪的相关化石記录提前到了中三叠世。卵胎生是动物的卵在母体内受精并发育的一种生殖形式。动物的受精卵在母体内发育成新的个体后才产出母体,这是卵生和胎生之间的一种过渡情况。胚胎发育所需营养,主要靠卵黄提供,母体对胚胎主要起保护和孵化作用。这种生殖方式,是动物对不良环境长期适应的结果。
鲎最早出现在还没有恐龙的古生代泥盆纪,距今有4亿多年了。数亿年以来,各种生物都在进化,唯独4亿多年前的鲎一直以旧貌繁衍至今,没有什么外观上的变化。在罗平上石坎与门前坡总共出土了十余只鲎化石,形态与现代中国沿海中生活着的鲎并无太大区别。4亿多年来它们都不愿变个模样,难怪说它们是“活化石”了。虽然叫活化石,但真正的鲎化石在中国却属首次发现。
罗平生物群的独有魅力让来自各国的古生物专家纷至沓来。2010年9月,来自中、美、意、英、阿等13个国家的二十余名国际著名地质专家集聚罗平,对古生物化石群进行了实地考察。专家们认为,罗平生物群与世界自然遗产圣乔治山化石群相比而言,种类更加丰富,保存更加完整,规模更加庞大,将有助于研究海生爬行动物和中生代鱼类演化模式。