书城童书写给孩子的恐龙小百科
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第1章 发现恐龙化石(1)

恐龙,曾经作为地球的霸主生活在中生代,统治地球长达一亿六千万年之久。恐龙,可谓是人们心目中最神奇的一类动物,它的种类繁多,形态各异,大小不一,在它们的身上似乎有许许多多的谜等待着人们揭开。恐龙描摹当时的生活,是以化石的形式展现给人们的,恐龙化石对于今天的人们研究那个时代有着重要的意义。自从人类发现了恐龙化石后,科学家们对它的研究就一直没有停止过。

1.恐龙化石的最早发现者

恐龙曾经是地球陆地上的主宰,它们在地球上前前后后总共生存了1亿5000多万年。人类认识恐龙是从恐龙化石开始的。“化石”是指古代生物的遗体、遗物或遗迹埋藏在地下变成的跟石头一样的东西。那么最早发现恐龙化石的是谁呢?是一位名叫吉登恩·曼特尔的英国人,当时他只是一名“业余”的古生物学家,年龄也不过32岁。

曼特尔当时住在英国南部的苏塞克斯郡一个叫刘易斯的小地方,他的职业是乡村医生,他和他的妻子对化石采集有着极大的兴趣。在行医治病之余,他们常常爬山涉水地去寻找和采集化石,周围有岩层的地方总能看到他们的身影。1822年3月的一天,曼特尔出诊为病人诊治时,他的妻子在因修路而新开凿出的陡壁岩石上发现了一些奇怪的东西。这看起来像是奇特的动物牙齿化石,曼特尔夫人从来没有见过,她兴奋又小心地把这些化石从岩层中取出来。当她把新采集到的化石交给曼特尔时,曼特尔惊呆了,因为他也从未见过这样的化石。

曼特尔怀着强烈的好奇心找到了这批化石的采石场,他希望能有新的发现,但未能成功。难能可贵的是,他并没有因此而停下来,他积极地向专家求教。在一次学术会议上,他把这些化石给三位着名的专家看,可惜他们都断言“没有什么特别的意义”。显然这个回答让曼特尔很失望。不过,曼特尔并不灰心,他继续向当时名望很高的古生物学家居维叶和巴克兰请教。两位权威人士也不能辨认这些化石到底是什么,只能估计是一种大鱼或者犀牛的牙齿。曼特尔对他们的推测持谨慎、怀疑的态度,因此他决定继续考证,亲自研究这些化石。这种不盲从的态度也是他取得成功的关键。

从此,他不断地查阅资料,到各地的博物馆去对比标本。终于在1825年的一天,曼特尔在伦敦的一家博物馆,看到一种生活在中美洲的现生蜥蜴,竟发现他的化石牙齿与蜥蜴的牙齿非常相似,只是更大,这给了曼特尔启发。

在这一年,曼特尔在英国皇家学会会刊发表研究报告,认为这些化石,应属于一种与蜥蜴同类,尚未发现过的,已经绝灭的爬行动物,并用“Iguanodon(禽龙)”给它命名,意思是“鬣蜥的牙齿”。这篇文章可以说是第一篇正式发表的关于恐龙的报告。从此之后,恐龙之类的化石逐渐被人们认识,并被不断研究。

2.恐龙化石是怎么形成的

地球的生命演化史已经长达38亿年,在此期间,很多种生物都经历了从起源到灭亡的过程。然而一直到了18世纪,才有人发现了这种曾经称霸地球的动物——恐龙。

恐龙是早在6500万年前就已经灭绝了的爬行动物,然而它们不能像人类一样拥有自己的文字,不能留下记载它们生活的资料,所以关于恐龙以及它们生活的描述,都是如今的科学家通过化石推测出来的。到目前为止,有很多关于恐龙的书刊、报道、电影以及博物馆内的恐龙展览,从各个方面向人们介绍了有关恐龙的知识,让我们更加了解了恐龙。所以,人们了解恐龙的信息,归根到底是从岩石中发现的恐龙化石得到的。

大部分恐龙,在我们的印象中是以体型庞大的姿态出现的。那么它们是怎么成为化石的呢?

想要了解恐龙化石是怎么形成的,就要先了解恐龙化石是不是就是恐龙整个的本身。实际上,并不是恐龙的各个部分都能够成为化石的,只有在它体内的硬体部分,像骨骼和牙齿之类,形成化石的可能性比较大一点。除此之外,硬体的成分不同,保存它们的难易程度也不同,越硬就越容易保存。之所以骨骼和牙齿这样的硬体容易保存,是因为它们的主要成分是一种非常坚硬的磷灰石。除了这两种硬体部分容易保存以外,再有的就是胃石了。恐龙为了消化食物,常常会吃一些坚硬无比的石头,就像我们知道的鸡吃沙子是一个道理,这些石头经常在恐龙的胃部被发现。恐龙的皮肤、内脏、肌肉等软体部分就不是那么容易保存了,它们本身就极其容易腐烂,没有特殊的条件,是很难保存为化石的。

以上是恐龙形成化石的硬件条件,除了这些,还要有必要的自然因素才行。恐龙死了之后,如果它的尸首是长期暴露在地面,或者是长期留在水底而且没有沙石、烂泥的覆盖,那么它就会被其他动物吞噬、被细菌腐蚀,或因长久遭受风吹雨打而被风化。只有那些迅速被埋藏起来的恐龙尸体才有可能形成化石。

恐龙被掩埋之后,由于地壳运动,被越埋越深,之后就会被周围的沙土压实,久而久之这些沙土就变成了岩石。由于地下的温度很高,它的硬体成分就会发生巨大的变化:首先是它的软体部分会被完全溶解掉;其次,它的硬体会和周围的岩石进行成分交换,好比腌咸鸭蛋,盐水通过蛋壳上的细微孔进入鸭蛋内部,使它变咸,地下水所携带的矿物质会与恐龙硬体里的有机质进行交换,使硬体成分改变。经过了长期的物质交换,恐龙的硬体成分就会和周围的岩石趋于一致,但是形状还是保留得跟原来一样,骨骼还是骨骼的形状,牙齿还是牙齿的形状,一看便知。科学家把这种由生物骨骼经过石化过程变成的“石头”叫做化石。

地质历史是一个漫长的过程,在此期间,地壳会不停地移动,这样就使得已经成为化石的恐龙骨骼由于地壳运动而受到强烈地挤压,很有可能会因此错位、变形。当埋藏有恐龙化石的地层被抬升到地表的时候,就有可能被人们发现了。

如果你有机会到博物馆去,就一定要去看看恐龙化石,深入接触了解一下这种古老的动物。现在人们能见到的恐龙化石有很多种,其中有被当作宝藏一样珍藏的,也有比较常见的。但不管是哪种化石,都能让我们了解到很多关于恐龙生活的信息。

3.恐龙打斗化石的形成

人类对恐龙化石的了解,绝不能仅仅停留在它是什么、有什么作用上。恐龙化石向人类反映了很多当时的问题,让我们了解当时恐龙的生活情况。其实,恐龙也会打架的,可能因为各种原因而战。那么它们是怎样把当时打斗的信息传递给我们的呢?

食与被食的问题,在弱肉强食的动物世界里,是一件再正常不过的事情了,为争食而打斗也不稀奇,而这种场面能被化石反映出来,就是一件很让人震惊的事情。

20世纪60年代,古生物学家在印度中生代地层中,发掘出两具植龙类的化石骨架。这两具爬行动物体长约7米,像鳄鱼一样,骨架十分完整。而在这两具植龙肋骨的下面,竟各自躺着一具体长约1.3米的小恐龙化石。骨架保存相当完整,只是头骨有点破碎。从化石出土的现场分析,两个小家伙肯定是被害死的,而凶手正是那两只植龙。据推测,被害的小恐龙是死于非命,可能是在河边觅食或饮水时被害的。植龙咬烂了它们的脑袋,把它们囫囵吞到了肚里。吃完后,自己却不小心陷入泥沙之中,然后被泥沙沉积物迅速掩埋,这样骨架就被完整地保存了下来。

1971年,在蒙古国曾发现了两具扭打在一起的完整的恐龙化石骨架。它们都是白垩纪早期的恐龙。其中一只是素食的原角龙,另一只是肉食的伶盗龙。

从两具恐龙化石的骨架埋藏姿态来看,伶盗龙用锐利的前爪抓住原角龙的头部,用后爪刺进原角龙的腹部,原角龙拼命挣扎,并且拖着伶盗龙向沙漠中奔去,最后由于沙尘暴或者是沙丘倒塌,双方都被掩埋在沙地中。我们可以想象一下当时的场面会有多么的凶残。这样,化石就记录下了这一场景。

1987年,在云南省晋宁的夕阳彝族自治乡发现了两具扭打在一起的恐龙化石骨架。其中一只肉食性恐龙正死死地咬着另一只植食性恐龙的尾椎骨。开始人们还认为这又是“凶杀”的场面,可后来发现,从被咬恐龙的姿势来看,没有挣扎的痕迹,所以不像是打斗的场面。最后,有人便猜测可能是那只肉食性恐龙在咬腐尸。

也许正当那只肉食性恐龙享用美餐的时候,一场突如其来的灾难铺天盖地而来,它在还没清醒过来时就被掩埋了,所以,它们的姿势才会继续保持,直到今天,成为恐龙化石中的珍品。

可以说这是恐龙化石的形成,也可以说是恐龙打斗化石的形成,后者更侧重于从化石本身向我们反映一些信息,让我们更加了解恐龙,更加了解那个时代。

4.恐龙皮肤化石的形成

一些艺术家因为工作需要或者纯属爱好,他们想为远古的恐龙画像或塑雕,然而一个根本的问题,也是最大的难题,就是他们完全不知道恐龙的皮肤是什么样子。他们只好以现生的爬行动物来作一些参考。这样画出的皮肤尽管不一定真实,但总不会太离谱。

作为他们的参考,其中比较有价值的有鳄鱼、蜥蜴、蛇的皮肤。它们的皮肤外层是由角质组成的,有的是角质鳞,有的是角质板,而且还有的是五颜六色的。那么恐龙的皮肤是角质鳞还是角质板?颜色是什么样的?这些问题只能靠艺术家们的想象了。

恐龙死后,能形成化石的仅仅是身体的骨头部分;肌肉、皮肤等软组织不是被别的动物吃掉,就是很快腐烂掉,什么也留不下。唯有在特殊的情况下,皮肤才会形成化石。

1985年,我国古生物工作者在“恐龙之乡”四川省自贡市附近,采集到了一具较完整的剑龙化石骨架。化石被运到自贡恐龙博物馆进行修整时,技术人员意外地发现了一小块皮肤化石,这是我国第一次发现恐龙皮肤化石。

其实,这是一块恐龙皮肤的印膜化石,是剑龙皮肤印在细软沉积物上的印痕。后来皮肤烂掉了,皮肤图纹的印痕却保留了下来,并变成了化石。

自贡恐龙博物馆的研究人员,对这一小块来之不易的剑龙皮肤化石的形成机理进行了研究,得出下面的推测:

在1.4亿年前的一天,一条剑龙失足掉进河湖之中被淹死了,尸体沉入水底,而且迅速被沙子所掩埋。说来也巧,在沙子中夹带有一小撮紫红色的塑性很强的黏土,这撮黏土正好粘附在剑龙左肩区骨棘的皮肤上,结果在黏土上印上了皮肤的图案,后来被石化保存至今。

世界上恐龙的皮肤化石发现得很少,而且都是印膜化石,形成过程大同小异。迄今为止,除中国外,加拿大、蒙古、美国和英国也发现了恐龙皮肤化石。这些国家发现的是鸭嘴龙、角龙、鸟脚龙类和肉食龙的皮肤化石。在我国发现的剑龙皮肤化石在世界上还是第一次。之后,从少数发现的恐龙皮肤化石中来看,大部分恐龙的皮肤和现生爬行动物的皮肤是相类似的,但是它们又各有各的特点。

恐龙的皮肤很难保存形成化石,所以相当稀有的,在化石中也是弥足珍贵的。了解它,有助于我们全面了解恐龙,以及恐龙和现生爬行动物的异同。

5.恐龙脚印化石的形成

我们去海边旅行时,走在沙滩上会留下脚印。让我们判断这些脚印是谁的,这个问题并不难,根据脚印的大小、深浅以及每个人的特征,我们就能够作出正确的判断。这告诉我们,脚印可以传输信息,恐龙的脚印也是如此。人们对恐龙脚印化石的发现,早在遥远的古代就已经有了,但是,当时人们并不知道那些就是恐龙脚印化石。

一般来说,恐龙的骨骼比较容易形成化石,而脚印形成化石就很难,原因是它的形成条件比较苛刻,所以,如今的恐龙脚印化石也是比较稀有的。

如果恐龙从干燥的地面上走过,脚印根本不能形成;如果恐龙从稀溜溜的、含水分过多的泥地上走过,脚印虽容易形成,但也容易消失;只有在泥沙地面的湿度合适时,脚印才能清楚地留下来,而且不会很快自行消失。

脚印形成后,要在较短时间内被干燥定型。在尚未被自然力破坏前,这些定了型的脚印要被后来的沉积物严严实实地覆盖。在深深的地下,历经千百万年的岩化作用,原先松散的泥砂变成了岩石,脚印化石才能形成。

恐龙生活的地方,地势低洼,水源丰富,因此具有很好的形成脚印的先天条件。虽然脚印化石形成的条件十分苛刻,但恐龙仍然留下了数量可观的脚印化石。这些脚印化石在世界许多地方都有发现,有时连续分布近千个。

在距今1.35亿年前的一天,有一只庞大的雷龙慢慢地沿着湖边走着。它那大象般的四足踩在湿漉漉的泥地上,在它的身后留下了两行清晰的脚印。这就是留在现今美国德克萨斯州的一连串恐龙脚印化石。

就在雷龙刚刚走过不久,一条两足行走的、身躯比雷龙小得多的肉食恐龙,沿着它的足迹跟了上来。肉食恐龙知道,一条膘肥体壮的雷龙就在它前面不远的地方。这即将到口的美味它岂肯放过!于是它加快了速度,大步流星地追了上去。

1938年,当年肉食恐龙追踪雷龙时留下的足迹,被古生物学家发现。当然,此时的足迹已变成了化石。它被科学家视为珍奇的恐龙遗迹化石和研究恐龙生活的重要材料。

恐龙的脚印化石可以向我们传递信息,比如打斗、习性等信息,而且它的数量比较少,所以也是化石中的珍品。