新疆:中国的侏罗纪公园

文/卢茹彩

 

在全世界古生物学家的眼中,新疆是研究古生物和恐龙的重要地点。

从上世纪20年代开始,中国的科学家就在新疆挖出了为数众多的恐龙化石。而从30年代开始,就有来自世界各地的古生物学家为这片土地而痴迷。近一个世纪过去了,来此考察的科学家换了一批又一批,但作为恐龙化石密集的地区之一,新疆的受关注程度直到现在仍然有增无减。从2000年以后,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的恐龙化石挖掘队就一直活动在这里。

新疆的秘密

“知道这里有恐龙化石吗?”每个被问到的新疆人几乎都回答不知道。徐星和他的队员们选择的挖掘点都深入到准格尔盆地的腹地,是绝对的无人区,距离最近的城市也有接近200公里的距离。

徐星是新疆恐龙化石挖掘项目的负责人,对于他和他的同事来说,新疆有着不同寻常的意义。

“几年前在东北辽西发现带翅膀的恐龙化石吸引了全世界关注的目光,使恐龙与鸟类之间的关系更加明晰。但是,辽西发现的恐龙化石是在1.3亿至1.2亿年前,与德国发现的始祖鸟(约1.6亿年前)之间存在较大的时间差,因此,在进化的环节上还不完美,存在缺失的部分。”徐星介绍说,“而新疆的地层结构恰恰多属于距今1.6年前的侏罗纪,如果能够在新疆找到相关的证据,这个进化过程就变得明确起来。” 这也正是他们对新疆情有独钟的原因。

辽西指的是中国东北辽宁省的西部地区。1996年,辽西地区大约1.25亿年前的沉积岩石中发现了一种叫做“中华龙鸟”的小型肉食性恐龙化石标本,因其身上覆盖着一层“毛”状皮肤衍生物而受到中外科学家的关注。从1997年起,中科院古脊椎动物与古人类研究所便在辽西筹备设立了一个课题组,专门从事这一地区恐龙化石的发掘和研究工作。

1997年和1998年,辽西地区又相继发现了两种带羽毛的恐龙--“原始祖鸟”和“尾羽龙”,这两种恐龙身上都长着真正的羽毛。而到2000年之后,徐星等人在那里发现的“小盗龙”化石,清晰地将恐龙和鸟之间的渊源展现出来。徐星介绍说:“最早在2000年的时候,我们就命名了一种叫作赵氏小盗龙的恐龙。从理论上推测,赵氏小盗龙也应该是长着四个翅膀,但是那个时候没有直接的化石证据。”

直到2001年“顾氏小盗龙”化石的发现,关于恐龙与鸟类进化关系的研究取得了新进展。徐星等人发现,顾氏小盗龙浑身披着羽毛,前肢和后肢都羽化为翼,长有四个翅膀,具备了一些鸟类特征。2003年1月23日,国际顶级科学杂志《自然》对这一发现进行了报道。

徐星说,这些长有四个翅膀的恐龙很可能具有滑翔能力,这一发现第一次为鸟类飞行起源于树栖动物的“树栖说”提供了比较严肃的证据。

1856年,英国著名自然学家赫胥黎提出鸟类与恐龙相像的观点,耶鲁大学的奥斯特罗姆教授在研究始祖鸟和北美的一些肉食小型恐龙后,提出了鸟是从恐龙演化而来的假说。在此之后,国际学术界关于恐龙和鸟类起源问题的争论就没有停止过。恐龙与鸟类之间的渊源也就成为长时间来的不解之谜。

带翅膀的恐龙化石的发现,似乎让这一脉络逐渐清晰。但是,德国发现的始祖鸟生活在大约1.6亿年前,而目前发现的带有翅膀的恐龙生活在大约1.3亿年前,只有找到跟始祖鸟同时期甚至更早的恐龙化石证据,才能更好地证明这一假说的合理性。

从2000年开始,美国乔治华盛顿大学就启动了与中科院古脊椎动物与古人类研究所的合作项目,地点正是位于新疆准格尔盆地的五彩湾地区,而徐星是这个项目组的中方负责人。

“新疆的大部分地层处于侏罗纪时期,因此成为我们关注的重点。”徐博士说。今年,他所在的研究所在新疆一共建立了3个挖掘点,五彩湾是其中一个,也是唯一有国外科研机构参与的挖掘点,目前,已经有来自美国、加拿大和墨西哥等5个国家的古生物学家加入该项目。

发现霸王龙的祖先?

一年之中,新疆只有几个月的时间适合挖掘工作,因此,真正留给挖掘队的时间只有每年的7月到9月。

虽然,每年都有大量的恐龙化石从新疆运到北京,但真正让徐星他们兴奋的化石直到2002年才出现。本次发掘的主角后来被鉴定为世界上最古老的原始暴龙类,并被命名为“五彩冠龙”。

看过电影《侏罗纪公园》的人都知道,霸王龙是最凶猛的食肉恐龙,它是暴龙家族的一个支类。但实际上,科学家此前发现的体型巨大的暴龙类,大多生活在8000多万年前的白垩纪,真正生活在侏罗纪的大型暴龙化石鲜有发现。而此次项目组发掘出的“五彩冠龙”,则真正生活在1.6亿年前的侏罗纪,填补了霸王龙进化中化石证据的一大空白。美国乔治·华盛顿大学生物系古生物学副教授詹姆斯·克拉克介绍说:“化石向我们展示了暴龙的祖先是如何从小型食肉动物,向大型凶猛恐龙进化的过程。” 跟长达10多米、高达4米以上的霸王龙相比,“五彩冠龙”只是个小不点。它只有3米多长,站立起来还不到1米。但是,它的形貌与霸王龙却非常相似,拥有强壮的后肢、翅膀似的前肢和锐利的牙齿。而且,在它的头部鼻骨位置还有一个明显的骨质冠,这一骨质冠与许多鸟类头部的求偶标志非常相似,“五彩冠龙”这个名字也因此而来。

“‘五彩冠龙’是已发现的最早的暴龙类,其形态特征对研究这个支类非常重要,也是研究恐龙向鸟类进化的一个重要的点。”徐星指出,“半月形腕骨的发育一直是鸟类的一个重要特征,而在‘五彩冠龙’的身上也发现了这样一个腕骨,这为研究鸟类的特征系统是怎样形成的提供了重要的信息。”“五彩冠龙”头部的骨质冠也成为鸟类与兽脚恐龙起源于同一祖先的证据之一。

这样的发现再一次让国际古生物学界把关注的目光投向了中国。《自然》杂志和《英国皇家学会会报B辑:生物科学》(Proceedings of the Royal Society, Series B: Biological Sciences)都对这一成果进行了报道。

挖掘仍在继续

“并不是一两块化石就能解释进化的线性过程,因此要采集大量的点,找到接近事件发生的时间段内的多处化石。”徐星介绍说。这也是他们挖掘队连续六年在新疆设点的原因。

“今年,从我们研究的角度来说,收获并不是特别大。”虽然在新疆的将军戈壁发现的亚洲最大的马门溪龙“亚洲第一龙”(推测脖子长约12米,体长35米)让恐龙迷们欢呼雀跃,但徐星看起来并不满意。

“倒是宁夏的发现更有价值一些。”徐星提到的宁夏的发现指的就是灵武市宁东镇发现的梁龙化石,这在亚洲地区为首次发现。“梁龙属种以前只在南半球的坦桑尼亚、阿根廷、北半球的北美洲发现过。该遗址的梁龙化石可能与南半球曾发现的梁龙化石有某种关联,有可能验证某种大陆漂移学说。”徐博士表示。这个秋天,他频繁往来与新疆与宁夏的画室挖掘点之间。

除了宁夏,内蒙古、河南、河北、山东和辽宁的一些地方的恐龙化石发掘工作也一直在进行。

“虽然搞古生物的人经常会嘲笑《侏罗纪公园》这部电影,但我觉得更应该感谢这部电影,让更多的人来关注古生物和恐龙的研究。”徐星认为,公众对恐龙的关注热度与媒体的介入不无关系。在中国,中央电视台今年制作的长达3个小时的恐龙挖掘现场直播节目也收到了很好的效果。

明年,虽然徐教授表示不会再来五彩湾这个地方,但肯定还会在新疆。“鸟类进化是众多生物进化门类中的一个,蜥蜴、鳄鱼等进化的过程也让古生物学家感兴趣。而侏罗纪中晚期对这些门类的研究都是关键阶段。1.6亿年前甚至更早一些,全球的科研机构对这一阶段的纪录都相对较差,因此,我们不会放弃对新疆这个中国侏罗纪公园的挖掘和研究工作。”

链接:新疆恐龙化石挖掘大事记

上世纪30年代,中瑞联合西北科学考察队在新疆北部奇台、吉木萨尔县一带,发现了72具恐龙化石,其中两具恐龙化石形体完整,骨骼完好,其中一具长约14米,古生物学家命名其为“中国天山龙”。

上世纪50年代,地质人员在卡拉麦里山和五彩湾地区都发现有恐龙化石。1959年,新疆博物馆到奇台县调查有关恐龙化石的情况,并进行了发掘,出土了除头颅外长14米的一副完整恐龙骨骼化石,目前保存在新疆博物馆。

1984年中科院在五彩湾附近发现了单脊龙化石,1987年又发现了中华盗龙化石、大型蜥脚类克拉麦里龙化石各一条。同年,中加合作的考察队在奇台“恐龙沟”将军庙附近发现了多具恐龙化石,其中一具蜥脚类食草恐龙化石,根据其颈肋长1.4米推断,它身长约26米,被命名为中加马门溪龙,现珍藏在北京自然博物馆。

2000年以后,中国古脊椎动物与古人类研究所以徐星为首的挖掘队又在“恐龙沟”等地进行了连续6年的恐龙化石挖掘,先后挖出一部分恐龙椎骨化石,包括“五彩冠龙”,现珍藏在中科院古脊椎动物研究所。

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