6.恐龙骨骼化石的形成
恐龙在地球上生存了约1.6亿年,是不是每一条恐龙死去后,它们的骨头就会成为化石呢?其实化石的形成有许多偶然的因素,能形成化石的,只是其中很小的一部分。
绝大多数的恐龙,死后尸体暴露在荒野之中,这样容易腐烂,最终会被分解;或被其他动物吃掉,最后化为乌有。只有少部分尸体会被流水“搬”到河湖之中后沉积下来。在“搬运”过程中,尸体会受到严重的破坏。因此,最后所形成的骨骼化石自然也就成了残片,如牙齿化石、角化石等。
在特殊的情况下,恐龙的尸骸才能在原地迅速地被沉积物掩埋。这时,一副完整的骨架才会被保存下来,最终成为化石。这种情况往往与某些突发性事件有关,如地震、洪水、岩石崩塌,陷进松软沉积物中或失足掉进了洞穴之中。
恐龙的尸体被沉积物掩埋后,肌肉、内脏、皮肤和角质部分会慢慢腐烂分解,剩下的骨头逐渐被地下水中的矿物质所代替、石化,最终成为今天的化石。
总之,恐龙死后,有的在“搬运”过程中遭遇到破坏,形成了化石残片;有的在原地被迅速覆盖,石化后,久而久之形成今天我们见到的骨骼化石,这类化石在恐龙化石中相对是比较容易保存的。
1978年,在比利时的伯尔尼萨尔特煤矿的矿井中,发现并挖掘出了一具禽龙化石。之后,经过3年的挖掘,在距地表332米深的黏土层中,共挖掘了39具完整的禽龙化石。这些完整的禽龙化石被运回博物馆后,科学家们对此进行了研究。
他们认为这些禽龙化石是由一场史前的洪灾、泥石流所形成的。这群禽龙是被夹带泥沙的洪水冲到一条又深又陡的峡谷之中而丧生的。它们的尸体很快被泥沙掩埋起来,所以大多数禽龙的骨架是相当完整的。
1978年以后,恐龙骨骼化石在世界各地不断被发现。完整的骨架化石,成了科学家研究恐龙的依据。
我国第一次发现恐龙骨骼化石,是1950年春天,着名古生物专家周明镇博士和山东大学地矿系的学生,在将军顶与金岗口附近意外发掘到的恐龙骨骼化石。这在当时引起了中国科学院古脊椎动物学会杨钟健教授的高度重视。1952年,新中国成立以来的第一具完整的恐龙骨架化石,在金岗口村西的白垩纪王氏组地层中被成功发掘出土。专家们在发掘时先后发现了7件古脊椎化石叠压在一起,但不是很完整,最终由7具恐龙化石拼出了一具完整的恐龙骨架化石。由于杨钟健教授当初奔波于青岛与莱阳两地研究和挖掘,展览也放在了青岛,所以,这具化石被命名为“青岛龙”(头上有棘鼻状冠饰,故又名棘鼻青岛龙),如今它陈列在北京自然博物馆里。
从20世纪中叶到现在,众多海内外古生物学家和考古学家在我国莱阳辖区发现了大量的恐龙骨骼化石。业界对莱阳恐龙始终保持着较高的关注度,目前已经在莱阳出土的恐龙化石有鸭嘴龙、鹦鹉嘴龙、谭氏龙和暴龙等。1984年,中国古脊椎动物学会成立大会在莱阳举行。2010年12月,中国古生物化石保护基金会和中国地质调查局地层与古生物中心为此正式授予莱阳市“中国恐龙之乡”称号。
7.恐龙蛋化石的发现
前面我们已经了解到恐龙的化石有很多种,恐龙蛋就是其中之一。人们第一次发现恐龙蛋化石,是在19世纪初,当时法国南部的普罗旺斯白垩纪地层中。在此之前,没有人见过这种圆圆的、直径大约20厘米的“怪蛋”,不过曾经有人想过会不会是恐龙蛋,还有的人猜想是不是鸟蛋。
1992年,一支由美国纽约自然历史博物馆组织的考察团,历经千辛万苦,长途跋涉来到中亚地区,考察中国和蒙古一带的古脊椎动物,目的就是证实“中亚是哺乳动物和早期人类的发育中心”的科学假说。
结果他们并未达到预期目标,却乱打误撞,意外地发现了几窝保持完好的恐龙蛋化石。在这几窝恐龙蛋化石中,每窝都有10多个,蛋的长直径10~20厘米不等,宽度直径约5~10厘米不等,形状与今天的玉米类似。
起初,这支考察团也不知道这是什么动物下的蛋,不过后来经过研究,确定了这些未出世孩子的妈妈是一种叫原角龙的素食恐龙。原因是在产蛋的地层中找到了很多原角龙的骨骼化石,并且什么年龄段的都有。最让人感兴趣的是,在两个破了壳的蛋内,竟然还保留了未孵化出的原角龙“宝宝”的胚胎骨骼。
这一消息一传出,全世界都震惊了。这个时候人们才知道,恐龙原来是卵生的。这一发现还提示了100多年前发现“怪蛋”的法国人,他们后来开始研究那些在普罗旺斯发现的圆溜溜的蛋,证实了这也是恐龙蛋。
恐龙蛋化石不是到处都有的,它是地球上不可多得的宝贝。虽然已经有许多国家都发现了恐龙蛋化石,但是从它的数量、种类、分布以及保存的完整程度上说,我国可以称得上举世无双。
我国的恐龙蛋化石形状多样,有圆形、椭圆形、扁圆形。蛋的大小平均直径为10厘米左右,长一点的可以达到30厘米,短一点的5厘米。我国的恐龙蛋化石数量多,保持完好,埋藏状态原始,因而拥有很高的科学研究价值。
那么,我国发现的恐龙蛋化石到底有多少呢?
早在1980年的《化石》杂志刊登的我国恐龙蛋研究专家赵资奎的文章中就介绍说,当时我国保存比较完整的恐龙蛋化石大约有360多个,分为两大类,其中包括了16个属,将近40个蛋化石种。
在之后的几年,我国陆陆续续又发现了大量的恐龙蛋化石。20世纪80年代后期,在广东始兴出土了几百枚恐龙蛋化石,保存完好的有200多枚。1993年,河南南阳西部的内乡、西峡、浙川三县,发现了大量恐龙蛋化石,仅在西峡县挖掘的恐龙蛋化石就多达5000枚,曾被专家誉为“世界第九大奇迹”。赵资奎经过研究,把这些所发现的恐龙蛋化石分为4科、8属、12种。除此之外,有的专家说还有大量未挖出来的恐龙蛋化石被埋藏在地下。1995年5月,我国文物工作者在湖北郧县青龙山一带,发现了大型恐龙蛋化石群。这个化石群长达3000米,宽150米,仅裸露在地表的恐龙蛋化石就有1000多枚。这一发现在世界范围内也是相当罕见的。
大量的资料告诉我们,我国目前发现的恐龙蛋化石约在6500枚以上。我国的恐龙蛋化石在数量上与其他国家相比。占有绝对优势。据说我国的恐龙蛋化石总数,是其他国家总数的10倍多。
我国第一次发现恐龙蛋化石,是在五十多年前的内蒙古地区。后来在多地都发现了数量繁多的恐龙蛋化石,比如辽宁、山东、江西、湖南、湖北、安徽、新疆、浙江、黑龙江、河南等。但令人费解的是,盛产恐龙骨骼和足迹化石的四川省却没有发现恐龙蛋化石。
如此丰富的恐龙蛋化石资源,为我国以及全世界的恐龙研究事业打下了基础,我国可以称得上是恐龙蛋化石的王国。
8.典型恐龙化石的发现
古生物学家在摩洛哥南部的撒哈拉沙漠地区发现了两只巨大的食肉恐龙的化石,这一化石遗存是比较典型的。这一发现是非洲早期化石考古的重大进展,也是了解恐龙在大陆分解后发生变化的重要佐证。
这是生活在9000万年前的食肉猛兽留下的壮观景象。巨大的头骨和食肉动物的尖利牙齿,从它的吻部到尾尖长达13.7米。它的头骨长达1.62米。先前,人们一直以为北美的霸王龙就是最大的陆上动物,现在看来它的头比霸王龙的还要大。
然而,这种非洲恐龙显然不像霸王龙那样聪明伶俐,它的脑容量只有霸王龙的一半大小。科学家们推断,这具头骨化石是至今还未得到充分认识的一种恐龙:撒哈拉噬人龙,意思是“出自撒哈拉的鲨鱼齿爬虫”。
另一只食肉恐龙的其他局部骨骼也有发现,而且也是科学家们第一次见到的。在实验室里复原后,这种恐龙至少有7.62米,而且,和它的庞大体形不相配的是,它长着细长的四肢,这说明它是一种行动迅速、身手敏捷的猎食者。这种由化石复原出来的恐龙被命名为:捷足三角龙,意思是“敏捷的捷足三角形奔跑者”。发现了这只恐龙的考察队队长、芝加哥大学的古生物学家保罗·西莱诺博士说:“迄今为止,在其他大陆还没有发现过捷足三角龙这样的动物。”
在这两只食肉恐龙生活的9000万年前,地球上的陆地已经分裂成了各自独立的大陆。西莱诺博士说,这次新发现将给科学家们带来新认识,使他们了解恐龙是怎样由于地理条件的差异而形成分解的,了解在白垩纪晚期,地理变化是如何影响了它们的进化过程的。
西莱诺博士和他领导的考古队成员们在《科学》杂志上发表了他们的新发现,他们对出土的恐龙骨骼进行了描述,在全国地理协会的华盛顿新闻发布会上,他们还展示了新发现的恐龙骨骼。
在加拿大艾尔博塔的皇家太利尔博物馆工作的腓利·库里博士是一位恐龙研究专家,他在《科学》杂志上也发表过文章,称这些恐龙化石使他们对白垩纪的古地质学认识发生了改变。
在纽约美国自然历史博物馆工作的马克·诺莱尔博士说,这些恐龙化石之所以重要,是因为人们对白垩纪时期的非洲恐龙所知甚少,这些化石向人们表明,大型动物在白垩纪曾普遍分布在各个大陆。它们向不同的方向进化,但它们在外表和生理机能上是相似的,而且,它们很可能是从同一些侏罗纪祖先那里繁衍而来的。
发现恐龙骨骼的地点是在摩洛哥的凯姆凯地区,那是一片灼热、干燥的红沙砾旷野,靠近摩洛哥和阿尔及利亚的边界,与阿特拉斯山脉遥遥相望。38岁的西莱诺博士,在古生物考古领域已经奠定了自己卓着的恐龙搜索者的地位,他在阿根廷、中国和非洲等地都取得了颇有价值的成果。他认为,撒哈拉在恐龙生活的时代曾是一片广阔的洪水泛滥平原,分布有绿树拱卫的河流,因而他估计那里会有丰富的恐龙时代的化石遗存。
西莱诺博士在非洲一处砂岩形成的山崖上,发现了噬人龙的头骨化石,还有它们的5英寸长的牙齿化石。经过进一步分析,考古队员们确认了该恐龙的种系,认为该恐龙与白垩纪早期生活在北美的庞大食肉动物——跃龙有相似之处。这表明,在这些恐龙生活的时代,连接这两片大陆的大陆桥一定还存在着。
新发现的恐龙的庞大身躯使西莱诺博士和他的同事们认定,这种非洲肉食性恐龙当初一定取代了霸王龙的统治地位,成了非洲食肉动物之王。然而别的古生物学家们又宣布,在阿根廷发现了比噬人龙更硕大的恐龙——巨龙。西莱诺博士认为,在如此广袤的地域里独立地进化出这样庞大的躯体,这本身就令人惊异。
曾在芝加哥大学研究过考古的加布里尔·来昂在见到捷足三角龙的骨骼时感到十分惊讶,经科学研究证明,这种恐龙和腔骨龙有很多相似之处,后者包括的种类更广,从像鸟一样的动物到霸王龙。捷足三角龙和体形不大的小鸟龙属恐龙很接近,这种小鸟龙属恐龙长1.82米,是在北方大陆发现的一种肉食性恐龙。
这一系列发现表明,世界各地的各种恐龙家族是在十分适宜的条件下进入白垩纪的。
9.化石告诉我们恐龙的模样
恐龙的种类繁多,外貌也各式各样,有的高大威武,有的矮小精明,奇形怪状,各有各自的特点。我们认识它们的模样是通过化石完成的。
大家都不太清楚,早期的恐龙是什么样子吧。其实,那时的恐龙可不像后来出现的那样体貌各异、五花八门。那时它们分化还不明显,外形都差不多一样,不过都很“丑陋”。
早期的恐龙是指三叠纪的恐龙,那时它们刚从槽齿龙类演化出来不久。由于时代久远,恐龙初露头角,数量、种类都十分有限,所以留下的化石也不多。
在欧洲、非洲和南北美洲均发现有早期的恐龙化石,虽然数量较少,但仍可以从它们的遗骸上或多或少地了解些它们当时的模样。
较有代表性的早期恐龙是发现于阿根廷西北部安第斯山的“始盗龙”,它是2.2亿年前三叠纪晚期的肉食性恐龙。从化石中,我们能够发现它体长1米,头骨长12厘米,活着时体重估计大约有11千克。它的后肢很粗壮,前肢较短小,用两足行走。始盗龙长有坚爪、利齿,爪的形状如同鹰爪,很像一个强盗,所以“始盗龙”才因此而得名。
在安第斯山还采得另一具保存完好的早期肉食性恐龙的化石。从化石上得知,它大约生活在2.3亿年前,站立时高1.8米,估计活着时大约重110千克,具有粗大的前爪和独特的、适于捕猎生活的颌骨及带锯齿的牙齿,能用后肢直立行走或奔跑。
美国的亚利桑那化石森林公园,曾出土过一具相当完整的早期恐龙的化石。它身长2.5米,臀高不到1米,活着时体重约90千克。四肢行走,也能用后肢站立,它的颈和尾都较长,是吃植物的恐龙,估计它可能是后来那些身躯异常庞大的蜥脚类恐龙的祖先类型,生活在2.2亿年前。
从发掘的这些化石上,我们知道了恐龙的身躯是怎么由小变大的,种类是如何由单一变成多样的。还有一个重要的事实就是:早期的恐龙已获得了进步的走路姿势,即变匍匐爬行为行走的姿势。它们能用后肢站立、行走或奔跑。而在那时,除恐龙外,还没有其他爬行类动物能做到这一点。可以说,这是动物进化史上非常重要的一步。