發現恐龍化石

曼特爾發現的化石

恐龍類動物出現在距今約2.25億年的三疊紀,經過侏羅紀,消失於距今約6500萬年的白堊紀,前前後後有著1.5億年的曆史,但人類直到相當晚的時候才知道有過恐龍的存在。

人類發現恐龍是從研究恐龍化石開始的。

“化石”這個詞原來字麵的意思是指“挖出來的東西”,而現在指的是石化了的生物(包括動物或植物)的遺留部分。古代的生物被掩埋在沉積物中,這些沉積物可以堆積在陸地上,也可以堆積在江、湖、河、海的水底,還可以堆積在沼澤地。生物體中的軟組織部分(皮膚、肌肉、內髒等)很快就腐爛了,但是堅硬的部分(如骨骼、牙齒、外殼等)被遺留下來,經過了幾萬年、幾十萬年、幾百萬年甚至更長的時間,含有礦物質的地下水浸入了它們,礦物質就逐漸代替了它們的有機組織,也就是說逐漸形成了化石,化石仍然保持了原來有機組織的形狀和大小。由於不同時期的化石存在於不同的地質層中,科學家就可以據此分析生物進化的過程,也可以通過對化石的分析,用比較解剖學的原理,從不完整的骨骼化石推測出整個動物的大小、形狀乃至於它們的習性。

19世紀以來,研究岩石中的動物、植物化石並解釋它們存在的一門特殊科學已經發展起來,這門介於生物學和地質學之間的學科,被稱為古生物學。當時,經過與宗教和迷信的長期鬥爭,人們對於化石的本質有了較正確的認識,但那時候許多古生物學家還是“業餘”的,英格蘭的曼特爾就是其中的一個。

曼特爾的主要職業是鄉村醫生,但他和他的妻子都愛好收集化石標本。1822年的一天,他的妻子陪他一同出診,當他在為病人診治時,他的妻子在屋外修路的工地上發現了一些奇特的牙齒化石。曼特爾描述說,這是一些很大的牙齒,根據牙冠被磨光的斜麵來判斷,很像是某種大型“厚皮獸類”已經磨損的門齒的一部分。曼特爾醫生追蹤找到了出產這批化石的采石場,他希望能找到這種獸類的其他部分的骨骼化石,但他未能成功。

這種牙齒化石出現在白堊紀鐵砂組的岩層中,這使研究化石的專家們感到很驚異,因為這個地層太古老了,當時認為,在這個地層中根本不可能有哺乳動物的化石。

作為一名科學家,曼特爾對這種與當時傳統觀念不符合的發現持慎重態度,他希望在正式展示他的發現之前,多聽聽同行的意見,更希望得到著名專家的指點和支持。在倫敦召開的一次學術會議上,曼特爾把他發現的牙齒化石給三位著名的專家看過,這三位專家的回答使曼特爾失望,他們斷言他的發現“沒有什麼特別的意義”。曼特爾並不甘心,他把一顆牙齒化石送到巴黎,請當時負有盛名的解剖學家巴龍·居維葉作鑒定,居維葉給他的答複說:“這是犀牛的一顆上牙。”

由於權威人士的斷然否定,曼特爾明智地推遲了自己著作的發表時間。他把自己發現的牙齒化石帶到了倫敦的亨特利安博物館,與館藏的各種化石標本進行了比較,結果未能找到與他發現的牙齒化石類似的標本。幫助曼特爾進行研究的一位青年科學家斯特契貝雷發現曼特爾找到的牙齒化石與他正在研究的中美洲生存的一種名叫大鬣蜥的牙齒很相似。普通的大鬣蜥隻有4英尺(約1.2米)長,按牙齒的比例類推,曼特爾發現的“大蜥蜴”體長可達40英尺(約12米),顯然這是一種已經滅絕了的巨大的食草爬行動物。

曼特爾將這種動物命名為“禽龍”。1825年,他在英國皇家學會會刊發表的一篇簡報中,報道了關於禽龍化石的發現,這篇文章可以說是第一篇正式發表的關於恐龍的論文。

以後,恐龍之類的化石又陸續有所發現。1842年,英國古生物學家歐文為了說明在中生代地層中發現的陸棲的大型爬行動物,首先創造了“Dinosaur”(恐龍)這一名稱。該詞是由“Deinos”(恐怖的)和“Sauros”(蜥蜴)組成的,意思是“恐怖的蜥蜴”,因為中國一向有關於“龍”的傳說,所以譯為“恐龍”了。

自從恐龍名稱問世,已經使用了150多年。初期發現的恐龍化石個體比較巨大,看上去有點“恐怖”,因此叫恐龍。其實,現在知道,恐龍也有小的,有的甚至隻有小狗或公雞那麼大,顯然無須“恐怖”。即便是大個的恐龍,也不是個個都“凶暴”,它們中的大多數是吃食植物、性情溫順的恐龍。因此,如果我們現在仍然認為恐龍全都是恐怖的動物,實際上是對恐龍知之甚少的一種不公正看法。

現在,古生物學上所說的恐龍,不是生物分類的專門名稱,而是一種通俗的叫法而已。即便是通俗叫法,恐龍也不是所有用“龍”命名的古代爬行動物的代名詞。這個概念有人常常混淆了,以致有時誤將蛇頸龍、魚龍和翼龍等也叫做恐龍。所謂恐龍,科學上指的是中生代爬行動物中的兩大類,一類叫蜥臀類,一類叫鳥臀類。兩類又各自有許多分支。雖然兩類合起來叫恐龍。但它們之間的構造特征差別很大。如骨盆結構,一類為三射型,與蜥蜴的相似,所以叫蜥龍類;另一類為四射型,與鳥類的相似,所以叫鳥龍類。它們之間的親緣關係相去甚遠,其差異不亞於現在哺乳動物中的牛和馬。它們本來就不是一個“家族”,各自發生以後,很快分道揚鑣,朝著不同的方向分化發展了。

恐龍引起的爭鬥

19世紀,恐龍的概念在歐洲已十分流行。一些關於恐龍的論著引起了大眾豐富的想象力。當時出版的自然史書籍,都經常加插恐龍插圖。

當禽龍的研究在歐洲盛行時,很多化石發掘者的注意力則轉移到了北美洲。這中間還引發了一場“骨頭戰爭”:耶魯大學的古生物學教授奧特尼爾·馬殊和賓夕法尼亞州費城的科學家及化石搜集家愛德華·科波之間為發掘恐龍化石而動用武力的爭奪。很多恐龍化石因此被毀壞,但他們也做了點好事。他們都想盡快將找到的東西在博物館展出,於是想出一種發掘恐龍化石而不會損壞它們的方法:

他們讓每塊骨頭仍部分埋在岩石裏,用熟石膏蓋住,然後,將仍埋有骨頭的岩石切割成塊,運回實驗室再取出。這種技術至今仍為人們所采用。

自骨頭戰爭後,發掘恐龍化石的活動已擴展到各大洲了。本世紀初,在加拿大有很多發現,特別是在阿爾伯達省。這一工作是由美國化石發掘者巴南·布朗帶頭,後繼者為史騰堡父子。他們尋獲的恐龍骨骼裝滿了紐約、渥太華和多倫多的博物館。

接著,非洲成了發現恐龍化石的中心。在1909~1929年之間,德國和英國的探險隊相繼在現今為坦桑尼亞的地方找到了類似在摩利遜地層發現的恐龍化石。在本世紀20年代,美國探險隊在蒙古找到了多種恐龍化石,包括最早發現的恐龍蛋。70年代和80年代,在蒙古、中國和南美洲,都發現了宏偉壯觀的恐龍化石遺址。近期在美國、加拿大、英國、格陵蘭、澳大利亞和南極洲,也陸續有新的發現。

時至今日,古生物學家仍可能出發到被認為能找到恐龍骨頭的邊遠地點去探索。一次發掘恐龍的探險,可能要花費幾十萬美元,為此要花上很長時間去說服政府,請求支持。政治可能也是個麻煩——恐龍化石基址也許會坐落在一些有內戰的國家,或使相鄰國家的民族發生矛盾衝突。這些國家對於外國人在他們的土地上發掘會產生懷疑,例如1977年到尼日爾的國際古生物學探險隊的科學家,就是在尼日爾的一所監獄中度過聖誕節的,因為當地人不相信他們隻是發掘化石。

恐龍蛋化石的發現

早在19世紀初,人們就在法國南部的普洛旺斯的白堊紀地層中發現了一枚恐龍蛋化石。蛋化石圓圓的,直徑約20厘米。可當時誰也說不上這究竟是什麼動物下的蛋。有人也曾想到這可能是恐龍的蛋,但也懷疑是鳥蛋。

1922年,美國紐約自然曆史博物館組織了一個“中亞考察團”,曆盡艱辛,長途跋涉來到中亞地區,目的是考察我國和蒙古人民共和國一帶的古脊椎動物,以證實“中亞是哺乳動物和早期人類的發育中心”的科學假說。

誰料歪打正著。預定的這個目標並未達到,卻意外地發現了幾窩保存比較完好的蛋化石,每窩有10多個蛋,蛋的形狀像玉米棒子,長直徑約10~20厘米,短直徑約5~10厘米。

起初考察團的科學家們也不能確定這是什麼古動物下的蛋。但不久就明白了——原來這些蛋的主人是一種叫原角龍的素食恐龍。因為在產蛋的地層中找到了很多原角龍的骨骼化石,而且什麼年齡的都有。最有趣的是,在兩個破殼的蛋內,竟保留有未孵化出來的原角龍的胚胎骨骼。

發現恐龍蛋化石的消息很快轟動了整個世界。人們這時候才知道,恐龍是卵生的動物。在這一發現的提示下,法國人開始注意並研究100多年前在普洛旺斯發現的那些圓溜溜的蛋化石,原來這也是恐龍蛋!

我國的恐龍蛋化石舉世無雙

恐龍蛋化石是不可多得的珍品。雖然在世界上許多國家都有恐龍蛋化石發現,但在數量上、類型上、分布上及保存的完整程度上,無論哪個國家都比不上我國。

我國現在發現有多少恐龍蛋化石?

據1980年《化石》雜誌刊登的恐龍蛋研究專家趙資奎的文章介紹說,當時我國的恐龍蛋化石,比較完整的估計有360多個,可分兩大類,包括至少16個屬,近40個蛋化石種。

80年代後期,在廣東始興出土了大量的恐龍蛋化石,保存完好的有200多枚。

1993年,河南南陽西部三縣(內鄉、西峽、淅川),發現了大量恐龍蛋,僅西峽一縣就挖出5000枚以上,被專家譽為“世界第九大奇跡”。經過趙資奎的初步研究,所發現的蛋化石分4科、8屬、12種。專家們還估計,南陽地區還有不計其數的恐龍蛋化石埋藏地下!