高源
《飛向藍(lán)天的恐龍》這篇課文真是太有趣了,輕盈的烏兒竟然是龐大的恐龍演化而來(lái)的,并且科學(xué)家們還找到了化石證據(jù)!
說(shuō)到化石,我的腦海中還有一連串的問(wèn)號(hào)呢,恐龍化石是怎么形成的,又是怎么被發(fā)現(xiàn)的?恐龍化石有哪些不同的種類?科學(xué)家是怎么把散落的恐龍化石拼湊到一起變成完整的骨架的……
真是“十萬(wàn)個(gè)為什么”!不過(guò),沒(méi)關(guān)系,這些疑惑呀,今天一次就能幫你解答清楚!請(qǐng)帶上前面的暢游裝備,一起閱讀吧!
化石形成跨古今
1.25億年前的中國(guó)遼西地區(qū),氣候溫暖濕潤(rùn)。在一片湖泊周圍,群山環(huán)繞,植物茂盛,許多生物在這里繁衍生息:鸚鵡嘴龍慢悠悠地嚼著蕨類植物的葉子,華麗羽王龍正在悄悄地打著小鸚鵡嘴龍的主意,蟬、蜻蜓等昆蟲活躍在灌木叢中,小盜龍?jiān)跇?shù)枝間滑翔而過(guò),翼龍?jiān)谔焐险钩岣唢w,潛龍和鱘魚在湖里游來(lái)游去……好一派生機(jī)盎然的景象!
突然,遠(yuǎn)處傳來(lái)“轟隆隆”的巨響,火山噴發(fā)了!大地震動(dòng),湖水裹挾著泥沙席卷了山坡,火山噴出的毒氣和火山灰鋪天蓋地而來(lái)。不管是龐大的恐龍,還是微小的昆蟲,都沒(méi)能躲過(guò)這場(chǎng)災(zāi)難。它們有的被泥漿吞入湖底,有的被毒氣熏死,然后被掩埋在火山灰下。
在之后漫長(zhǎng)的歲月里,它們一直都悄無(wú)聲息地埋藏在沉積物中。軟體部分,如內(nèi)臟和肌肉,腐爛分解;堅(jiān)硬部分,如骨骼、牙齒等有機(jī)質(zhì),逐漸被周圍沉積物中的礦物質(zhì)滲入而取代,最后就變成了化石。簡(jiǎn)單地說(shuō),化石就是“石頭”。不過(guò),這些“石頭”是生活在遙遠(yuǎn)過(guò)去的生物的遺體或遺跡變成的。
億萬(wàn)年過(guò)去了,地球發(fā)生了巨變。由于地殼運(yùn)動(dòng),埋藏著化石的地層上升到地表,在風(fēng)、流水等外力的侵蝕下,或在人為活動(dòng)的影響下,化石最終暴露出來(lái),被人們發(fā)現(xiàn)。
恐龍化石種類多
幸好有化石留下來(lái),才讓我們有機(jī)會(huì)了解恐龍這種神秘而遙遠(yuǎn)的古生物。不僅恐龍的骨骼、牙齒能夠形成化石,在特殊條件下,甚至它們的軟組織也能保留下來(lái),形成恐龍木乃伊。另外,恐龍蛋、恐龍糞便、恐龍腳印、恐龍皮膚印痕等也能形成化石。
恐龍遺體本身保存下來(lái)的化石屬于實(shí)體化石??铸埞趋阑蛯儆谶@一類,也是最為常見(jiàn)的一類。骨骼化石能夠幫助我們直觀地了解恐龍的身體形態(tài)、骨骼結(jié)構(gòu)特征等,從中我們能了解到關(guān)于恐龍的大部分信息??铸埬灸艘潦潜4嬗锌铸堒浗M織的化石,也屬于實(shí)體化石,它們非常罕見(jiàn),只有在極低溫、極干燥等非常特殊的條件下才能形成。
除此之外,還有遺跡化石,比如恐龍蛋化石、恐龍糞便化石和恐龍足跡化石。它們也都具有重要的研究?jī)r(jià)值。恐龍蛋化石可以幫助我們探索恐龍的繁殖行為,其中有些蛋里甚至還有胚胎,這可是研究恐龍不可多得的珍貴材料??铸堊阚E化石是恐龍?jiān)跅l件合適的地表行走時(shí)留下的足跡形成的化石。它們不僅能反映恐龍的生活習(xí)性、行為方式,還能解釋恐龍與其生活環(huán)境的關(guān)系。它們可是古生物學(xué)家們夢(mèng)寐以求的“寶貝”??铸埣S便是恐龍重要的遺留物,它們可以幫助我們了解恐龍食物的構(gòu)成,間接反映恐龍的生活環(huán)境。但恐龍糞便通常不易形成化石,所以非常珍稀。
有時(shí),我們還能見(jiàn)到恐龍皮膚印痕化石,它們是生物遺體在巖層中留下的印痕,雖然并非生物實(shí)體本身,但能反映生物體的特征,也是研究恐龍的重要材料。隨著新技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在古生物學(xué)家甚至能通過(guò)皮膚印痕化石來(lái)鑒定已滅絕的生物的屬種。
化石修復(fù)與裝架
博物館中高大威猛的恐龍骨架是怎么發(fā)掘的?它們被挖出來(lái)的時(shí)候就是完整而龐大的嗎?
我們?cè)诓┪镳^中看到的那些恐龍骨架是恐龍的骨骼化石。它們?cè)诘叵侣癫亓藘|萬(wàn)年的時(shí)間,受地殼運(yùn)動(dòng)的影響,很難保持恐龍剛剛死亡時(shí)的完整形態(tài)。因此,化石被發(fā)現(xiàn)時(shí)一般都是散落的。那么,我們所看到的完整骨架是怎么來(lái)的呢?
恐龍化石從發(fā)現(xiàn)和挖掘,到變成完整的恐龍骨架在博物館展出,要經(jīng)歷兩個(gè)重要的步驟:修復(fù)和裝架。野外挖掘出來(lái)的化石表面還帶有普通的巖石,需要用雕刻筆、毛刷等工具把這些巖石清理掉,讓化石露出本來(lái)的面目,這一工作由化石修復(fù)師來(lái)完成。
化石修復(fù)是一項(xiàng)非常精細(xì)的工作,需要耐心、細(xì)心、專心,容不得一點(diǎn)差錯(cuò)?;迯?fù)師是不是很了不起?破碎的化石,還需要進(jìn)行比對(duì),并用膠拼接復(fù)原。如果骨骼化石“缺胳膊少腿”,還需要做出模型來(lái)代替缺少的部分。這些工作完成后,才可以進(jìn)行裝架。
單件的恐龍骨骼化石需要用鋼架支撐才能站立起來(lái)。根據(jù)支撐方法的不同,恐龍裝架有兩種形式:內(nèi)裝架和外裝架。內(nèi)裝架是指將鋼架植入到化石中,這樣骨架外觀看不到鋼架,更美觀,但會(huì)對(duì)化石造成損傷,所以這種方法通常只用于模型,而不用于真正的化石。博物館對(duì)真正的化石進(jìn)行裝架時(shí)都采用外裝架的方法,也就是將鋼架包裹在化石的外面進(jìn)行支撐,這樣不會(huì)對(duì)化石造成損壞??铸埢b架也講究順序,通常是先安裝薦椎骨(相當(dāng)于盆骨),然后再裝脊椎、頸椎、尾椎、四肢等,最后安裝頭顱。
恐龍華麗太變身
像恐龍這樣的龐然大物,竟然會(huì)演化成翱翔天際的輕盈的鳥兒,這實(shí)在是一件匪夷所思的事情。為了求證,科學(xué)家們?cè)S多年來(lái)一直在探索,終于發(fā)現(xiàn)了越來(lái)越多的證據(jù),搭起了恐龍和鳥兒之間演化的橋梁。
恐龍要變成鳥兒,需要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)重要的變化,一是身體要變小,二是前肢要變成翅膀。在化石證據(jù)中,科學(xué)家看到了這兩個(gè)變化的發(fā)生。2014年,澳大利亞、英國(guó)和意大利等國(guó)的科學(xué)家根據(jù)120種恐龍的]500多個(gè)解剖特征,構(gòu)建了復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型,分析恐龍?jiān)谶M(jìn)化過(guò)程中的體形變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn),獸腳類恐龍的進(jìn)化速度是其他恐龍的4倍,在5 000萬(wàn)年間,它們的體形一代代縮小,從最初的平均體重163千克,下降至始祖鳥的0.8千克。
鳥類和恐龍一個(gè)最主要的區(qū)別,是鳥類有帶羽毛的翅膀,可以飛行。根據(jù)演化漸進(jìn)的過(guò)程,科學(xué)家推斷,應(yīng)該存在介于恐龍與鳥類之間的生物。果不其然,這樣的生物在中國(guó)遼西熱河生物群中被發(fā)現(xiàn)了。這里發(fā)現(xiàn)的許多帶羽毛的恐龍化石,既具有恐龍的部分特征,又具有鳥類的部分特征,成為證明恐龍向鳥類演化的有力證據(jù)。
恐龍的一支變成了鳥類,這已經(jīng)是科學(xué)界目前公認(rèn)的結(jié)論。