如何成為一名優(yōu)秀的化石獵人

■中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所 馮偉民

化石是遠(yuǎn)古時(shí)代遺留下來的生物遺跡，是古生物研究者探索自然生命歷史的重要證據(jù)。我們從化石發(fā)掘中認(rèn)識了大量早已在地球上消失的動(dòng)物，如恐龍、三葉蟲、筆石、菊石等。大自然的選擇和生物進(jìn)化造就了它們奇特的生物形態(tài)和結(jié)構(gòu)。

說到化石的發(fā)現(xiàn)，大家腦海中可能會浮現(xiàn)這樣的畫面：專家們帶著各種專業(yè)設(shè)備在山石中穿梭，經(jīng)過一番細(xì)致、耐心的搜索和挖掘，最終驚喜地發(fā)現(xiàn)了化石。事實(shí)上，不光是專家，還有這樣一群人，他們憑借對化石的喜愛，成為化石獵人。

化石獵人的悠久歷史

圖1 瑪麗·安寧

早在三四千年前，人類就發(fā)現(xiàn)了化石，并對化石產(chǎn)生了極大的興趣。有的人將其視作神秘的器物；有的人視之為治病的良藥；還有智者提出化石來自遠(yuǎn)古生物，可以指示環(huán)境變遷。自古以來，國內(nèi)外不乏化石愛好者，有人甚至將一生奉獻(xiàn)給了化石發(fā)掘和研究。于是，出現(xiàn)了一個(gè)專有名詞——化石獵人，特指那些將興趣和事業(yè)結(jié)合，專門挖掘和搜集古生物化石的愛好者和研究人員。

這一稱呼早在19 世紀(jì)就已在國外出現(xiàn)，瑪麗·安寧便是英國19 世紀(jì)最著名的化石獵人。她10 多歲時(shí)就在英吉利海峽岸邊的一處懸崖上發(fā)現(xiàn)過一種海生動(dòng)物化石。該化石有5 米長，樣子古怪，是史上發(fā)現(xiàn)的第一具完整的魚龍化石。

安寧從此開始了不同凡響的一生。在之后的35 年里，她采集了大量化石，其中有過兩次重大發(fā)現(xiàn)。1821 年，瑪麗·安寧發(fā)現(xiàn)了史上第一具蛇頸龍亞目的化石。為了挖掘這具化石，她花了整整10 年。1828 年，安寧又發(fā)現(xiàn)了雙型齒翼龍化石，該化石被認(rèn)為是第一具完整的翼龍化石。生物化石的發(fā)現(xiàn)成為生物會滅絕的關(guān)鍵證據(jù)，現(xiàn)在人們可以在倫敦自然歷史博物館看到這些珍貴的化石。

隨著化石知識的普及，對化石入迷者越來越多，民間也不乏化石的收藏者和鑒賞者。那么，想要成為一名合格的化石獵人，需要具備哪些條件呢？

必要的知識儲備

要想成為一名化石獵人，最重要的是對地質(zhì)古生物知識有基本的了解和認(rèn)識，比如化石的定義、類型、保存和產(chǎn)生過程等。同時(shí)，要有一定的化石審美能力，認(rèn)同化石的價(jià)值。

化石常以各種形式留存在不同地質(zhì)時(shí)代的巖石中，它們見證了漫長的地球生命演變歷史，是人們了解遠(yuǎn)古生物面貌、追溯遠(yuǎn)古時(shí)代地球自然環(huán)境的重要線索。但是，化石并不存在于所有巖石類型中。在變質(zhì)巖、火山巖和沉積巖等地球三大類巖石中，火山巖和變質(zhì)巖經(jīng)過了高溫和高壓作用，故而無法保存化石。而在如砂巖、頁巖、泥巖、石灰?guī)r等沉積巖中，化石被廣泛保存了下來。沉積巖覆蓋著地球陸地約四分之三的面積，這就意味著在世界各地都有可能發(fā)現(xiàn)化石。一般而言，層位越低，其中的化石越古老；層位越高，其中化石中的生物進(jìn)化程度越高，生理結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜。

很多化石是在我們身邊發(fā)現(xiàn)的。如一次偶然機(jī)會，中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所專家在湖北宜昌地區(qū)民居屋頂剛剛換下來的石板上發(fā)現(xiàn)了著名的埃迪卡拉生物群典型化石，這是該化石在中國的首次發(fā)現(xiàn)，所以該發(fā)現(xiàn)也成為一段佳話。

圖2 在三峽地區(qū)埃迪卡拉系地層發(fā)現(xiàn)的最古老的足跡化石（圖/中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所）

如何發(fā)現(xiàn)化石

一次完整的化石采集過程包括出發(fā)前的準(zhǔn)備、化石的尋找和挖掘，以及最后的化石處理和鑒定。

采集和觀察總體要求是量多質(zhì)好，具體要求依研究任務(wù)而定。例如，研究生物地層，就要求選擇良好剖面，逐層尋找和采集化石，同時(shí)進(jìn)行觀察和測量，并記錄巖性和化石產(chǎn)出情況，還要對巖石、化石標(biāo)本進(jìn)行編錄包裝。如果研究古生態(tài)，除一般生物地層工作外，還要著重觀察收集古生物的分布、埋藏以及群落結(jié)構(gòu)等資料，往往要在野外進(jìn)行大量的采集和觀察，并對現(xiàn)場進(jìn)行素描和拍照。

在出發(fā)尋找化石之前，要做足準(zhǔn)備。首先要選定野外工作的區(qū)域，掌握前人的工作情況。繼而準(zhǔn)備地質(zhì)圖，充分了解工作區(qū)域的地層分布和地形情況。同時(shí)，可以上網(wǎng)搜集有關(guān)化石的信息或化石產(chǎn)地，看看要找的化石是否在某些地區(qū)出現(xiàn)過，或通過當(dāng)?shù)厝肆私饣c(diǎn)，這樣可以事半功倍。

此外，還要準(zhǔn)備野外工作所用的裝備：地質(zhì)背包、地質(zhì)錘、放大鏡、便條紙、毛刷、膠帶、包裝紙和采集袋等。地質(zhì)錘要有一個(gè)鑿尖，這樣既可用來在剖面露頭處挖掘化石，也可順著自然層面劈開標(biāo)本。

在野外工作時(shí)，要善于尋找化石露頭。化石雖然埋藏在地下，但是地殼運(yùn)動(dòng)會把一些化石暴露在地球表面。很多開山修路等工程項(xiàng)目的開展，也使得大量的地質(zhì)剖面和新鮮露頭出現(xiàn)。

自然形成的河床、斷崖和沖溝也是尋找化石的好去處。因?yàn)樵诖笞匀坏娘L(fēng)化作用下，這些地方如同開膛剖腹，把深埋在地層里的化石清楚地暴露在地表。山東龍骨澗的恐龍化石就是在沖溝中被發(fā)現(xiàn)的。

圖3 羅平生物群化石產(chǎn)地巖石露頭（圖/成都地質(zhì)調(diào)查局）

另外，具備一定的野外觀察經(jīng)驗(yàn)也很重要。例如，野外觀察要特別關(guān)注結(jié)核石，它們一般由鐵質(zhì)、鈣質(zhì)和磷質(zhì)組成，其中常常含有第四紀(jì)哺乳動(dòng)物化石，江蘇句容的裂齒魚化石就是保存在結(jié)核石里的典型。而洞穴通常是保存哺乳動(dòng)物化石的寶庫。

但是，要從野外把化石帶到室內(nèi)并不是件容易的事，必須借助一些裝備才能讓這些史前生命“重見天日”，并完好地進(jìn)入收藏室。

采集到化石標(biāo)本后要進(jìn)行相應(yīng)處理，清除不必要的灰塵和圍巖。對于不易破碎的化石可用水沖洗或用軟毛刷子刷洗，然后根據(jù)化石標(biāo)本的大小和脆弱程度選擇適合的鑿?fù)诠ぞ?，進(jìn)行初步修理。對易碎的標(biāo)本要特別小心，可用多層紙將其包裹起來，放在采集包中。包裹化石的時(shí)候要寫清楚采集人、采集地點(diǎn)、經(jīng)緯度和日期等，初步描述化石標(biāo)本及其與圍巖的賦存關(guān)系。

隨著社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步，如今人們可以通過便利的交通快速抵達(dá)偏遠(yuǎn)地區(qū)，通過手機(jī)精確定位野外化石點(diǎn)，甚至借助無人機(jī)了解野外地區(qū)的露頭情況。而在室內(nèi)研究中，有各種先進(jìn)的物理、化學(xué)設(shè)施和手段處理化石，更有電子顯微鏡等諸多觀察和檢測儀器用于化石研究。

需要特別注意的是，學(xué)習(xí)國家頒布的《古生物化石保護(hù)條例》也非常重要，該條例明確規(guī)定，任何單位和個(gè)人不得收藏違法獲得或不能證明合法來源的古生物化石。

總之，對地球生命歷史的認(rèn)知需要科學(xué)家和化石愛好者共同努力。未來更多化石的發(fā)現(xiàn)，將使人們對地球和生命的認(rèn)知不斷豐富和深入。