恐龙化石学问多
2021-05-19高源
高源
《飞向蓝天的恐龙》这篇课文真是太有趣了,轻盈的乌儿竟然是庞大的恐龙演化而来的,并且科学家们还找到了化石证据!
说到化石,我的脑海中还有一连串的问号呢,恐龙化石是怎么形成的,又是怎么被发现的?恐龙化石有哪些不同的种类?科学家是怎么把散落的恐龙化石拼凑到一起变成完整的骨架的……
真是“十万个为什么”!不过,没关系,这些疑惑呀,今天一次就能帮你解答清楚!请带上前面的畅游装备,一起阅读吧!
化石形成跨古今
1.25亿年前的中国辽西地区,气候温暖湿润。在一片湖泊周围,群山环绕,植物茂盛,许多生物在这里繁衍生息:鹦鹉嘴龙慢悠悠地嚼着蕨类植物的叶子,华丽羽王龙正在悄悄地打着小鹦鹉嘴龙的主意,蝉、蜻蜓等昆虫活跃在灌木丛中,小盗龙在树枝间滑翔而过,翼龙在天上展翅高飞,潜龙和鲟鱼在湖里游来游去……好一派生机盎然的景象!
突然,遠处传来“轰隆隆”的巨响,火山喷发了!大地震动,湖水裹挟着泥沙席卷了山坡,火山喷出的毒气和火山灰铺天盖地而来。不管是庞大的恐龙,还是微小的昆虫,都没能躲过这场灾难。它们有的被泥浆吞入湖底,有的被毒气熏死,然后被掩埋在火山灰下。
在之后漫长的岁月里,它们一直都悄无声息地埋藏在沉积物中。软体部分,如内脏和肌肉,腐烂分解;坚硬部分,如骨骼、牙齿等有机质,逐渐被周围沉积物中的矿物质渗入而取代,最后就变成了化石。简单地说,化石就是“石头”。不过,这些“石头”是生活在遥远过去的生物的遗体或遗迹变成的。
亿万年过去了,地球发生了巨变。由于地壳运动,埋藏着化石的地层上升到地表,在风、流水等外力的侵蚀下,或在人为活动的影响下,化石最终暴露出来,被人们发现。
恐龙化石种类多
幸好有化石留下来,才让我们有机会了解恐龙这种神秘而遥远的古生物。不仅恐龙的骨骼、牙齿能够形成化石,在特殊条件下,甚至它们的软组织也能保留下来,形成恐龙木乃伊。另外,恐龙蛋、恐龙粪便、恐龙脚印、恐龙皮肤印痕等也能形成化石。
恐龙遗体本身保存下来的化石属于实体化石。恐龙骨骼化石就属于这一类,也是最为常见的一类。骨骼化石能够帮助我们直观地了解恐龙的身体形态、骨骼结构特征等,从中我们能了解到关于恐龙的大部分信息。恐龙木乃伊是保存有恐龙软组织的化石,也属于实体化石,它们非常罕见,只有在极低温、极干燥等非常特殊的条件下才能形成。
除此之外,还有遗迹化石,比如恐龙蛋化石、恐龙粪便化石和恐龙足迹化石。它们也都具有重要的研究价值。恐龙蛋化石可以帮助我们探索恐龙的繁殖行为,其中有些蛋里甚至还有胚胎,这可是研究恐龙不可多得的珍贵材料。恐龙足迹化石是恐龙在条件合适的地表行走时留下的足迹形成的化石。它们不仅能反映恐龙的生活习性、行为方式,还能解释恐龙与其生活环境的关系。它们可是古生物学家们梦寐以求的“宝贝”。恐龙粪便是恐龙重要的遗留物,它们可以帮助我们了解恐龙食物的构成,间接反映恐龙的生活环境。但恐龙粪便通常不易形成化石,所以非常珍稀。
有时,我们还能见到恐龙皮肤印痕化石,它们是生物遗体在岩层中留下的印痕,虽然并非生物实体本身,但能反映生物体的特征,也是研究恐龙的重要材料。随着新技术的发展,现在古生物学家甚至能通过皮肤印痕化石来鉴定已灭绝的生物的属种。
化石修复与装架
博物馆中高大威猛的恐龙骨架是怎么发掘的?它们被挖出来的时候就是完整而庞大的吗?
我们在博物馆中看到的那些恐龙骨架是恐龙的骨骼化石。它们在地下埋藏了亿万年的时间,受地壳运动的影响,很难保持恐龙刚刚死亡时的完整形态。因此,化石被发现时一般都是散落的。那么,我们所看到的完整骨架是怎么来的呢?
恐龙化石从发现和挖掘,到变成完整的恐龙骨架在博物馆展出,要经历两个重要的步骤:修复和装架。野外挖掘出来的化石表面还带有普通的岩石,需要用雕刻笔、毛刷等工具把这些岩石清理掉,让化石露出本来的面目,这一工作由化石修复师来完成。
化石修复是一项非常精细的工作,需要耐心、细心、专心,容不得一点差错。化石修复师是不是很了不起?破碎的化石,还需要进行比对,并用胶拼接复原。如果骨骼化石“缺胳膊少腿”,还需要做出模型来代替缺少的部分。这些工作完成后,才可以进行装架。
单件的恐龙骨骼化石需要用钢架支撑才能站立起来。根据支撑方法的不同,恐龙装架有两种形式:内装架和外装架。内装架是指将钢架植入到化石中,这样骨架外观看不到钢架,更美观,但会对化石造成损伤,所以这种方法通常只用于模型,而不用于真正的化石。博物馆对真正的化石进行装架时都采用外装架的方法,也就是将钢架包裹在化石的外面进行支撑,这样不会对化石造成损坏。恐龙化石装架也讲究顺序,通常是先安装荐椎骨(相当于盆骨),然后再装脊椎、颈椎、尾椎、四肢等,最后安装头颅。
恐龙华丽太变身
像恐龙这样的庞然大物,竟然会演化成翱翔天际的轻盈的鸟儿,这实在是一件匪夷所思的事情。为了求证,科学家们许多年来一直在探索,终于发现了越来越多的证据,搭起了恐龙和鸟儿之间演化的桥梁。
恐龙要变成鸟儿,需要实现两个重要的变化,一是身体要变小,二是前肢要变成翅膀。在化石证据中,科学家看到了这两个变化的发生。2014年,澳大利亚、英国和意大利等国的科学家根据120种恐龙的]500多个解剖特征,构建了复杂的数学模型,分析恐龙在进化过程中的体形变化。结果发现,兽脚类恐龙的进化速度是其他恐龙的4倍,在5 000万年间,它们的体形一代代缩小,从最初的平均体重163千克,下降至始祖鸟的0.8千克。
鸟类和恐龙一个最主要的区别,是鸟类有带羽毛的翅膀,可以飞行。根据演化渐进的过程,科学家推断,应该存在介于恐龙与鸟类之间的生物。果不其然,这样的生物在中国辽西热河生物群中被发现了。这里发现的许多带羽毛的恐龙化石,既具有恐龙的部分特征,又具有鸟类的部分特征,成为证明恐龙向鸟类演化的有力证据。
恐龙的一支变成了鸟类,这已经是科学界目前公认的结论。