北大地質(zhì)博物里的“石頭記”

陳曉麗等

檔案館擁有4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地學(xué)標(biāo)本存檔室、1個(gè)科研和教學(xué)成果展示廳、1個(gè)信息處理室、4個(gè)研究工作室，總面積約2500平方米，配備了各種現(xiàn)代化的地學(xué)標(biāo)本存檔和研究設(shè)備以及可供教學(xué)活動(dòng)和學(xué)術(shù)交流的多媒體演示系統(tǒng)。

初次來(lái)到北大地質(zhì)博物館，記者就被博物館門(mén)口一面墻壁所吸引，這面墻壁上呈現(xiàn)的是不同形狀、顏色各異的石塊拼成的旋渦狀圖案。據(jù)博物館館長(zhǎng)、古生物學(xué)研究專(zhuān)家孫元林教授介紹，石塊是從全國(guó)各地收集來(lái)的，圖案的中心如宇宙的中心，寓意著宇宙萬(wàn)物演化和發(fā)展的進(jìn)程，這與地質(zhì)學(xué)的研究對(duì)象——地質(zhì)的演化歷史不謀而合。

“既然是地質(zhì)博物館一定少不了石頭，就是學(xué)術(shù)上的巖石礦物或者生物化石標(biāo)本。若你覺(jué)得石頭沒(méi)什么可看的，那你就外行了。這些看似普通的石塊上可記載著大自然神奇的鬼斧神工和生物演化的脈絡(luò)?！睂O老師笑著說(shuō)。

可申報(bào)吉尼斯世界紀(jì)錄的晶簇

地球上的巖石依據(jù)其成因不同可以分為沉積巖、火成巖和變質(zhì)巖三大類(lèi)，并且這三類(lèi)巖石在不同的環(huán)境下可以互相轉(zhuǎn)化。博物館對(duì)這三類(lèi)巖石均有展示。其中一個(gè)展柜展示了來(lái)自五大連池的火山巖標(biāo)本，包含了火山噴發(fā)形成的整個(gè)巖石系列，例如火山灰、流紋巖和浮巖等，現(xiàn)在要收集這么齊全的系列標(biāo)本難度很大了。這些標(biāo)本很直觀地展現(xiàn)了火山噴發(fā)后，巖石冷凝的過(guò)程，比如說(shuō)流紋巖，仿佛可以看到火山噴發(fā)后，巖漿噴溢而出，在地表緩緩流動(dòng)，慢慢凝固，其中巖漿流動(dòng)形成的結(jié)構(gòu)清晰可見(jiàn)。這些標(biāo)本不僅使地質(zhì)專(zhuān)業(yè)的同學(xué)們有身臨其境的感覺(jué)，而且有助于科普工作的開(kāi)展。

館藏的礦物標(biāo)本，一部分是北大地質(zhì)系老師們的多年收集的成果，另一部分是巴西裔華人孟濤明先生在世界各地收集后在博物館借展。其中最顯眼的是在博物館門(mén)口展出的標(biāo)本：長(zhǎng)石、水晶、方解石、云母晶簇。

“在自然界，不同的礦物晶體會(huì)共生或者伴生在一起，形成各種組合，展現(xiàn)出各自的顏色和形態(tài)，也被叫做晶簇。這件精美的晶簇常常引人駐足觀看，有人會(huì)質(zhì)疑它的真實(shí)性，這么完美的晶體，怎么可能是天然組合的？這也是這件礦標(biāo)最難得之處，這種相互穿插切合的方式，人工方式是做不到的。這件晶簇體積之大，晶型之完好足夠申報(bào)吉尼斯世界紀(jì)錄了?！痹趨⒂^中得知，礦物晶體的形態(tài)不但可以揭示其晶體形成時(shí)的溫度和壓力情況，而且也可以幫助我們了解晶體的形成過(guò)程，同時(shí)，精美的礦物標(biāo)本也是博物館一道美麗的風(fēng)景。

貴州龍——世界罕見(jiàn)的重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)

博物館除了這些精美的礦物標(biāo)本，形態(tài)各樣的巖石標(biāo)本外，還有許多遠(yuǎn)古生物形成的化石，當(dāng)然，它們現(xiàn)在也是“石頭”，是記錄了地球上生命演化信息的特殊“石頭”。在博物館中，我們可以看到按照時(shí)間順序展出的每個(gè)時(shí)代具有代表性的化石標(biāo)本，從生物成因的疊層石，到泛濫古生代海洋的三葉蟲(chóng)，還有一個(gè)比較特別的就是中生代的海生爬行動(dòng)物化石。

這些海生爬行動(dòng)物化石分別來(lái)自我國(guó)南方安徽、湖北、貴州、云南等地。一般情況下，我們會(huì)把這些生活在遠(yuǎn)古海洋中的爬行動(dòng)物叫做“龍”，它們中有的體型巨大，例如肖尼魚(yú)龍，體長(zhǎng)可達(dá)26米，也有小家伙，例如貴州龍。這些海生爬行動(dòng)物的祖先生活在陸地上，但是，在二疊紀(jì)末的生物大滅絕之后，可能由于陸地環(huán)境的改變，驅(qū)使它們返回到海洋中生活。我們不禁也會(huì)好奇，它們?yōu)槭裁磿?huì)返回到海里，返回到海洋之后又是如何一步步適應(yīng)海洋生活的？這些化石標(biāo)本可以幫助我們研究和解開(kāi)這些謎團(tuán)。

孫老師首先把記者帶到了一塊標(biāo)著“貴州龍”的化石標(biāo)本前。據(jù)他介紹，貴州龍進(jìn)入公眾的視線源于2014年因“一個(gè)人的畢業(yè)照”而走紅的女生薛逸凡。她在本科所做的科研就是貴州龍，也是博物館有特色的展品之一。

貴州龍是一種長(zhǎng)脖子的鰭龍類(lèi)，是在中生代（距今2.5～0.65億年）海洋中生活的爬行動(dòng)物，一般個(gè)體較小，長(zhǎng)度約10～20厘米。貴州龍化石最早發(fā)現(xiàn)于1957年，它被譽(yù)為世界罕見(jiàn)的重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)，因?yàn)橘F州龍化石具有許多原始特征，是研究早期海生爬行動(dòng)物演化的重要資料，為地球史、生物演化史的研究提供了重要證據(jù)，科研價(jià)值很高，十分珍貴。由于其數(shù)目眾多，古生物學(xué)家們也對(duì)這個(gè)類(lèi)群的個(gè)體發(fā)育和性別差異進(jìn)行了研究?！巴ㄟ^(guò)這一塊塊不起眼的‘石頭，我們就可以知道一個(gè)已經(jīng)滅絕了的類(lèi)群的生命歷程，是不是很有意思？”

從目前科考情況來(lái)看，貴州龍化石主要分布在貴州省南部與云南省交界地區(qū)一代?？梢韵胂?，在幾億年前該地區(qū)曾是一望無(wú)際的大海，而今卻變成了崇山峻嶺，真是滄海變桑田。

陸霸恐龍，海霸魚(yú)龍

“這是一件很有地質(zhì)研究?jī)r(jià)值的寶貝。”孫老師邊說(shuō)邊指著博物館地下陳列室的一件標(biāo)著“鄧氏貴州魚(yú)龍”字樣狹長(zhǎng)的化石標(biāo)本。這件標(biāo)本產(chǎn)自貴州興義。雖然它與貴州龍只差一個(gè)字，但長(zhǎng)相卻完全不同，也分屬兩個(gè)不同的亞綱。眼前的貴州魚(yú)龍化石身體寬扁、尾巴細(xì)長(zhǎng)，骨骼完整、體態(tài)自然，栩栩如生。孫老師解釋?zhuān)~(yú)龍類(lèi)是生活在中生代海洋中的爬行動(dòng)物。它的出現(xiàn)比陸地上的恐龍還要早，在早三疊世（三疊紀(jì)是中生代的第一個(gè)紀(jì)，又分為早中晚三疊世）的時(shí)候，它們的祖先從陸地返回到海里生活。魚(yú)龍類(lèi)的典型特征是長(zhǎng)長(zhǎng)的嘴巴，大而圓的眼眶以及長(zhǎng)長(zhǎng)的尾巴，到后期還具有尾彎，說(shuō)明它們的游泳速度非?？欤?dāng)恐龍?jiān)陉懙厣戏Q(chēng)霸的時(shí)候，魚(yú)龍也成為了海洋中的霸主。

貴州魚(yú)龍是生活在中三疊世的一種大型魚(yú)龍，盡管比不上前文所說(shuō)的肖尼魚(yú)龍，它的體長(zhǎng)也可達(dá)7-8米。貴州魚(yú)龍雖然和恐龍一樣生活在兩億多年前的三疊紀(jì)時(shí)期，但最多只能算是恐龍的遠(yuǎn)親，不是恐龍。通過(guò)了解，博物館的這件貴州魚(yú)龍標(biāo)本大約有7米長(zhǎng)，發(fā)現(xiàn)于貴州省黔西南州興義市烏沙鎮(zhèn)。由于體形過(guò)于巨大，在標(biāo)本發(fā)掘時(shí)將其切割成了六大塊，便于運(yùn)輸。參觀者特別樂(lè)意成為比例尺與它合影。

在博物館的地下陳列室還展出了我國(guó)南方發(fā)現(xiàn)的早三疊世的巢湖龍，中三疊世的新民龍、混魚(yú)龍，晚三疊世的關(guān)嶺魚(yú)龍等，完整地展現(xiàn)了三疊紀(jì)時(shí)期魚(yú)龍的演化階段，這對(duì)研究了解魚(yú)龍的演化過(guò)程和其對(duì)水生生活的適應(yīng)提供了很好的研究材料。

生活在海中的恐龍祖輩

在博物館展廳，一塊標(biāo)著“混形黔鱷”字樣的化石引起了記者的注意。為何叫這名字？“其實(shí)就是指在貴州省發(fā)現(xiàn)的具有混合特征的初龍類(lèi)。”孫老師說(shuō)。

標(biāo)本前面的展示牌注明這件混形黔鱷標(biāo)本是在貴州省盤(pán)縣的新民鄉(xiāng)的三疊紀(jì)海相地層中發(fā)現(xiàn)的。貴州省盤(pán)縣新民鄉(xiāng)是北大地質(zhì)學(xué)系在2002年開(kāi)始建立的一個(gè)野外科考工作點(diǎn)，到目前已經(jīng)進(jìn)行了6次比較大規(guī)模的發(fā)掘，發(fā)掘的過(guò)程中，地質(zhì)學(xué)系的老師也會(huì)向當(dāng)?shù)氐睦相l(xiāng)征集一些標(biāo)本，這件混形黔鱷標(biāo)本就是在一次科考中從當(dāng)?shù)乩相l(xiāng)手里征集到的?！袄相l(xiāng)也不懂這些化石的意義，就以為是普通的石塊，但是這些石塊在我們眼中可是寶貝。當(dāng)我們看到這些石塊被老鄉(xiāng)隨意地丟在家里的角落里，特別心疼?！?/p>

混形黔鱷屬于初龍類(lèi)，或者叫槽齒類(lèi)。這類(lèi)動(dòng)物是爬行動(dòng)物演化史上的一個(gè)重要類(lèi)群，早期的初龍類(lèi)生物繁盛于2億多年前的三疊紀(jì)時(shí)期。后來(lái)的恐龍、翼龍和鱷類(lèi)等中生代爬行動(dòng)物的主要門(mén)類(lèi)都是初龍類(lèi)的分支。對(duì)于混形黔鱷奇妙的鑲嵌式特征組合，古生物學(xué)家認(rèn)為只能通過(guò)這一動(dòng)物當(dāng)時(shí)的生活方式來(lái)解釋。因此，混形黔鱷是早期初龍類(lèi)中首次被確認(rèn)的海生類(lèi)型，古生物學(xué)家們推測(cè)它們生活于大陸或者海島邊緣的淺海環(huán)境中，偶爾也可以在陸地上活動(dòng)。在岸上或者較淺的水中時(shí)，它以四足或者兩足行走，而在較深的水中，它則通過(guò)尾部的擺動(dòng)快速游泳，捕食獵物。