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第5章 发现恐龙化石(5)

可是后来人们常说,某一地质时期是在多少亿年前或者多少千万、百万年前,这又是怎么来的呢?原来,后来这些年代都可以通过岩石和矿物中的某些放射性元素含量,和它们的放射性蜕变产物含量之间的比例关系计算出来。这也是一门学科,我们把它叫做“绝对年代学”。

人类通过化石知道地球始于45亿年前,最早的生命出现在38亿年前,自然界目前的所有生物都是从最早期的生命演化而来的。

18.恐龙木乃伊化石的形成

木乃伊,即“人工干尸”。提起它,我们首先想到的就是埃及的木乃伊。世界许多地区都有用防腐的香料来保存尸体,年久干瘪,即形成木乃伊。古代埃及人用防腐的香料殓藏尸,作为对死者永生的企盼和深切地缅怀。他们笃信,人死后,其灵魂不会消亡,仍会依附在尸体或雕像上,所以,法老王等死后,均制成木乃伊。

人们一直认为,古埃及的木乃伊是世界上最早的木乃伊。

然而事实真的是如此的吗?会不会还有其他的木乃伊,比古埃及的更早呢?1985年在智利发现的96具木乃伊,打破了人们这一看法。那些木乃伊距现在竟有7810年,比埃及的木乃伊大约早3000年。

其实,埃及和智利的木乃伊都不算是最早的,世界上最早的木乃伊是中生代的恐龙木乃伊!恐龙木乃伊,指的是保存有软组织化石的恐龙尸骨。自然的木乃伊化是在极端的自然环境下长久保存的尸体。一些尸体在极低温、或酸性、或极干旱、或盐度极高的环境埋葬下,可以自然长久保存。

1908年,古生物学家在美国堪萨斯州发现了一具非常特别的化石木乃伊,死者是繁盛于白垩纪后期的鸭嘴龙。发现时,它双腿向上仰卧在那里。后来它被搬进美国历史博物馆陈列起来,前来参观的观众络绎不绝。

恐龙专家们对这具化石木乃伊及其埋藏环境进行研究后得出了结论。

7000万年前的一天,堪萨斯州烈日如火。不知什么原因,一只鸭嘴龙离开了栖息地,离开了它的群体,独自来到这个干燥、炎热的不毛之地。

也许它已病魔缠身,也许它迷失了方向,恶劣的环境使它精疲力竭,昏头昏脑。它再也走不动了,终于仰卧在滚烫的沙地上。从此它再也没有爬起来,就这样躺在那里死去了。由于鸭嘴龙的尸体长时间在火辣辣的太阳下曝晒,尸体发生了脱水,皮肉干缩,使得肋骨和大腿骨显得格外突出。最后,这只鸭嘴龙便成了一具干尸。

后来这儿发生了洪水,在干尸的皮肉还没来得及被水泡软前,泥砂质沉积物就把它给掩埋了。岁月流逝,沉积物越来越厚,干尸被埋在深深的地下。几千万年过去了,泥砂变成了岩石,干尸变成了化石,成为恐龙化石中少见的木乃伊。

1998年,在意大利的一处石灰岩地层出土了一个虚骨龙类恐龙化石,名为棒爪龙,这个幼年体化石保存了极为良好的软组织痕迹,包含部分气管、小肠、结肠、肝脏及肌肉。

1994年,业余古生物学家奈特·墨菲发现了一个完整、无受损的短冠龙头颅骨。之后,墨菲的挖掘团队挖出了更多木乃伊化的鸭嘴龙类。2000年,他发现了一副关节完全连接的未成年短冠龙化石,并且部分被木乃伊化。这是发现的最壮观的恐龙化石之一,并且被列入吉尼斯世界纪录大全中。他之后更发掘出一副几乎完整的骨骼,以及一个保存皮肤轮廓的部分幼龙骨骼。

2008年,一具珍贵的恐龙木乃伊化石在北京自然博物馆一楼临时展厅展出。这具价值连城的鹦鹉嘴龙木乃伊化石是在我国辽宁省西部出土的。据测算,它生活在距今一亿多年前的早白垩世。鹦鹉嘴龙在我国分布较广,但大部分是骨化石,而这具鹦鹉嘴龙木乃伊的腿部皮肤和肌肉虽已经石化,但背部和前肢背面的皮肤仍栩栩如生,皮肤表面满是小小的圆颗粒状的凸起,很像人类身上的鸡皮疙瘩。据古生物学家推测,这只恐龙大概是由于火山的突然喷发被火山灰掩埋上了,由于火山灰像干燥剂一样吸干了其体内水分,使它成了木乃伊。据悉,这样的恐龙木乃伊化石全世界仅存5具。

19.一些恐龙化石的埋藏地

恐龙化石由于年代久远,保存比较困难。恐龙化石只有在少数比较特殊的地质环境下才能够保存完好,最常见的是质地细致的沉积岩。现在所发现的恐龙化石埋藏地主要有德国的索伦候芬、蒙古戈壁沙漠的火焰崖、中国云南的禄丰等。

(1)索伦候芬

德国的索伦候芬采石场在恐龙生活的时代是个热带浅海,当时还有岛屿散布。索伦候芬的细致石灰岩层中保存有美颌龙属的化石,另外还有鱼类的纤细遗骸,以及早期鸟类始祖鸟等岛栖动物的遗骸。

(2)火焰崖

蒙古戈壁沙漠的火焰崖保存了很多白垩纪晚期的恐龙化石,包括原角龙、窃蛋龙和迅掠龙等。从20世纪20年代发现火焰崖蕴藏着化石以来,人们已经在这里挖掘出了不少闻名全世界的恐龙化石标本。

(3)科摩断崖

19世纪70年代,科学家们在位于美国怀俄明州的科摩断崖,发现了不少恐龙的骨骼化石,其中大部分都是蜥脚类恐龙的骨骼。美国自然博物馆的科学家从19世纪90年代开始就在这里挖掘,目前已挖掘出了数百件恐龙化石标本。

(4)月谷

月谷是一个位于阿根廷西部的荒芜峡谷,人们从这里发现的化石中才知道了恐龙的存在。从月谷中发现的化石包括三叠纪晚期的喙龙类群和其他爬行动物类群,其中包括早期的兽足类恐龙始盗龙属和埃雷拉龙属。这个偏远地于20世纪50年代被发现,却一直到20世纪80年代晚期人们才知道这儿的化石蕴藏量非常丰富。

(5)禄丰

中国云南省禄丰县恐龙山方圆10平方公里的地区,是闻名于世的恐龙之乡。1938年考古学家在这里首次发现了完整的恐龙化石,之后陆续发掘出数十具恐龙化石,经鉴定,其中有24属30多种恐龙,是世界上最原始、最古老、最丰富、最完整的脊椎动物化石群。

20.恐龙化石的挖掘

恐龙化石的发现是生物界中最重要的事情之一。在发现恐龙化石的埋藏地点后,考古人员就要把化石挖掘出来,以便于保存、研究。挖掘出那些零星的小化石只需要一个人花上几分钟就行,但如果是要将大块化石从坚硬的岩石中挖掘出来,就需要大批人员花数星期甚至数月,动用各种机械工具才能完成。在此过程中,测量并记录作业细节也同样重要。

(1)挖掘的地点

探寻恐龙化石的最佳地点是在中生代沉积岩层露出地表或接近海岸的地方,山路旁、采石场、海岸、悬崖、河岸甚至煤矿都可能是挖掘的地点。然而占地最广、恐龙化石蕴藏量最多而又露出地表的地区多半位于崎岖的不毛之地或遥远的沙漠之中。

(2)挖掘的方法

在恐龙化石的挖掘中,工作人员会根据挖掘地点的不同采取不同的挖掘方法。比如在一些沙漠地区,工作人员只要把上面的沙子清除,就能清理出骨骼来,但要挖掘埋在硬岩石里的大骨架,就必须使用炸药、开路机或强力的钻孔机。

(3)测绘挖掘现场

人们在恐龙化石挖掘现场移除任何东西之前都会先用网络分区,在不同的分区内找到的化石都要标示清楚,经过拍照并精确测绘现场图,这样到最后就会得到一张精密而完整的现场绘图。这个处理程序几乎和化石本身一样重要。记录挖掘现场的精确位置和彼此的相对位置,有助于研究标本恐龙当时的致死及为何会保存下来的原因。

(4)挖掘的具体步骤

在恐龙化石的挖掘中,大到推土机,小到铲子、锤子、牙刷、筛网都可能用得上。工作人员一旦确认恐龙化石的确切位置,就可以先使用重型机具来移除大部分的覆盖层,待恐龙化石周围的岩层减少后再使用较细腻的小型工具进一步处理。

(5)搬运恐龙化石

恐龙化石在移动前要先进行稳定处理,有时只需要用胶水或树脂涂刷暴露的部分,有时则必须使用以粗麻布浸泡热石膏液做成的绷带来包裹。小块恐龙化石可以用纸张包起来,或收藏在样本袋中以免受损。大块恐龙化石或用石膏包裹,或在最脆弱的部位用聚氨甲酸酯泡沫来保护。有些较大的内藏恐龙化石的石块则必须先劈开再运输。

21.恐龙化石的研究

恐龙的秘密都是由化石“告诉”我们的,对于恐龙的研究基本上都是基于已经发现的恐龙化石。如今,古生物学家通过先进的仪器,在不破坏化石的情况下就可以看到其内部,而且还可以看到过去不可能检视的内部细微构造。这可以让我们了解恐龙的生活方式、食物、成长和行动方式等,并且得知恐龙的进化谱系。

(1)恐龙化石解剖学

恐龙化石解剖学可以给人们提供恐龙本身可能的生活方式或构造的信息,还能提供该恐龙所属的类群进化的相关信息。古生物学家可以拿某种动物的骨头来与相似类型的骨头做比较,从而阐述物种间的进化谱系关系。虽然化石恐龙的肌肉、器官等柔软组织是不可能变成化石保存下来的,但也可以用现代动物的解剖构造来与化石恐龙比较对照来推断。

(2)恐龙的控制系统

交感神经系统和荷尔蒙系统一起协调恐龙身体的功能。绝大多数蜥脚类恐龙的脑部都很小,有些小型的兽脚类恐龙的脑部却比较大并且比较复杂。大型兽脚类恐龙之一的暴龙具有一个专为控制四肢运动、处理视觉与嗅觉讯息而设计的脑部,但它的大脑(即思考的部位)却非常小。

(3)恐龙的心肺系统

兽脚类恐龙或许拥有高效率的心脏,以保持较高的体温。蜥脚类恐龙庞大的身躯可以贮存足够的太阳热能,使它们在整个夜晚都保持温暖。

恐龙的心肺系统在执行功能上,可能类似人类的温血系统或爬行类的冷血系统。

(4)恐龙的柔软组织

恐龙身上的柔软组织主要包括肌肉、消化系统等。其骨骼之间以韧带相连,成对而相抗衡的肌肉通常是由筋腱附着在骨骼上,以收缩和放松的方式使四肢来回移动。恐龙的消化系统由盘旋的肠子所组成。肉食性恐龙拥有相当短而简单的消化道;草食性恐龙则需要长而复杂的消化道,以便分解植物纤维、身体的废物等。精子和卵也都经由泄殖腔排出体外。

(5)恐龙的骨架

恐龙骨架的主要功能在于支撑用来运动的肌肉,并保护大脑、心脏和肺等内部器官,以及安置制造血液的骨髓。不同类群的恐龙会有特殊的骨骼,如兽脚类恐龙大头颅里巨大的颞孔,可以减轻不必要的重量。

(6)颅骨和牙齿

通过观察恐龙化石的眼球、鼻组织和耳部就可以了解恐龙的感觉器官。牙齿显示出化石恐龙的生活方式,例如肉食性恐龙的牙齿通常有锐利的边缘或具有圆锥形尖齿,植食性恐龙的牙齿则有叶状或扁平的咀嚼齿,不同恐龙口中的齿列形态也可以提供恐龙觅食方式的信息。

(7)古病理学

研究古代疾病和伤害的学问称为古病理学,这种研究主要是通过保存下来的骨头进行的。比如说,如果化石恐龙的骨头出现病变或特殊的增长,就代表这只恐龙生前可能曾经患病或受伤;如果某个种类的化石恐龙有许多个体经常性地出现某些特征,就可以推断出它们某一方面的生活。

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