天台越龙发现记

2019-04-02钱迈平姜杨陈荣段政张翔马雪余明刚洪文涛褚平利丁保良

生物进化 2019年4期

钱迈平姜杨陈荣段政张翔马雪余明刚洪文涛褚平利丁保良

浙江自然博物馆陈列着各种古生物化石和模型，其中一件小型恐龙的化石（图1），它的发现过程有着一番不寻常的经历。

图1，天台越龙化石标本

1998 年11 月13 日星期五下午4 时许，浙江省天台县水利局工程师蒋严根，在天台啤酒厂附近上虞——三门高速公路建设工地施工现场，发现一处白垩系砖红色砂砾岩中的泥质粉砂岩夹层里，露出几件小型恐龙的骨骼化石。他立刻敏锐地觉察到，这是一具十分难得的恐龙骨架化石标本。当时化石附近已打好了炮眼，装填了炸药，即将引爆。

蒋严根急忙向施工人员说明情况，在得到对方暂缓爆破的承诺后，急忙跑步到县政府报告。时任科技副县长的浙江大学教授姜仕仁紧急叫上县经委干部吴永兵，和蒋严根一起，仅十几分钟就驱车赶到现场，指示暂停施工，决定第二天就进行抢救性发掘。

11 月14 日早晨，蒋严根就带着自己的夫人、儿子和县地矿局长姜礼标等人一起到达化石地点，开始谨慎发掘，于当天下午将恐龙骨架化石连同包裹它的岩石完整取出。

这是一具包括了6 个颈椎、4 个背椎、12 个尾椎，11 个脉弧、3 根肋骨、两个耻骨，以及肩胛骨、肱骨、桡骨、尺骨、胫骨、腓骨、股骨、趾骨、距骨、跟骨、坐骨各1 个的小型恐龙骨架化石，身长约1.5m，身高约1m，是迄今为止在浙江发现的最小恐龙，也是在浙江发现的保存最完整的恐龙骨架化石之一（图2）。县政府决定化石标本暂存县博物馆，后来又转存保护设施更完善的浙江自然博物馆。

图2，天台越龙化石包括：颈椎（cv）、背椎（dv）、尾椎（cav）、脉弧（ch）、肋骨（dr）、肩胛骨（s）、肱骨（h）、桡骨（r）、尺骨（u）、胫骨（t）、腓骨（fl）、股骨（f）、距骨（a）、跟骨（ca）、趾骨（pe）、耻骨（p）及坐骨（is）。（Zhengetal.,2012）

图3，天台越龙复原图（Zhengetal.,2012，malvit.deviantart.com）

2009 年，浙江自然博物馆郑文杰和日本福井县立恐龙博物馆东洋一等人开始了为期3年的合作研究。 2012 年1 月研究成果正式发表，确定是一种新发现的鸟脚类恐龙，命名天台越龙（Yueosaurustiantaiensis），系统分类属于鸟臀目（Ornithischia），鸟脚亚目（Ornithopoda），奇异龙科（Thescelosauridae）。这是一种小型素食恐龙，后肢较粗长，强健有力，以二足行走为主，善于奔跑。前肢较短小，指爪尖利，用于抓取植物枝叶进食，或掘土构筑巢穴，也可在觅食时用于四足行走或支撑休息（图3）。

图4，天台越龙发现和发掘人蒋严根（左2）和笔者（右2）前往化石发掘地点考察前合影

图5，笔者和蒋严根（左1）一起在天台一处建设工地考察，那里经常挖出成窝的恐龙蛋，工人们把前几天挖出的一些恐龙蛋化石拿给我们看。

天台越龙生存的时代，究竟距离今天有多久远？为此，我们在实施中国地质调查局基础地质综合研究项目期间，专程前往天台越龙化石发掘地点对岩石地层进行采样分析（图4、图5）。化石埋藏地层是一套砖红色泥质粉砂岩，其中夹有两层火山灰沉积的晶屑凝灰岩，里面含有一些微小的锆石晶体，可用来测定岩石的年龄，从而判断泥质粉砂岩里已经成为化石的恐龙是什么时候被埋进去的。

如何用锆石来测定地层年龄？这要从锆石特性说起。锆石晶体大多无色透明，也有浅棕、粉红色，通常老锆石或含铀、钍多的呈深棕色。比重达4.5 ～4.6，无磁性，所以易分选。锆石在火成岩和沉积岩里很常见，主要由岩浆冷却结晶或变质作用形成。其中，火成岩或火山沉积岩里由岩浆冷却结晶形成的锆石，可直接反映岩石的年龄。晶屑凝灰岩中的锆石就属于这类锆石。锆石的化学成分是硅酸锌（ZrSiO4），一般含二氧化锌（ZrO2）65.9%，二氧化硅（SiO2）32%，二氧化铪（HfO2）1 ～2%，以及微量的钍、铀、重稀土元素和磷。其硅酸锌中锌的位置会被铪、铀、钍、钇等置换，硅的位置会被少量磷置换。其中，铀同位素会以极其缓慢的恒定速度衰变为铅同位素，它们的原子核半数衰变所需的时间称为半衰期。铀238 变成铅206 的半衰期是44 亿年；铀235 变成铅207 的半衰期是7亿0400 万年。铀-铅定年的原理就是：通过测定锆石中的铀-铅同位素比值，计算它们的年龄。铀-铅定年的方法有多种，其中激光剥蚀电感耦合等离子体质谱计定年（LaserAblation-Inductively Coupled Plasma-MassSpectrometry，即LA-ICP-MS）是一种较新发展建立的定年方法。具体步骤是：先将锆石样品用环氧树脂浇铸在一个样品柱上，磨蚀和抛光至锆石核心出露（图6）。然后将其和标样放置在同一样品舱内，用激光剥蚀锆石使其气化，用氩气输入到离子体质谱计中进行分析，最终得出的结果显示天台越龙生存的时代距今约8869 万年，处于晚白垩世早期（图7）。

天台越龙属于鸟脚亚目恐龙。这个亚目是种类最多样化，地理分布最广泛的一类恐龙，它们的化石在包括南极洲在内的世界各大陆都有发现。这个亚目的恐龙由基干鸟脚类、禽龙类和鸭嘴龙类三大类组成，其中基干鸟脚类最原始，通常体型较小，以植物为食，其上颌骨能横向移动用于咀嚼食物。从化石记录看，亚洲大陆的基干鸟脚类恐龙相对较少。在此之前，亚洲大陆只找到4 种鸟脚类恐龙，分别发现于辽宁、吉林、韩国和蒙古。越龙是亚洲发现的基干鸟脚类恐龙中，所处纬度最低的，为这类恐龙的古地理分布和演化提供了新的材料。