第四十期:纪要||中国的恐龙化石

来源: 作者:贵州博物馆-办公室 阅读:193次 发布时间:2020-09-25

CCTV拍摄现场,意外发现蜥脚类恐龙化石.jpg

采集恐龙化石方法:皮套克法和套箱法.jpg化石修理:就像牙医去除牙结石.jpg



感谢李馆长热情洋溢的介绍。大家早上好!我叫徐星,是从事恐龙研究的古生物学家。在座的小朋友中,有没有上小学四年级的?如果你们用的是人民教育出版社的语文教材,四年级下学期有一篇课文叫《飞向蓝天的恐龙》,就是我写的。

今天我向大家整体地介绍我国发现的一些恐龙化石。大家可能知道恐龙化石,但是大家对化石是怎么发现的,我们是怎么研究的,可能还不太清楚。我先给大家做一个简单的介绍。我们生活的地球有很久的历史,地球上出现的第一种生命大约是在40亿年前。我们怎么知道在那么久远的时间,地球上曾经生活过各种各样的生命呢?这就需要研究各种各样的科学,包括古生物学。我们通过研究化石,就知道原来地球上通过这么漫长的演化,最终产生了像我们人类这样的生物。当然,今天我要讲的并不是我们人类是怎样产生的,而是恐龙是怎样演化的,我们中国有哪些恐龙。

大家看这幅图片,左边是一个完整的恐龙骨架,右边也是恐龙骨骼。我们经常去野外找化石,一般很难找到这种完整的骨架,大多数情况下都是找到这些破碎的骨头。但是这些破碎的骨头也会帮助我们了解到底有多少种恐龙,恐龙是大的还是小的,吃肉的还是吃植物的。当然,除了恐龙骨骼化石以外,还有恐龙的蛋化石、恐龙的粪便化石。除此之外,还有软组织化石(皮肤、体表的毛发等)。

还有一类化石叫脚印化石。脚印化石能告诉我们它是哪类恐龙的,是吃肉的,还是吃植物的?它还能告诉我们另外一些更重要的信息,比如说恐龙跑多快,通过脚印可以计算出来,比如恐龙每小时跑50公里?还是每小时跑30公里?我们可以计算出来。

你怎么知道哪里有化石?一般来说,科学家有办法,最原始的办法,就是使用中国地质图。这个地图会告诉你,我们生活的中国出露的岩石都是什么样的岩石。地球上的岩石分为三类,一类是跟火山有关系的岩石,还有一类岩石叫沉积岩,最后一类岩石叫变质岩。我们一般是在沉积岩里找化石。恐龙的化石在哪里找?生活在海里的龙一般都不属于恐龙,恐龙一般生活在陆地上。所以我们想要找到恐龙化石,必须要在陆地的岩石上找。恐龙生活在三叠纪、侏罗纪和白垩纪这三个时期。所以,你要找恐龙化石,一定要找这三个时期的岩石。这个地质图就可以告诉我们哪里有可能保存恐龙化石的岩石。按照这个地图去找,你就有可能找到恐龙化石。现在科学家还用一些新的方法,比如卫星图、GPS数据、地质图,将它们结合起来,这些方法都能够帮助我们寻找化石。

找化石不是一件容易的事情。为什么我们要去荒凉的地方找化石?因为荒凉的地方没有树、没有草覆盖,所以在地面上容易看见化石。这位老爷爷叫董枝明,他是中国龙王,是世界上发现恐龙最多的人之一。这是25年前,我们一起出野外的时候拍的照片。

这就是挖化石的过程,这个叫皮套克或者石膏包。简单地说,就是用麻袋片加上石膏,将化石和岩石裹到一起,然后拿回博物馆或者实验室。有的时候化石非常大,我们要套一个大木箱子,把它弄回去,所以这个大箱子有时候有几千公斤重。所以,采化石不是一个容易的过程。

另外一种采化石的方法,我们叫做采坑采集。简单地说,我们固定在一个地方,不需要每天到处找。选了一个地方,大家就向下挖。这种方法也能找到一些化石。

化石拿回博物馆或者实验室后要进行修理,因为你刚采到的化石外面包裹着很多岩石,所以你要先把岩石去掉,然后才能看见化石。修化石,有的时候是肉眼,有的时候需要用显微镜。现在很多科学家是在电脑里面修。科学家也用类似CT的仪器,先给化石照个相。照相以后,它里边就有很多的数据。然后数据导到电脑里,科学家就会把那些代表岩石的数据去掉,然后把代表骨骼的数据留下来。然后再通过电脑里的一些软件复原出来恐龙骨骼化石长什么样子,所以我们把它叫做数字修理。

下面介绍中国有些什么恐龙化石,对我们研究有什么意义。

中国的恐龙化石,简单地讲,一方面非常多,全国各地都有化石,这里标出了主要的省份,实际上几乎每个省都有恐龙化石的发现。但是,我国还没有发现三叠纪恐龙的骨骼化石,所以我们没法研究恐龙是怎么起源的。恐龙在侏罗纪和白垩纪时成为了地球上的霸主。科学家发现,三叠纪的恐龙虽然已经出现了,但是不多。恐龙只是在侏罗纪开始突然变得非常多。

比如,贵州的邻省云南,就可以找到侏罗纪早期的恐龙。我国发现的很有名的恐龙叫禄丰龙,它是中国第一龙。我国研究恐龙的奠基人杨钟健先生,他通过研究禄丰的恐龙告诉我们,侏罗纪早期的恐龙怎么样,所以研究云南的恐龙就可以帮助我们寻找恐龙为什么变得很多这个问题的证据。

今天我要强调的是,我们贵州也能帮助了解恐龙为什么变得这么多这个问题。原来在我们贵州发现的恐龙化石很少。贵州也是一个古生物王国,有很多很好的化石,非常遗憾恐龙化石比较少。但是,从现在开始要改变了,因为在咱们贵州也发现了一些很有意思的恐龙化石,有骨骼化石,有恐龙蛋化石。这些化石一起就有可能帮助我们理解恐龙为什么在侏罗纪一下子出现了这么多这个问题。

在我国,也有这样的一些化石帮助我们回答这样的问题。这个化石叫做神奇灵武龙,就是发现在侏罗纪中期的一种化石,帮助我们回答恐龙是怎么变大的,然后它怎么分布在世界各个大陆上的。这个化石的发现也有一个小故事,它的发现者马云,他是灵武当地的一个农民,他在放羊的时候在山坡上,突然发现了露出来的这些碎骨头。我们去那里进行了进一步的调查,然后就发现了很多的化石。如果大家下次去宁夏旅游的话,去灵武(银川附近的一个小城市)有一个恐龙博物馆。

还有一个地方,比如我们最近正在工作的地方,吉林延吉。延吉是一个很漂亮,很有特色的城市,因为它是我国的一个朝鲜族自治州,文化非常有特色。但是在城市边上盖住宅时,居然也发现了很多恐龙化石,现在我们正在这里进行化石发掘。

我要讲的另一个例子,在山东诸城发现了一些恐龙化石。山东是我国传统文化非常发达的地方,孔孟之道都是来自山东。在这里发现了很多重要的恐龙化石。这是对山东诸城发现的恐龙化石的一个简单的介绍,里边有很多很有名的一些化石,这些化石跟我们小朋友有些知道的一些物种(霸王龙、三角龙)很像,这些都是世界上非常有名的恐龙物种,跟它们相似的物种在山东诸城也发现了。发现的情况很壮观。几百米长、几十米宽,全部都是恐龙骨骼化石。这么多化石,为什么会保存在这里?这些恐龙到底是怎么死亡的?大家可以好好想一想这个问题。

我现在讲另外一个地方,我们国家最有名的恐龙是马门溪龙,它发现在四川。它的发现者一个是杨钟健(我国最早研究恐龙的人),另一个是赵喜进(他是我的老师)。马门溪龙是世界上脖子最长的恐龙,实际上脖子最长的恐龙并不在四川,而是在新疆。

新疆也有马门溪龙,在天山脚下一个叫五彩湾的地方,我们在这里找了很多很多的恐龙化石。我们野外团队前前后后有10几个国家的人,大家一起努力,在这个漂亮的地方,发现了很多恐龙化石。在这里我们发现了很多很重要的恐龙化石,比如地上长长的一串知道是什么吗?就是新疆的马门溪龙的脖子的一部分,还不是完全的。所以你可以看一下,它的脖子有多长。当然我们在这里还发现了其他一些更有意思的恐龙,比如说三角龙的祖先和霸王龙的祖先,就生活在这个地方。霸王龙和三角龙大约都生活在6600万年前,但是我们发现了霸王龙的祖先和三角龙的祖先,它是生活在1.6亿年前的侏罗纪中晚期。

我要讲的另外一个地方是内蒙古,它是我国恐龙化石较多的一个地方。内蒙古很大,很多地方都有恐龙化石,其中有个地方叫巴彦淖尔,在内蒙古的西边,它那里的化石为什么特殊,我们为什么愿意去呢,因为这里的恐龙生活在沙漠里。居然在沙漠里也有恐龙生存,沙漠附近也有绿洲,所以这些恐龙生活在沙漠的绿洲当中。我们在这里就发现了很多恐龙化石,这里化石非常密集。有一天,我在找化石的时候,把自己绊了一跟头。低头一看,原来是个恐龙蛋把我绊倒了。

在内蒙还有一个很有意思的找恐龙化石的地方,在内蒙的中部,叫二连。如果大家喜欢旅游的话,这是一个很容易去的地方,因为二连的恐龙化石点离它的城市也非常近。这个地方的化石实际上有很长的研究历史,在上个世纪二十年代的时候,有外国的一些科学家就开始在这里找化石。我们大概在20年前,也开始在这里找化石。所以也有一些找化石的故事。今天我就向大家分享一下,我们在这里找化石,而且发现了一些恐龙新的物种。我们知道,科学家找到了化石,要看它是不是新的物种,如果是新的恐龙的话,我们就给它取名字。霸王龙是一种恐龙的名字,三角龙是另外一种恐龙的名字。我们做恐龙研究,最希望能找到新的恐龙,新的物种。我们在这里找到了两种恐龙,一种叫内蒙古龙,另外一种我们给它取名字叫二连龙。发现了这两种恐龙以后,电视台的记者一般对这些都很感兴趣,发现新恐龙了。他们就来到我们这里进行采访。为了配合中央电视台拍摄一个纪录片,我们选了一个地方假装在挖化石,结果居然发现了恐龙化石,而且把化石拿到实验室修理出来以后,发现它跟我们原来研究的二连龙和内蒙古龙都不是同一种恐龙,我们又发现了一个新物种。我们根据意外发现的恐龙,给它取了个名字,叫苏尼特龙。苏尼特龙是一种小型的蜥脚类恐龙,它的体长有10米,但是对于蜥脚类恐龙来说,它是一个小型的种类。我们没有想到,电视台的记者帮助我们发现了一个恐龙的新物种。我们非常的高兴。紧接着,更加神奇的事情发生了。日本电视台的记者听说了这个故事,他们也来到了内蒙古二连,然后也拍了这个故事,说我们觉得这个故事很有意思,我们把它拍成电视片吧,我们说好。我们又开始假装挖化石,结果又挖出了恐龙化石,它是一种窃蛋龙类。窃蛋龙类一般都是比较小的恐龙,1米多长,2米多长,但是这个恐龙将近体长有8米,体重有3000多公斤。它的科学研究意义非常大,我们把它发表以后,还被选为美国《时代杂志》2007年度世界十大科技发现,因为它帮助我们了解恐龙的演化提供了非常重要的信息。

最后,我再给大家介绍关于恐龙是怎样飞向蓝天的一些研究,化石是在辽宁省找到的。为什么我们要去这里找化石呢?研究恐龙怎么飞向蓝天呢?因为这里的化石保存了羽毛。我们刚才讲了很多化石都是骨骼化石,但是皮肤、羽毛很少有保存。但是在辽宁这个地方非常的特殊,有很多带有羽毛保存的恐龙化石,所以我们也到这里去找化石。就算我们工作非常的努力,但是收获并不大。直到我们快要离开野外的头一天晚上,我们没有很重要的发现。但是就在那天晚上,当地一个人到我们住的农民家里说,我有一个很破碎的化石,如果你们觉得有用,我就捐献给你们。然后他就把一堆碎骨头捐献给我们了。我们把这堆碎骨头拿回北京,拼接好以后,我们发现它代表新的长羽毛的恐龙化石,我们给它取名叫北票龙,是非常重要的化石。

你会发现,会飞的鸟类,它的翅膀的羽毛是不对称的。大家看中间有一根线,叫做羽轴。羽轴两边的羽片,有一边大一边小,叫做不对称,大小不一样。一般越会飞呢,它的不对称越明显。越不会飞呢,它的羽片大小就比较接近。但是我们没想到的是,我们在恐龙身上,居然也发现了这种不对称的会飞的,指示着飞行能力的羽毛。这个叫小盗龙,大家看见右边这个就是它的羽毛,是不对称的,它就像会飞的鸟一样。所以复原出来,它是长着四个翅膀的恐龙。这种不对称的羽毛,不仅长在前肢上,会飞的羽毛还长在脚上。所以呢,它长得有四个翅膀。那么,这个四个翅膀的恐龙就会帮助我们了解恐龙怎么样从地面上飞到蓝天上的。但是恐龙飞向蓝天并不是一个简单的过程。其实它很复杂,比如说我们发现了另外一种更古怪的恐龙,它长着像蝙蝠一样的翅膀,因为它的翅膀并不是由羽毛构成的,而是皮质的、膜质的翅膀。那么它怎么飞呢?是滑翔,它非常的笨拙。所以正是在1.6亿年前,非常笨拙地刚刚开始学会飞的恐龙慢慢地演化成了我们今天熟悉的鸟类。

这是我今天大致跟大家分享的中国各个地方发现的恐龙化石的一些研究的故事。因为在座的有很多比较小的小朋友,有的细节大家不太理解。所以我希望,也许再过5年时间,大家对恐龙怎么变成鸟类还有兴趣的话,对科学研究还有兴趣的话,我再给大家做些报告,再更详细地介绍科学家是怎么做科学研究的,是怎样复原古代的世界的。但是,不管怎样,我是希望通过今天的报告,告诉大家做科学研究的一些基本的特征,比如说,我们想要找到恐龙化石,我们需要很努力,很辛苦,要艰苦的工作。第二个还要学会观察。

谢谢大家!

问:小行星为什么会撞地球?

答:这是一个很大的难题,我们现在研究的是:小行星是否撞过地球?怎么撞的?但是为什么会撞地球是目前还没涉及的领域。科学研究一般先会研究容易的问题,再是难度较大的问题。在前两个问题的研究中,有些科学家认为小行星一直在呈周期性地撞击地球,并带来巨大的改变;关于为什么会撞地球,我认为关键点有二:一是要对宇宙整个变化规律有整体的把握和认识,二是也许这是一个哲学问题,科学家不能给出答案,需要哲学家去回答。

问:恐龙的牙齿为什么会那么尖?

答:恐龙的牙齿有的扁平,有的尖锐,有的在两者之间。这是因为每个生物生存最重要最基础的事情就是获取食物和能量。尖锐的牙齿适合吃肉,同时它的身体其他部位也会变得适合捕猎其他动物;扁平的牙齿则是为了吃植物。简单来说,所有生物的生理结构都是为了生存,为了繁衍。

问:小恐龙是怎么生存的?

答:动物成长的过程是不一样的。有些动物在小的时候非常的“悲惨”,它的妈妈是不管它们的,例如小蝌蚪找妈妈、乌龟妈妈等小乌龟一出生就扬长而去,在大自然中有很多这样“不负责任”的爸爸妈妈。但是也有很多的动物是在父母的照顾下长大的,比如一部分的恐龙,在它出生之后,父母会给它食物,避免其受到伤害,直到其能独立生活。

问:恐龙是怎样灭绝的?

答:有一种说法是小行星撞击地球导致了恐龙的灭绝。小行星撞击地球相当于很多的原子弹爆发,在其附近区域的恐龙可能直接会被炸死,而远区域的恐龙可能由于撞击所带来的巨大环境改变而死亡,比如海啸、大火等等,同时由于严重的空气污染,缺少阳光,气温骤降的“核冬天效应”,植物死亡,植食性恐龙缺少食物而死亡,最终肉食性恐龙也走向了死亡。

问:恐龙是怎么长出羽毛的?

答:在25年前我们第一次发现了恐龙的羽毛化石,最早的恐龙生活在三叠纪,但我们在这25年间发现的恐龙羽毛化石大多都在侏罗纪中期和白垩纪早期,我们能够用于研究恐龙是怎么长出羽毛的化石证据并不多,我们还处于科学证据积累的阶段。尽管如此,科学家们还是试图揭露这个问题的答案,提出了很多假说,比如有些科学家认为恐龙身上的鳞片可以加长从片状变成丝状,还有的科学家认为鳞片和羽毛没有直接的关系,羽毛最开始是一种全新的丝状结构,其作用是为了保暖。

问:霸王龙是怎么睡觉的?

答:恐龙和鸟一样是内温动物,有的恐龙睡觉也和鸟类相似,为了给头部保暖,把头放在”翅膀”下面,避免热量的快速散失。关于霸王龙是怎么睡觉的目前并没有科学证据可以回答,但我们可推测的是像霸王龙这类体型较大的动物,对保暖的需求并不像小型恐龙那么强烈,也许它的睡觉姿势就有所不同。

问:恐龙从哪里来?

答:恐龙最早生活在三叠纪,但是中国并没有发现三叠纪的恐龙化石,因此恐龙不可能发源于中国。顺着这个逻辑,要想知道恐龙从哪里来,就要去发现三叠纪恐龙化石的地方寻找答案,最早发现恐龙化石的地方是阿根廷和巴西,于是在很长的一段时间内科学家都认为恐龙起源于南美洲。但是在过去的20年里,一些新科学技术的出现,科学家研究了一些和恐龙亲缘关系最近的物种,发现并不能排除恐龙起源于亚欧大陆的可能性。

(自然部曾嵘根据录音整理)