黃祺
發(fā)現(xiàn)“進(jìn)步”恐龍
今年1月,來自中國內(nèi)蒙古臨河地區(qū)的一具恐龍化石,向神秘的恐龍譜系貢獻(xiàn)了一塊重要的“拼圖”。這具被命名為單指臨河爪龍的恐龍化石,是世界上首次發(fā)現(xiàn)的單指恐龍化石,這種恐龍只有一個手指,是一種奇特的小型恐龍。這一科考成果已經(jīng)發(fā)表在《美國科學(xué)院院刊》上。
“它只有一個手指?!边@次科考活動的主持人、中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所徐星研究員解釋說,只有一個手指,正是這具恐龍化石的價值所在。
有賴于《侏羅紀(jì)公園》一類的科幻電影和充滿3D模擬形象的恐龍紀(jì)錄片,今天的觀眾,對恐龍已經(jīng)不再陌生,似乎它們離我們并不太遠(yuǎn)。但事實(shí)上,現(xiàn)代人距離恐龍生活的時代有上億年的距離,我們今天的“熟悉感”,完全依賴于科學(xué)家對恐龍化石的發(fā)掘和研究。相對于恐龍統(tǒng)治地球的漫長歲月,現(xiàn)代人對恐龍的了解還微乎其微,每一個新型恐龍化石的發(fā)現(xiàn),對于復(fù)原復(fù)雜的恐龍譜系,都至關(guān)重要。
徐星介紹,臨河單指爪龍屬于阿爾瓦茲龍類,阿爾瓦茲龍的近親包括體長十幾米的霸王龍以及鳥類。大多數(shù)阿爾瓦茲龍類看上去也有一只粗長的大手指,但它們的外側(cè)兩個小手指依然保留。而臨河單指爪龍的前肢顯得十分怪異,它完全只有一個手指,在科學(xué)家制作的復(fù)原效果圖中,臨河爪龍的前肢更像是它胸前伸出的兩顆獠牙。
臨河爪龍為何要生出這樣奇怪的前肢?目前研究者的推測是,臨河爪龍生活在干旱而缺少食物的環(huán)境中,它主要的食物是蟻類,而彎鉤一樣的手指,非常適合掘開蟻穴。目前的研究推測,相對于臨河爪龍“嬌小”的身材,它的奔跑速度卻驚人,這種恐龍的身體結(jié)構(gòu)可能是恐龍中最適合快速奔跑的一種。
盡管臨河爪龍長出單指不過是為獲得食物而非發(fā)短信,但這種手指退化現(xiàn)象,在生物進(jìn)化中,卻有著不同尋常的意義。徐星介紹說,在脊椎動物的研究歷史當(dāng)中,許多不同脊椎動物支系都出現(xiàn)過手指退化甚至整個前肢退化的現(xiàn)象,如一些遠(yuǎn)古的鯨類和蛇,退化了它們的四肢,才變成我們今天看到的樣子,恐龍也經(jīng)歷了類似的進(jìn)化過程。
在很多人的印象中,像人類一樣擁有多個靈活的手指,是智力發(fā)達(dá)的標(biāo)志,但我們的印象可能并不科學(xué)。脊椎動物的進(jìn)化歷史里,很多動物在進(jìn)化中都會逐漸“丟失”那些“沒有用”的指頭?!皣?yán)格地說,像人一樣的五指,是一種原始狀態(tài),而少于五指(或者趾)則代表相對進(jìn)步的一種狀態(tài)?!毙煨且择R為例解釋說,今天的馬只有一個腳趾,而發(fā)掘的化石證明,遠(yuǎn)古的馬有三趾,馬的遠(yuǎn)祖甚至有五趾的現(xiàn)象。人的5個手指算不得“進(jìn)步”,只不過若不是僥幸保留了這樣的原始狀態(tài),今天人們的打字速度將大大降低。
一般來說,原始的恐龍有5個手指,在恐龍演化歷史過程中,一些獸腳類恐龍逐漸退化了其中兩個手指,變成了三指動物,并最終演化成鳥類。有些恐龍甚至進(jìn)一步退化手指,比如著名的霸王龍只有兩個短小手指。此次發(fā)現(xiàn)的臨河爪龍代表一種更加極端的情況,只剩下一個手指,它的發(fā)現(xiàn)揭示了獸腳類恐龍手部形態(tài)的多樣性和復(fù)雜性。
幸運(yùn)邂逅
我們很難想象,在茫茫戈壁中,一具只有鸚鵡體形大小的恐龍化石,是怎樣被兩名科考人員發(fā)現(xiàn)的。
徐星介紹,臨河單指爪龍化石是在2008年8月14日的科考活動中被發(fā)現(xiàn)的,由他領(lǐng)導(dǎo)的國際古生物科考小組,在內(nèi)蒙古烏拉特后旗的巴音滿達(dá)乎國家地質(zhì)公園內(nèi)開展野外考察,來自英國和美國的兩名博士研究生發(fā)現(xiàn)了這具化石。“發(fā)現(xiàn)化石的地方是一個山坡,一些化石的碎片完全暴露在巖石上,采集回來時,我們只能判斷這是一種小型恐龍,可能屬于阿爾瓦茲龍類,但并不知道這件標(biāo)本到底有多重要。”徐星說,兩名博士生發(fā)現(xiàn)化石后非常興奮,不過,他們還無法馬上知道這一發(fā)現(xiàn)將是史無前例的。
“對化石做簡單的處理后,第二天繼續(xù)尋找?!痹谛煨堑拿枋鲋校瑢ふ铱铸埢目瓶蓟顒涌菰锒鄙賾騽⌒?,完全不像電影中一樣驚險刺激。一次考察,意味著每天20公里左右的戈壁徒步,科研人員只能依靠自己的眼睛去尋找奇跡。夜晚,他們露宿帳篷,如果趕上蚊蟲繁盛的季節(jié),一早起來,帳篷上覆蓋的蚊蟲可能達(dá)到一二厘米厚。
臨河單指恐龍化石,就誕生于這樣一次看似平淡的科考中?;粠Щ貙?shí)驗室,它們包括零散的脊椎、前肢骨、不完整的腰帶和近完整的后肢。最為關(guān)鍵的前肢化石,一個前肢被完整地保留下來,另一個則存在殘缺。經(jīng)過研究比對,科研人員發(fā)現(xiàn)了它前肢的異常,并最終確認(rèn)它是一具過去從未被發(fā)現(xiàn)的獨(dú)特恐龍化石。
看上去,這是一次“幸運(yùn)邂逅”,不過徐星告訴記者,尋找恐龍化石并非大海撈針,也不能單靠“運(yùn)氣”。“就像大家開車出去旅游時要看地圖一樣,我們的科學(xué)考察也要依賴大量的地質(zhì)資料。比如在內(nèi)蒙古臨河地區(qū),以往科學(xué)家的考察留下的資料表明,這個地區(qū)有一大片白堊紀(jì)時期陸地形成的沉積巖,而且在過往的這么多年中,科學(xué)家已經(jīng)在這里多次發(fā)現(xiàn)恐龍化石?!?/p>
臨河地區(qū)有我國唯一的保存有恐龍化石的風(fēng)成巖層,在最近的十多年中,是世界恐龍化石考察最熱門的區(qū)域之一。徐星的團(tuán)隊每次帶著不同的任務(wù),在這一區(qū)域考察。與鄰近的蒙古相比,內(nèi)蒙古臨河地區(qū)化石成果并不算多,這也讓科學(xué)家們對在這個區(qū)域發(fā)現(xiàn)更多有價值的化石充滿信心。徐星介紹說,在臨河地區(qū)采集恐龍化石的任務(wù)已經(jīng)相當(dāng)緊迫,因為這一地區(qū)風(fēng)化現(xiàn)象嚴(yán)重。像這次發(fā)現(xiàn)的臨河單指爪龍一樣,很多化石完全或者部分暴露在地表,如果不及時采集,只需要幾個月時間,化石就可能風(fēng)化為塵土,這對于恐龍化石研究是巨大的損失。徐星自己就曾遭遇這樣的遺憾,一次考察中發(fā)現(xiàn)的化石,由于時間有限沒有采集,第二年再去原地,化石已經(jīng)風(fēng)化殆盡。
臨河地區(qū)這種少見的巖石類型,經(jīng)常能夠保存非常精美的脊椎動物化石,有時會保存億萬年前動物死亡瞬間的生活狀態(tài),像正在孵卵的恐龍和正在搏斗中的恐龍,一些世界著名的恐龍化石標(biāo)本就發(fā)現(xiàn)于包括巴音滿達(dá)乎在內(nèi)的蒙古高原戈壁地區(qū)。這一地區(qū)已經(jīng)成為了世界上最重要的白堊紀(jì)晚期恐龍化石點(diǎn)之一。
事實(shí)上,在最近的十多年中,中國已經(jīng)成為恐龍化石發(fā)掘成果最多的地區(qū)。不過,也許是大多數(shù)有關(guān)恐龍的科幻電影都產(chǎn)自西方,在人們心目中,恐龍研究還是集中在歐美國家?!翱铸堁芯繌臍W洲興起,后來轉(zhuǎn)移到美國?!毙煨钦J(rèn)為,相比這些國家熱衷通過影視、科普作品宣揚(yáng)恐龍研究,中國關(guān)于恐龍的科普和藝術(shù)作品還太少?!皣饷襟w在很多年前就已經(jīng)開始關(guān)注中國的恐龍發(fā)現(xiàn)。”徐星說,BBC(英國廣播公司)、美國國家地理頻道等西方媒體,已經(jīng)拍攝了大量關(guān)于中國恐龍考察的紀(jì)錄片,他因為在這些影片中出現(xiàn),還經(jīng)常接到外國觀眾的郵件,希望與他溝通。相比之下,中國作為恐龍研究新中心獲得的成果,還太少為公眾熟悉,而中國國內(nèi)公眾,對中國的恐龍研究更是所知甚少。