生物考古學家認為,地球誕生至今的45億年歷史中,地球生物經歷了5次大滅絕,生生死死,周而復始,最後一次大滅絕發生在6500萬年之前,受害者就是曾統治地球長達一億五千萬年的恐龍。
億萬年過去了,鬥轉星移,滄海不知幾度變為桑田,昔日地球的主宰者在地質力量的作用下,早已與他們曾經生活過的地方化為一體,唯一可以證明它們曾經存在的只有化石,正是這些遺物,為人類探尋這個失落於塵埃中的恐龍世界,提供了一把鑰匙,並使人類在探尋過程中,產生了對上古世界的無限遐想。
今年8月底,一支由中國科學院古脊椎動物與古人類研究所專家周忠和教授領銜、恐龍專家汪筱林教授領隊、中科院古脊椎所和酒泉市古生物化石辦公室等26人組成的「中科院———酒泉市聯合恐龍考察隊」,在酒泉市肅北縣馬鬃山地區「布咚呼嚕斯太」恐龍群進行了首次大規模的野外發掘。在為期50多天的科考發掘中,考察隊發現了大量的恐龍骨骼和其他古生物化石。
此次發掘,將一個距今一億兩千萬年的世界展示於人類面前。從而,也拉開了馬鬃山地區中生代生物種群考古的序幕。
曲折的探索之路:馬鬃山公婆泉地區古生物群落考察溯源19世紀末期,一些國外的學者沿著絲綢之路東行,在考察絲綢之路沿線人文史跡的同時,首次涉足馬鬃山地區。
1893年,瑞典著名的學者、探險家勞斯文·赫定在其第二次中亞考察中途經這裡,並在他那本著名的《亞洲腹地旅行記》中,首次描述了這片黑色的戈壁,向外界介紹了這個地方。但也許他們並不知道,自己的腳步已經在無意間踩過了一個沉睡的遠古恐龍世界。
1927年,由勞斯文·赫定挑頭,在北平成立了中國瑞典西北科學考察團,從1928年至1935年,在我國內蒙古、甘肅、新疆、寧夏等省,開展了涉及地質、古生物、氣象、地理、考古等學科的大範圍考察,也來到了馬鬃山公婆泉地區,並在發掘、研究後確定該地區存在早白堊紀古生物群落。但是,由於當時時局動蕩,公婆泉古生物群落之謎仍未被解開。
歷史的時鐘又走過了近70年。
上世紀90年代初,一支由世界著名恐龍專家、中國恐龍研究首席科學家、中國科學院古脊椎動物與古人類研究所(簡稱中科院古脊椎所)研究員董枝明先生率銜,中日兩國科學家聯合組織的「中日絲綢之路恐龍考察隊」,沿河西走廊進入馬鬃山公婆泉地區。在為期數十天的科考發掘中,在公婆泉盆地發掘出了體長6米至8米左右的原巴克龍、中等大小的鸚鵡嘴龍以及其他一些恐龍化石,特別是發掘出了一具保存基本完整的原始古角龍化石,骨骼、頭骨保存基本完整(古角龍是一種食草性恐龍,頭部奇特,以後腿奔跑),後被命名為大島氏古角龍。此外,還有一些恐龍蛋化石和共生的古生物化石,有魚類、龜鱉類、鱷類和哺乳類等。
這些發現,讓考察隊員欣喜不已。特別是在公婆泉地區的白堊紀地層中發現了鸚鵡嘴龍和大島古角龍共生,從而論證了「古角龍證明了角龍類的祖先源自白堊紀的亞洲」這一論斷。
但是,由於當時人力、物力、財力以及其他因素的限制,考察工作沒有再繼續深入進行,就在馬鬃山公婆泉地區古生物群落之謎將被解開時,人們不得不止步於其外。
不過,沉睡於這片土地中數千萬年之久的恐龍已經被逐漸喚醒,遠古的迷霧,已經被揭開了一角。其後,根據中國科學院古脊椎動物與古人類研究所專家與日本的學者進一步深入研究後證實,當時在馬鬃山公婆泉地區發現的化石中,除發現一些已有的恐龍種屬外,還有5個新的恐龍屬種,分別是張氏絲路龍(稜齒龍科)、馬鬃山原巴克龍(獸龍科)、大島氏古角龍(新角龍類)、馬鬃山鸚鵡嘴龍(鸚鵡嘴龍科)和布林南雄龍(懶龍類)。這次發現,不僅豐富了中國對恐龍種類和其他古生物化石組合的研究,而且對探討中生代時期中國西北部乃至中亞地區恐龍的分布以及古地理、古環境、古氣候的演變研究都有著重要的意義。
隨後,中科院、地科院以及省內一些地質地礦科研部門數次來酒泉市馬鬃山地區進行了恐龍及其他古生物化石的考察和採集。一隻只的恐龍和其他古生物化石被帶出馬鬃山,帶出酒泉,出現在省內外許多博物館、收藏機構乃至大學的自然科學展廳裡。但是,這些發掘成果還不能完全解開白堊紀期間馬鬃山地區古生物種群的數量、種類、氣候、環境以及恐龍滅絕時間之謎。
在酒泉,絕大多數人還不知道在這片土地上,埋藏著大量的、為國內外學術界關注的恐龍和其他古生物群落。這些現象,引起了酒泉市有關人士的重視和焦慮。為儘早全面保護和利用這些大地母親賜予我們的寶貴財富,他們多方呼籲,並積極進行各種前期調查與考證工作,多次向市政府做了具體詳盡的工作匯報。直到2001年初,酒泉的恐龍及其他古生物化石的保護利用和開發工作才被擺上了酒泉市政府的議事日程。
馬鬃山公婆泉地區古生物群落髮掘工作自此出現了轉機。從2001年至2003年,酒泉市有關部門和中國科學院古脊椎動物與古人類研究所進行了多次協商,研究雙方合作和共同研究利用酒泉市恐龍及其他古生物化石工作事宜。
2004年3月8日,酒泉市政府與中科院古脊椎所籤訂了《中國科學院古脊椎動物與古人類研究所與甘肅省酒泉市人民政府關於合作研究和利用酒泉市境內恐龍及其他古生物化石項目協議書》。這是酒泉市政府和中國科學院古脊椎動物與古人類研究所首次合作進行的一個高科技項目。
為進一步加強雙方的合作,經酒泉市古生物化石辦公室與中科院古脊椎動物與古人類研究所協商,中科院古脊椎動物與古人類研究所將上世紀90年代從該市馬鬃山地區採集到的「原巴克龍」和「鸚鵡嘴龍」兩具恐龍化石標本模型贈送於酒泉市。至此,酒泉市恐龍及其他古生物化石研究保護和開發利用工作終於拉開了序幕。
至此,在赫定率領的中國瑞典西北科學考察團踏上馬鬃山公婆泉地區70多年後,一支26人的「中科院———酒泉市聯合恐龍考察隊」,對肅北縣馬鬃山地區「布咚呼嚕斯太」恐龍群進行了首次大規模的野外發掘。一個沉睡了一億兩千萬年的恐龍世界即將展現於世人面前。
艱辛的發現之旅:馬鬃山公婆泉古生物群落髮現始末2004年7月下旬,中科院古脊椎動物與古人類研究所專家及技工一行11人從北京出發,風塵僕僕地飛抵酒泉,來到了赫定在《亞洲腹地探險八年》中曾經提到過的公婆泉———今天的馬鬃山鎮。
他們與在這個上世紀20年代中國———瑞典西北科學考察團發現的早白堊紀化石點,中科院的研究人員與酒泉市合作,開展了為期兩個月的挖掘工作。
酒泉市古生物化石保護利用工作領導小組辦公室主任王化民是發掘工作的參與者之一,他帶領我們走進了這次古生物群落考古的現場,才了解到這次發現之旅的艱辛與驚喜。
乘車出嘉峪關,經玉門、橋灣,行進兩個多小時後,就到了公婆泉,即今天的馬鬃山鎮。從馬鬃山鎮開車到盆地的中心,還有70多公裡崎嶇不平的戈壁沙石灘路要走。所謂的路,其實就是來往車輛壓出的轍。在茫茫戈壁灘上,這樣的「路」東一條西一道,根本辨別不清方向,幸而王主任已多次到過這裡,才使我們避免了在大戈壁上迷路。
走進「布咚呼嚕斯太」盆地腹地,只見一個個小山包在風化的作用下已經露出了一層層巖石,裸露的紅色砂巖,綠色頁巖,灰褐色礫巖,在戈壁灘長期的風力剝蝕後,已經很難辨別了。走上了一座小山包,王化民突然停住了腳步,指著不遠處的幾十個大坑說:「看見了嗎?那些大坑就是恐龍曾經生活過的地方。」若非王化民的指點,我們絕對想不到,就在一個多月前,在這些戈壁灘上不起眼的大坑裡,居然會發現恐龍化石。
深秋時節,天空中布滿了陰雲,戈壁灘的風野蠻地呼嘯著,氣溫也低到了令人難以忍受的地步,只容我們在風中瑟瑟發抖。王化民說:「野地裡天氣變化快,我們7月底到這裡的時候,氣候更惡劣,一忽兒狂風大作,轉眼就烈日當空,跟著烏雲飄過來一陣雨,還沒想清楚要不要回帳篷躲躲,就已經見了彩虹。中午12時到下午3時這個時段,地表溫度足有80攝氏度,假如不擦防曬霜,毒太陽幾分鐘就會把人的皮曬掉的。」聽了他的話,我們才知道原來這次令人驚喜的發現就是在如此艱苦的條件下開始的。
王化民說:「中科院的專家們到這裡時,戈壁灘上什麼都沒有,支帳篷,安發電機,埋鍋造飯,建立宿營地,定點挖掘,全靠大家用兩隻手完成。」50多天時間裡,專家們就在這片戈壁灘上,每天工作十多個小時,忍受風吹、日曬、雨淋,拎把地質錘,繞著山腰打轉,為了搜尋這個失落的恐龍世界,不破壞原始的化石分布形態,不把漏在上面的化石踩到下面的土層中或是踩碎,每個人都蹲在原地不敢妄動,直到把身邊的沙土都細細搜索過一番為止。一旦發現了細小的化石,如:幾塊牙齒碎片和一節可能是錐體的小骨頭。專家們就將找到的化石用衛生紙包好,小心存放,然後用細籮把化石地點表面的浮土整個篩一篩,以期發現新的線索。王化民說:「對於古生物考古來說,一小塊牙齒碎片,一塊類似動物骨頭的化石,都有可能是揭開全部古生物世界之謎的鑰匙。因為,牙齒、下頜骨和腿骨骨質最緻密堅硬,因而也最容易完整保存下來。但是,對於判定動物的種屬、年齡、習性來說,腿骨所能提供的信息是少到可以忽略不計的,牙齒和下頜卻有所不同。根據牙齒的形狀和磨損程度,很容易就能判斷出動物是食肉的還是吃草的。如果能找到比較完整的牙床,根據門齒和臼齒的數量和排列方式,便可基本無誤地確定動物的種屬和進化程度。因此,牙齒雖小,重要性卻遠在其他部位的化石之上。」據王化民說,此次「布咚呼嚕斯太」古生物考古就是從搜尋古生物牙齒開始的。他說:「起初,考古進行得並不順利,我們只發現了為數不少的遠古戈壁獸類牙齒化石,以及少量椎骨化石。」考察的轉機出現在專家們進駐「布咚呼嚕斯太」盆地的一個多星期後。王化民回憶說:「那是在一次大雨之後,我們首先進入了專家們先前確定的一個恐龍化石露頭地點,開始化石清理工作。但是,由於自然作用,如被洪水衝刷或其他動物移動,而改變了骨骼的原始位置,並沒有發現大家期待已久的恐龍化石。正當大家準備放棄的時候,隨隊攝影師卻在無意中發現了一塊形態較完整的化石。」專家們立即對這塊化石進行鑑定,初步確定為恐龍化石。考察隊員王昱說:「當時我們興奮極了,立即隨周忠和、汪筱林兩位教授走到了化石發現地點,經過發掘,撥開層層浮土,發掘出一塊足有西瓜大小的極為完整的錐體!經專家鑑定,這是一塊恐龍肋骨化石,由此可以判斷,附近可能存在大量恐龍化石,甚至完整的恐龍遺體化石。」好消息接連不斷地傳來,在發現恐龍肋骨化石不遠的布咚呼嚕斯太古湖西岸的一個丘陵上,專家們又發現了化石,看形狀,很可能是腿骨。緊接著,繼續有新的骨骼發現,有錐體、肋骨、腿骨、胃石,埋藏得很完整,估計是一隻身長10米左右的恐龍。長時間的考察工作終於有了結果,沉睡了一億多年的恐龍,就這樣被考察隊員們撥開層層泥土,重見天日。
說起這一發現,王昱至今仍興奮異常。他說:「我真沒想到一個巨大的發現就在我的眼前。恐龍找到了,但是它屬於什麼品種?仍是一個待解之謎。」王化民說:「在馬鬃山地區,鸚鵡嘴龍是最常見的恐龍化石。這是一種亞洲東北部地區特有的小型恐龍,用兩足行走,體長約為1米,嘴彎曲成鉤狀,很像鸚鵡,故此而得名。在某些地區,有人將其稱為『石貓』。
除此以外,這裡也曾發現過稜齒龍、禽龍、古角龍、懶龍等。這些恐龍都屬於鳥臀類恐龍,個體較小。但新發現的這隻恐龍,從暴露出的部分看,卻很可能是一隻在此地並不多見的大型蜥腳類恐龍。經過專家研究,確定所發現的化石為長度約13米的禽龍類恐龍化石。經過一個多月的發掘,我們又獲得了該禽龍的脊椎骨、尾椎骨、臀骨、肋骨共計28塊之多,還從腹腔內獲得了保存較完整的20多枚胃石。
從這些獲得的實物看,該龍屬食草類恐龍,生活在距今1.2億年以前,白堊紀早期,熱河生物群最為興盛之時。是迄今發掘獲得的最大的一具同類禽龍,也是這次考古活動最令人驚喜的發現。」除了這具禽龍化石外,此次考古還勘察到一堆似鸚鵡嘴龍骨架化石,一具禽龍類恐龍化石。發掘隊員將其中臀骨、部分腿骨、部分肋骨揀拾了百餘小塊,並進行了保護性回填處理,一併待2005年開春後進行全面發掘。在此次發掘中,考察隊還獲得了兩具比較完整的龜化石,其中一具龜身大約20釐米—24釐米,龜板紋理清晰可見,由於精心的發掘和採集,完整性較好;另一件較小的龜,龜身大約在16釐米—20釐米。
在玉門白土梁、中溝、下溝、大黑山、赤金峽、黑青山廣大地區的考察發掘中,還獲得了三尾類蜉蝣、東方葉肢蚧、貝殼類、河蚌類、植物類以及罕見的蜻蜓翅膀等化石。
至此,此次中科院與酒泉市聯合大規模古生物群落考古活動將告一段落。一些好的化石在考察結束後已被裝箱運回研究機構。一隻普通的擺在博物館中的化石組裝標本,從挖掘到組裝完畢,可能需要幾年的時間。藉此,普通人才得以悠然神往那億萬年前自己所未歷的時光。
重回1.2億年前的世界:馬鬃山公婆泉地區古生物群落髮現的科研價值「布咚呼嚕斯太」蒙古語的意思是:「有茂密的蘆葦和雄壯的野馬棲息的地方」。從這個地名的語義來看,這裡曾是一片水草豐美的地方。不知什麼原因,使這裡變成了一片戈壁。
今天的「布咚呼嚕斯太」盆地,是一片黑與黃的世界。黑色的石塊覆蓋在黃灰色的沙土上,形成一幅蒼涼而奇異的景象,地質學稱之為「黑戈壁」。
那麼,1.2億年前的「布咚呼嚕斯太」盆地是什麼樣的呢?
通過對馬鬃山公婆泉地區古生物群落的研究,地質專家為今天的人類描繪出了1.2億年前這一地區的景象:距今1.2億年至8000萬年前,正值白堊紀早期,熱河生物群最為興盛之時。
斯時,馬鬃山公婆泉地區氣候溼潤,山川秀美。大小湖泊相連,湖水清澈見底,微風吹來,湖面碧波蕩漾,魚兒自由自在地在水中往來穿梭;湖邊,是萋萋的芳草,不遠處,是一片廣袤的原始森林。鸚鵡嘴龍、原巴克龍、古角龍等這些性格溫順以草類為主食的恐龍就生活在湖邊。它們與其他生活在這片區域上的動物和睦相處,過著無憂無慮的恬靜生活。也許是天災,也許是地禍,總之,在恐龍這個中生代陸地霸主統治了地球近1億多年後,一場突如其來的變故使這個龐大的群體徹底滅絕。馬鬃山地區的恐龍群同樣也不例外。它們的身軀被瞬間掩埋,隨著時間的流逝,唯一保留下來的骨骼逐漸變成了化石。數千萬年過去了,昔日的湖泊在地殼運動的強大作用下已經被改變得面目全非。荒山、戈壁、丘陵,似乎已將曾經的這個近乎天堂的世界掩蓋得無影無蹤。
1.2億年前的世界,萬物正處於發生的階段。原本連成一片的泛古陸分裂為北方的勞亞大陸和南方的岡瓦納大陸。
兩個大陸再繼續分裂,逐漸形成了今天地球七大洲、四大洋的格局。
儘管海水淹沒了地球上眾多陸地,但在巨浪鞭長莫及的地方,生活在今天世界上的許多高等生物———哺乳動物、有袋動物的祖先都已起源並繁衍生息。
1.2億年前,巴西桑塔納盆地,翼龍張開長達5米的膜翼,御風而行;西班牙Montsec,反鳥的精湛飛行技術,已經可以和今天的鳥類相媲美。北美大陸,成群的恐龍如後世的墾荒者,穿越遼闊的中西部。而在中國北方、蒙古、朝鮮和外貝加爾地區,一個恰巧以長城為南邊輪廓的熱河生物群,向從遙遠歐洲遷徙而來的翼龍和始祖鳥張開手臂,再把自己孕育的包羅萬有的物種散播到各個方向。
一系列的描述,為今天的人類展現了一個生機勃勃的世界,同時,將一個陌生的詞彙———「熱河生物群」送到人類面前。「熱河生物群」是一個怎樣的概念?它與馬鬃山公婆泉地區的古生物群落又有什麼聯繫?對於這些問題,今年的考察成果,為我們一一作出了解釋。
何謂「熱河生物群」?
1928年,美國著名地質古生物學家葛利普教授出版了一部科學巨著———《中國地質史》。在這部書裡,他第一次提出了「熱河生物群」這一名詞,用來代表分布於東亞狼鰭魚巖系的綜合化石群。「熱河」之稱得名於化石群的經典產地,即當時的熱河省東部地區。從20世紀30年代—40年代以後,「熱河生物群」這一名稱被廣泛地應用在各種地質學文獻中。中華人民共和國建國以後,熱河省被撤消,其西部劃歸河北省,東部劃歸遼寧省。原熱河生物群的經典產地因此落在了今天遼寧省的西部,即遼西地區。但是,「熱河生物群」這一在地質古生物學界具有深刻影響的名稱仍然保留著。
1962年,我國著名地質古生物學家顧知微院士在他的經典論著《中國的侏羅系和白堊系》一書中,總結出以東方葉枝介、三尾擬浮遊和狼鰭魚為代表的「熱河生物群」。
現在的「熱河生物群」所包含的生物組合十分豐富,它囊括了白堊紀早期眾多門類的陸相化石生物,包括魚、兩棲類、爬行類、鳥類、哺乳類和古植物及其孢粉以及無脊椎動物類群中的雙殼類、腹足類、節肢類(包括蝦類、昆蟲類和蜘蛛類)、介形蟲等等。其中,早期鳥類、帶毛恐龍、原始哺乳動物和早期被子植物的發現成為20世紀古生物學界最為重大發現的一部分,它們的研究成果涉及現代生物界許多重要生物門類的起源和早期演化問題,為探討地球陸地生態系統的演變過程和規律也提供了難得的線索和例證。
含有「熱河生物群」的巖層在地層層序裡處於熱河群下部的義縣組和九佛堂組。整個熱河群是一套含有火山巖的河湖相沉積,自下而上包括義縣組、九佛堂組、沙海組和阜新組。
「熱河生物群」與馬鬃山公婆泉地區的古生物群落有何聯繫?在此次發現的化石中,經初步鑑定有禽龍類、蜴腳類、鸚鵡嘴龍和肉食類恐龍以及哺乳動物化石等,此外還發現了熱河生物群的典型分子三尾擬蜉蝣和東方葉肢介以及矽化木等,化石將馬鬃山公婆泉地區與遼西緊密地聯繫了起來。
據地質分層研究,確定了這些恐龍化石埋藏時間在距今約1.1億年至1.2億年前的河流和湖泊沉積的地層中,其層位大致相當於「熱河生物群」九佛堂組。從而證明了甘肅河西走廊地區是中國著名的「熱河生物群」分布的西部邊緣這一論斷。
從這次發現的化石賦存地層和初步的研究可以看出,在約1.1億至1.2億年前的早白堊紀晚期,甘肅河西走廊地區主要為溫暖潮溼的氣候環境,植被繁茂,湖泊密布,以恐龍為代表的各種古代生物在這裡繁衍棲息,將這一化石群與熱河生物群的核心分布區遼西發現的化石群進行對比,對研究熱河生物群的分布、起源與輻射以及地層對比、古地理、古環境、古氣候、古生態都具有重要的意義。
關於熱河生物群的幻滅,古生物學界稱之為「白堊紀的龐貝城」,說明這一活躍於早白堊紀的古生物群是葬身於無情的火山噴發中的。
在遼西化石的產地,如北票的四合屯或者朝陽的上河首的地質剖面上,不難發現一層層火山灰的沉積。它們記載了一次又一次頻繁的火山的噴發過程。
對於地質學家來說,這只是正常的地質現象,然而這又何嘗不是一次次驚天動地的葬禮。在鳳凰涅
◇中,舊的生物消失了,於是新的生命又蓬勃興起。
那麼,馬鬃山公婆泉地區古生物群落又是因何而毀滅的呢?是否與遼西生物群一樣是葬身於火海?或是由於該地區氣候突變造成了這一幕中生代的慘劇?這一切,還有待於專家們進一步的研究才可得出結論。
目前,馬鬃山中生代恐龍世界神秘的面紗正在被逐步揭開,失落的恐龍世界正在一步步地重回我們的視野。讓我們耐心期待,期待更多的發現、更多的驚喜。
轉自搜狐