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鼠年再谈鼠
——《化石》中的“鼠”知识(二)

2020-06-29郭建崴汇编

化石 2020年2期
关键词:哺乳动物化石

郭建崴 汇编

汇编者单位:中国科学院古脊椎动物与古人类研究所/中国科学院大学

文接上回,我们继续将曾经发表于《化石》里的涉及“鼠辈”的古生物学知识汇编于下。

“鼠辈”对生物地层学的贡献

上文已经与大家“见面”的李茜,在发表于2012第4期的《二连的百年与十年》一文中谈道:“(以往)在有关二连盆地哺乳动物化石的研究和报道中绝大多数都是大型的哺乳动物化石,而涉及到小型哺乳动物如啮齿类、兔形类和食虫类的报道和研究相比之下就显得很少,难道,当时是大型动物的天下吗?其实不然。近10年的工作中,通过筛洗法,我们获得了非常丰富的小型哺乳动物化石,特别是啮齿类。想来当年蒙古高原化石丰富、发掘者的眼球显然更易被容易辨识的化石所吸引,可能不会有太多的精力分配给需要仔细用眼寻找的小化石,所以才有了以上的疑问。

众所周知,哺乳动物化石是划分新生代陆相地层的可靠依据,而相比其他的哺乳动物啮齿类进化速度快,种类和数量都很多,这些特点使得啮齿类在划分生物地层和确定地层年代的问题上更具优势。……经过筛洗和挑选,许多的小哺乳动物化石包括牙齿、以及部分头后骨骼被挑选出来成为了研究材料。这些化石经过了岁月的埋藏,又再次的被发现,以各自独特、精巧的结构向我们低述着过往的种种,一场穿过了几十万年的对话就在这些化石和研究者之间进行着。研究显示,啮齿类化石在不同层位中有不同的组合变化,这些组合已成为二连地区详细的生物地层划分的重要依据,啮齿类连续的演替序列也可以帮助二连地区不同地点剖面间建立横向的对比关系,这为解决之前所提到的地层对比困难提供了更多有力的依据。”

“Gomphos elkema,最初被发现在蒙古、是典型的早始新世伯母巴期(Bumbanian)的代表,它在二连盆地呼和勃尔和剖面脑木根组上部地层中的发现,是蒙古以外发现Gomphos elkema的第一个地点,第一次明确指示出二连盆地有早始新世早期地层的存在,并且古新世/始新世(也就是常说的P/E)界线有可能在二连盆地出现。有关P/E界线的研究也是全球研究的热点问题之一,在界线之交有一次全球性的高温事件,这一事件与哺乳动物的大扩散事件紧密地联系,现生的奇蹄类、偶蹄类和灵长类在始新世早期几乎同时出现在北美、欧洲和亚洲,因而对这一界线的关注对于现生哺乳动物的起源和演化都有非常重要意义。Gomphos化石的发现给了我们在二连盆地寻找P/E界线的希望。随着后续工作的展开,在呼和勃尔和地区Gomphos层之下的哺乳动物化石都是典型的晚古新世格沙头期的类型,而上部含有早始新世啮形类Gomphos elkema可与蒙古伯姆巴期相对比。接着,在这一区域我们又展开了磁性地层学的研究工作,根据哺乳动物化石的数据并结合磁性地层的工作,认为呼和勃尔和剖面记录了P/E界线,位于Gomphos层或稍下层位。”“近几年二连盆地有关哺乳动物化石的研究,如苏崩地点古新世软食中兽、呼和勃尔和地区啮齿类、灵长类的研究,越来越多的证据表明在始新世初期多个现生哺乳动物门类的亚洲起源,并印证古新世/始新世界线附近‘东方伊甸园’扩散模式的理论。”

“鼠辈”与古气候、古环境、古生态

推测古气候、古环境、古生态是“鼠辈”们的重要贡献之一。早在1974年第一期中,计宏祥老师在《从动物化石看古气候》一文里就有这样的描述和分析:“陕西半坡出土的动物化石……竹鼠的存在,至少说明当时有竹林生长,竹林的存在也说明当时的气候比现在温暖湿润……现在的西安附近已见不到竹鼠。”“竹鼠……在殷墟的存在,同半坡的情况一样,标志当时的气候比现在要温暖湿润。”

在1995年第四期中,韩德芬老师在《远古动物群落与人类生活环境》一文中,也涉及到了啮齿类对分析古环境的指示意义。“陈家窝猿人动物群……一律的北方类型,且啮齿类动物占的比例大,反映出陈家窝猿人生活在温凉气候,以草原为主的自然条件之中。”“南召直立人动物群中的棕熊、三门马、肿骨鹿、河狸都是北京猿人动物群的成分,故其地质年代与周口店第1地点接近,动物组合中还有巨獏……等南方种类,两者的共同存在使这一动物群带有南北过渡地带的色彩,反映出一种森林草原景观的暖温带气候特点。……”

“金牛山动物群的年代,据有关资料测定认为其人化石层距今约24万年。哺乳动物就有50多种,此外还有不少鸟类和爬行类。就哺乳动物生态类型分析:林栖和林栖为主的森林草原型的种类约占50%强,如变异仓鼠、红背䶄、东北鼠兔、居氏大河狸、猕猴、剑齿虎、猎豹、洞熊、象等;草原型或荒漠型有麝鼹、蒙古黄鼠、沙狐、普氏羚羊等和广栖型如小家鼠、北豺、变异狼等约占动物总数的近50%。反映在金牛山堆积形成过程中(第6-4层)为森林草原景观,气候要比今日当地稍干冷,而后(第3层)气候又转为温暖的森林环境。”“新洞人距今年代约17.5-13.5万年。在40种动物种类之中,啮齿类动物有13种之多。其中有食绿色植物叶尖和种子、草根的仓鼠和田鼠,有草地坚实沙土为栖息地的黄鼠,岩松鼠则活跃于树丛和岩缝之中。硕猕猴、象、鹿是森林、灌丛的栖息者。由此说明,新洞人生活在偏暖多树的灌丛草原环境之下。”“鸽子洞人动物群中包括林栖的食肉动物和干旱或半干旱草原地区生活的兔形类、啮齿类和有蹄类动物。反映当时鸽子洞一带为草原为主兼有森林的自然环境,披毛犀和岩羊的存在,又说明处于干凉的气候条件下。……”

“萨拉乌苏人距今约5-3.7万年,动物群中大多数是习惯于生活在比较寒冷、干旱或半干旱地区的类型,据研究其中的啮齿类和有蹄类所占比例高达80%以上,但也有诺氏古菱齿象、王氏水牛、虎等一些喜暖湿、喜森林和灌丛的动物,反映出当时‘河套人’生活在草原为主兼有森林的环境中,气候可能与今日当地相当或偏凉。”“长武人、泾川人和乌珠台人伴生动物群中动物种类都比较少,披毛犀是三者均共有的,长武动物群还有鼢鼠、普氏野马、野驴、泾川亦有中华鼢鼠,其基本面貌较近于萨拉乌苏动物群,其自然环境可能也大体相同。”“东洞人距今年代亦为2.8万年,动物群中除欧洲野兔、中华鼢鼠、棕熊代表比较凉爽气候条件下生活的种类外,没有喜寒冷气候的生存者,……青头山人距今约10940年,动物群主要是适于草原环境生活的啮齿类居多,森林种类较少,此时期气候可能更为干冷,被认为正当最后一次冷期的极盛期。”

2004年第3期中,我们《化石》杂志的老主编尤玉柱老师在《初访万寿岩》一文中谈到:“从1999年9月至2000年1月,福建博物院、三明市文管办和三明市博物馆联合对万寿岩的灵峰洞、船帆洞进行了发掘。……在灵峰洞洞内发现了75件石制品和一批哺乳动物化石。经年代测定,文化层年代为距今18-20万年前,属于旧石器时代中期;哺乳动物有:蝙蝠、鼯鼠、社鼠、竹鼠、鼬、中国犀、巨貘和牛等,从这一动物群看,属于温暖气候条件下的成员较少,可能与那时正处在里斯冰期的后一阶段有关,气候偏凉。”“在船帆洞洞内,考古人员意外发现了上、下两个文化层,出土了300余件石制品和一批哺乳动物化石。经年代测定,下文化层为距今3-5万年前;上文化层为距今10000年前。……上文化层出土的哺乳动物化石计有:竹鼠、豪猪、猕猴、熊、水牛、鹿和野猪等;下文化层出土的哺乳动物化石有:蝙蝠、竹鼠、鼠、猕猴、鬣狗、虎、棕熊、巨貘、中国犀、水牛和鹿等。”

从上述几例可看出,“鼠辈”对古气候、古生态和古环境的指示作用多被学者们用在分析第四纪古人类遗址和旧石器考古遗址中,那么作为中国古人类学和旧石器考古学的发祥地,对周口店遗址的讨论自然会不时地出现在我们的杂志上。

2007年第2期,魏生生在《北京猿人的生活环境》一文中提到:“新洞(20-10万年)时期,出没于森林、灌丛地带的动物有:披毛犀、象类、肿骨鹿、棕熊等,约占35%。活动于草原、裸露岩地或沙土地带的类型较多,如仓鼠、兔类、田鼠等,喜欢树栖或岩洞的动物有南方分子,气候温暖湿润。但与第1地点(猿人洞)的温热层相比,稍偏凉。”

2011年第4期,董为研究员的《北京猿人生存环境的变迁》一文对两位前辈的工作进行了介绍:“李炎贤和计宏祥研究员曾根据与北京猿人伴生的哺乳动物化石探讨了北京猿人生活时期的自然环境及其变迁。在与北京猿人伴生的哺乳动物中北方的或喜冷的种类有:蒙古旱獭、复齿旱獭、居氏大河狸、洞熊、燕山犀等;南方的或喜暖的种类有:硕猕猴、竹鼠、豪猪、猎豹、大熊猫、纳玛古菱齿象、德氏水牛等。他们对各个层位出土的种类进行了分析,认为北京猿人生活时期的气候有过三次大的波动:第11-10层指示温带气候;第9-5层指示温暖潮湿气候;第4-1层指示温带半干旱气候。”

不仅仅是第四纪,“鼠辈”与古环境古生态等的关联还体现在更早的地质时期。

李茜在我们杂志2007年第3期发表的《“丈量”西藏——古生物工作者的认知和向往》一文,讨论了包括啮齿类在内的动物群在探索青藏高原隆起问题上的作用。“吉隆盆地里沉积了很厚的晚新生代河湖相堆积,沃马村就在吉隆河的一个巨大冲积扇上。此次我们在这里的工作重点是进行小哺乳动物化石的筛选工作,……我们在小哺乳动物化石层位中发现了仓鼠、鼠兔和高冠松鼠,这些小动物的牙齿齿冠都很高,表明它们的食物很可能是坚硬的树皮和树根,或者是草。另外还有三趾马、牛科和长颈鹿科的大型哺乳动物,根据这些化石面貌反映出当时吉隆盆地的生态系统是干旱的草原。也就是说当时喜马拉雅山已经达到了相当的高度。”

古鼠杂趣

本回的最后一节,让我们带领大家一起领略《化石》上曾经介绍的古老鼠的几个让我们脑洞大开的有趣知识。

1997年第4期上,彭光照研究员介绍了《空中飞翔的地鼠》。“对生活在大约2千6百万年前的已绝灭的啮齿动物奎氏始鼠的认识……在德国恩斯帕尔发现的化石首次向我们展示了该动物……一个完整的骨架,并且知道了它的皮肤和毛发。……虽然奎氏始鼠与北美地鼠的关系更为密切,但这个4英寸长的啮齿动物具有类似飞翔的松鼠那样的皮膜。它的前肢的肘部有一骨距。这种骨距在飞翔的松鼠上也存在,它象风筝的支架一样伸展开来,支撑着皮膜。……化石发现于古代湖床沉积物中,表明这种特别的啮齿动物可能犯了一个倒霉的错误。它可能意外地在湖上着陆而被淹死在那里。奎氏始鼠可能具有滑翔能力,但没有证据表明它会游。”

2008年第4期里,李茜在《访德之旅》一文中说起,“麦塞尔是世界最著名的始新世化石地点之一,……发现了许多保存完好的啮齿类,……一种大啮齿类,体长超过了1米,有一个长长的尾巴可以卷起,就如今天生活在北美亚热带森林里的豪猪一样,可以用能够卷起的尾巴攀握住树木,在丛林之间移动。这种啮齿类背部保存有一些皮毛,但是在尾部没有任何毛发,这也是很典型的树栖动物的特征。另外,在这些啮齿类的胃里,只发现有一种树的树叶,这也从另一个侧面说明它是树栖生物,如果是地栖的啮齿类会吃多种的草本和灌木植物。而另一类的啮齿类就完全相反了,它们的腿非常短,也没有长且能够卷曲的尾巴,但是却有长长的爪子,有很强的挖掘能力,看来它们生活在地面甚至会打洞。”

2009年第2期刊登了邓涛研究员的《山旺印象》。他在文中对山旺动物群做了详细的介绍:“70年代,硅藻土作为催化剂载体的功能使山旺的矿业开采大规模发展。随着生产的进行,山旺硅藻土矿有几位工人对于收集化石极为热心,发现了不少珍稀的化石标本,包括昆虫、蝾螈、蟾蜍、龟鳖、鸟类、蝙蝠、皮毛尤存的鼠类和大型的哺乳动物,其中一部分被研究发表,在山东博物馆中也保存了相当多的标本。”

“山旺硅藻土中的化石以哺乳动物最具时代意义,是进行陆相地层划分和对比的主要依据。山旺已报道的哺乳动物相当多,包括食虫目的泰山鲁鼩、翼手目的意外山旺蝙蝠,啮齿目的山旺半圆齿鼠、李氏松鼠、中华近松鼠、亚洲花松鼠、临朐东方松鼠、山东硅藻鼠,食肉目的孔子犬熊、杨氏半熊、东方祖熊、豺熊,长鼻目的嵌齿象,奇蹄目的解家河古貘、矢木氏近貘、爪兽、山旺近无角犀、纤细近无角犀、对鼻角犀、山旺矮脚犀,偶蹄目的临朐中国拟猪、山旺猪兽、半岛猪兽、三角原古鹿、柯氏柄杯鹿、德氏柄杯鹿、辛氏柄杯鹿、汤氏皇冠鹿等。山旺组中的其他脊椎动物化石至少还包括6种鸟类、3种爬行类、8种两栖类和6种鱼类。无脊椎动物化石中以美丽多姿、色彩斑斓的各类昆虫最为丰富,至少有12目74科162属272种,其中绝灭属为49个。山旺的植物化石包括真菌、硅藻、苔藓、蕨类、裸子植物和被子植物及藻类,大植物化石已发现155种,分属50科104属。材料以枝叶最多,多数尚保留原有颜色,花、果实和种子也保存得非常完美。更有同样精美、个体微小、需用显微镜才能见到的植物——硅藻,有18属近100个种和变种。因此,山旺堪称世界古生物化石宝库之一。”

而后,他重点介绍了一个生物物种的惊世新发现:“最有意思的是硅藻鼠。2005年春天,生物学家宣布在老挝发现一个‘新物种’,命名为‘老挝谜鼠’。这是一种生活在当地岩洞中的啮齿动物,它看起来既有松鼠的特点又类似岩鼠。这一发现引起了生物学界的讨论,当时科学家认为,这一啮齿动物应该划分为一个单独的科。然而,古生物学家把这种动物与在中国及亚洲其他地区发现的硅藻鼠化石作了仔细比较,发现其相似程度“令人惊诧”。此前,科学家曾认为,硅藻鼠生活繁盛的年代大约是3400万年至1500万年前,它们在距今1100万年前就已灭绝。但研究人员现在认为,硅藻鼠可能在老挝森林这样比较孤立的生态环境中得以生存下来。”

硅藻鼠(倪喜军供图)

老挝谜鼠(倪喜军供图)

关于这个令人震惊的发现,倪喜军和郭肖聪在2017年第一期我们的杂志上《拉扎勒斯与三角兽》一文中也曾谈及;像上回一样,我们在此就不引述了,而是将其全文链接在我们古脊椎所网站《化石》杂志的的网页上。欲知其他《化石》中的“鼠”知识,请看下回分解。

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