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中国的恐龙知识问答篇(上)

2020-06-29王原叶剑

化石 2020年2期
关键词:化石羽毛鸟类

王原 叶剑

1、 什么是恐龙?

传统定义中,恐龙是中生代一大类四肢直立的陆生脊椎动物的统称。当然还有一个较难理解的科学定义:“恐龙是三角龙和麻雀的最近共同祖先以及该祖先所有的后裔的统称”,这个定义的包容范围更广。恐龙在距今大约2.3亿年前的三叠纪晚期开始出现在地球上,如阿根廷的始盗龙(Eoraptor)、埃雷拉龙(Herrerasaurus,注意其中的H不发音,所以“黑瑞拉龙”的译名并不准确)。2013年在坦桑尼亚发现的2.43亿年前(三叠纪中期)的尼亚萨龙(Nyasasaurus,见封面及题图/上海睿宏制图),被一些学者认为可能代表着更古老的恐龙祖先。从距今2亿年前的侏罗纪初开始,恐龙逐渐成为陆地的霸主,并演化出了很多类型。在大约6600万年前,大部分的恐龙都灭绝了,只有一个演化支系幸存下来,并发展至今,这就是鸟类。根据腰臀部骨骼的形态差异,恐龙主要划分为两大类:蜥臀类和鸟臀类,前者的该部位骨骼似蜥蜴,后者的似鸟。虽然恐龙家族整体是陆生,但个别种类如棘龙(Spinosaurus)等也能在水中生活、捕食。

2、 中国的恐龙到哪里去找?

分三步。首先要找到合适的地层,地层的时间应该是中生代——恐龙生活的主要时期。我国则以侏罗纪和白垩纪的地层为主要的含恐龙化石层,但骨骼化石、蛋化石、足迹化石的时代各有侧重;三叠纪的化石较为贫乏,仅在四川等地发现了一些足迹化石。然后,要到岩石地层裸露的地方寻找,而不是植被很茂密的地方,新疆、内蒙古的戈壁是寻龙的好地方,但有时候在村边地头也会有重大发现,如辽宁、云南等(见封底)。最后还要了解一下我国目前的恐龙化石分布情况。我国已经在22个省区发现了恐龙骨骼化石,18个省区发现了恐龙足迹化石,15个省区发现了恐龙蛋化石。辽宁、内蒙古、四川、新疆、甘肃、云南、河南、山东等都是恐龙骨骼化石发现的大省;其中辽宁、内蒙古等省区的白垩纪恐龙化石发现相对较多,而云南、四川等省的侏罗纪恐龙相对多些,黑龙江、山东、广东等省区则发现了白垩纪末大灭绝前期的“末代”恐龙(详细内容见本刊2019年第3期相关文章)。

四川自贡大山铺侏罗纪地层埋藏现场

辽宁北票的白垩纪化石产地

云南禄丰恐龙国家地质公园核心区

3、 美国是世界上恐龙种类最多的国家吗?

不是。也不是首先创造“Dinosauria”(恐龙)这个词的英国,更不是火山地层较多的日本,而是我们中国。根据中国古动物馆的统计,截至2019年12月13日,中国研究命名了322种恐龙,居世界首位!中国学者至今仍在努力工作,赴野外搜寻和挖掘恐龙,在研究室研究和复原恐龙,指导博物馆装架恐龙以备展出。目前中国每年都有大约10种新的恐龙被命名,这个发现速度也位居世界之首。对此,我们作为“龙的传人”应该感到骄傲,当然中国传统文化中的“龙”并不是恐龙。“恐龙”这个中文译名,以及其背后的科学含义,是19世纪末20世纪初中国学者从日本引入的舶来品。中国的恐龙研究虽然起步较晚,却是中国自然科学研究中后起直追跻身世界前列的范例。

英国古生物学家欧文爵士(Richard Owen)于1842年首创Dinosauria这个名词

扑克背面图案(赵闯设计)的中国恐龙你能认出几个(答案将在下期连载文章中公布)

4、 “中国恐龙108将”是怎么回事?

它们是产自中国的108种代表性的恐龙。中国历史名著《水浒传》讲述了108位英雄好汉的故事,被称为“水泊梁山一百单八将”。为了推广中国的恐龙,中国古动物馆与啄木鸟科学小组合作,于2013年1月启动了“中国恐龙108将”项目,并于2014年12月正式推出包括两副牌的“中国恐龙知识扑克”套装,里面用彩色复原图的形式,推介了发现于中国的108种代表性的恐龙,并用中英文双语介绍了这些恐龙的名称、产地、时代、分类、命名人等知识。这108种恐龙被划分为4大类20小类,时代从侏罗纪早期到白垩纪晚期,涵盖当时中国全部21个产恐龙骨骼化石的省区(现为22个,增加了宁夏),并推介了46位中外恐龙学者,成为国内外朋友了解中国恐龙的一个有趣的媒介。而且这套恐龙扑克被科学绘画师赵闯精心设计,无论扑克的背面图案,还是黑、红、梅、方四个花色,都包括诸多恐龙元素,值得中国恐龙发烧友收藏。

5、 关于恐龙最著名的中文科普文章是哪篇?

中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的世界知名恐龙学者徐星研究员,曾为小朋友们写过一篇科普文章《飞向蓝天的恐龙》,讲述的是恐龙演化成鸟类的故事,被作为一篇课文收入了人教版小学四年级《语文》课本,可以说是恐龙中文科普文章中最为人称道的佳作。

附课文节选:

说到恐龙,人们往往想到凶猛的霸王龙或者笨重、迟钝的马门溪龙;谈起鸟类,我们头脑中自然会浮现轻灵的鸽子或者五彩斑斓的孔雀。二者似乎毫不相干,但近年来发现的大量化石显示:在中生代时期,恐龙的一支经过漫长的演化,最终变成了凌空翱翔的鸟儿。

节选自:《飞向蓝天的恐龙》,人教版小学《语文·第七册》,徐星撰写。

语文书中的恐龙课文截图

中国恐龙五宝之一的禄丰龙的特种邮票

6、 谁是“中国恐龙五宝”?

它们的名字是禄禄、疆疆、溪溪、辽辽和青青。2011年底,中国古动物馆面向全国开展了“Q版恐龙卡通吉祥物”征集活动。其中的“恐龙五宝”方案脱颖而出,获得最终的优秀奖。后来经过多次设计修改,2012年底中国古动物馆正式推出“中国恐龙五宝”。禄禄、疆疆、溪溪、辽辽和青青的原型,分别是云南早侏罗世的许氏禄丰龙(Lufengosaurus huenei,早期蜥脚型类)、新疆中侏罗世的江氏单嵴龙(Monolophosaurus jiangi,兽脚类)、四川晚侏罗世的合川马门溪龙(Mamenchisaurus hochuanensis,蜥脚类)、辽宁早白垩世的顾氏小盗龙(Microraptor gui,兽脚类)和山东晚白垩世的棘鼻青岛龙(Tsintaosaurus spinorhinus,鸟臀类)。每个恐龙宝宝都有各自的性格,其中禄禄和溪溪被赋予了女孩形象。这五种恐龙来自中国五个主要恐龙产区,涵盖了中国产恐龙化石的五个主要时代,分别代表四个不同的恐龙类群,它们也都拥有特别的内涵,后续连载文章中将有更详细的介绍。

7、 世界发现了多少种带有羽毛的恐龙?

第一种带羽毛的恐龙是发现于我国辽宁北票的原始中华龙鸟(Sinosauropteryx prima),身上披有丝状的原始羽毛,1996年研究命名。最初研究者认为它代表恐龙与鸟的过渡环节,并代表“中国最早的鸟类”,因而得名。后续研究显示,中华龙鸟属于美颌龙类。根据目前多数学者的观点,美颌龙类与窃蛋龙类、伤齿龙类、驰龙类等恐龙相比,与鸟类的亲缘关系更远,所以有学者建议把它的中文译名修改为“原始中华鸟龙”(中文译名不受生物命名法规保护),这样可能更符合它的身份。目前全世界已知的带羽毛恐龙有30多种,除了一两种在国外,其他都发现于中国,产地主要集中在辽宁、内蒙古、河北等地的侏罗纪中晚期和白垩纪早期的地层中。这些还是在化石上直接保存了羽毛的种类,而根据科学家推测,在中生代的恐龙时代,很多恐龙身上都长有各种各样的羽毛,有的是细丝状的,有的是带羽轴的片状的,有的甚至跟现代鸟类的飞羽相差无几;只是由于化石埋藏条件的限制,绝大部分化石只保存了骨骼,而没有保存下羽毛来。

北京自然博物馆馆藏的带羽毛小盗龙化石

中华龙鸟艺术复原(制图:上海睿宏)

8、 精美的带羽毛恐龙化石是怎样被保存下来的?

这需要十分特别的埋藏条件。羽毛十分纤弱,一般情况下很难保存为化石。德国巴伐利亚州发现的第一件始祖鸟标本,就是一片精美的羽毛,它保存在潟湖环境(潟湖是海边因沙坝、珊瑚礁等的阻隔形成的半封闭或封闭水域,杭州西湖就曾经是一个潟湖)的细腻钙质沉积物中;在中国东北产出带羽毛恐龙化石的热河生物群,化石的精美保存则是拜另外一种特异埋藏条件所赐:距今1亿多年前,当地火山活动十分频繁,当火山喷发出大量的火山灰和毒气时,这个地区的生物就遭受了灭顶之灾,大量的火山灰不但会迅速地把生物的遗体埋藏起来,从而有利于化石的形成,而且细腻的火山灰还能把生物体的精细结构和软组织都保存下来,包括羽毛、眼睛和皮肤印痕,甚至胃肠中的食物等。这些精美化石的保存是得益于火山的作用。

9、 鸟类是从恐龙演化出来的吗?

是的。当科学家发现越来越多的长有羽毛的恐龙的时候,他们意识到恐龙和鸟类具有相似的羽毛结构并不是一个偶然的现象,而是反映了二者之间具有密切的亲缘关系。羽毛、骨骼、行为、生理等综合证据显示,鸟类确实是恐龙的后裔,换句话说,鸟类是从恐龙演化出来的。一系列的化石证据显示,它们不但具有相似的羽毛,也具有相似的骨骼结构,甚至还具有相似的生活习性,比如孵蛋、求偶行为、睡觉的姿势,乃至相似的生理特征,等等(后续连载中将有更详细介绍)。

10、 恐龙灭绝了吗?

没有。6600万年前的白垩纪末期,一颗直径约10千米的小行星撞击了地球,地点就在现在的北美墨西哥湾地区。这次撞击以及随后的“核冬天”效应,造成了地球上75%的生物物种灭绝,其中包括绝大多数的恐龙,比如北美著名的霸王龙、三角龙、鸭嘴龙,等等。但也有一些“恐龙”幸存了下来,它们就是身披羽毛的鸟类。徐星老师有一本书的书名很好地显示了二者的关系——《未亡的恐龙》。鸟类是从恐龙演化出来的,鸟类也是一类“会飞的恐龙”。现在我们说“恐龙灭绝”的时候,要加个定语,应该是“非鸟恐龙”灭绝了,就是说,那些不是鸟的恐龙灭绝了,而鸟类作为恐龙的后代,存活了下来,成为空中的娇客,演化成为脊椎动物中成功的“空军”——现在的鸟类有1万多种,比哺乳动物还多出很多,怎么能说“恐龙”家族灭绝了呢?

始祖鸟的羽毛化石(Arild Hagen拍摄)

寐龙复原图(Mick Ellison绘)和化石显示一些恐龙具有与鸟类一样的睡觉姿态

其实这已经不是恐龙家族第一次挺过“大灭绝”了,早在距今2.01亿年前的三叠纪末期,就发生过一次生物大灭绝事件,那次事件把众多陆生主龙类、绝大多数兽孔类以及大多数大型两栖类都“干掉”了,而恐龙家族不但熬过了劫难,还趁机占领了新腾空的生存空间,确立了在陆地生态系统的主导地位。一次次的大难不绝,所以我们必须给“龙坚强”家族竖个大拇指!

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