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恐龍滅絕后,這里記錄下完整的地球故事
发稿时间:2023-08-11 10:39   来源: 新華每日電訊
  摘要:地球歷經(jīng)數(shù)十億年演化,見證了一代代生物的興衰起伏,海陸沉浮,氣候變遷?,F(xiàn)代人登上歷史舞臺(tái)的時(shí)間,對于地球只是短短一瞬。面對古老的地球,現(xiàn)代科學(xué)家們前赴后繼,潛心研究,力圖勾勒演化全貌,為人類發(fā)展提供啟示和參考。

  地球歷經(jīng)數(shù)十億年演化,見證了一代代生物的興衰起伏,海陸沉浮,氣候變遷。現(xiàn)代人登上歷史舞臺(tái)的時(shí)間,對于地球只是短短一瞬。面對古老的地球,現(xiàn)代科學(xué)家們前赴后繼,潛心研究,力圖勾勒演化全貌,為人類發(fā)展提供啟示和參考。

  然而,深埋地下的奧秘怎會(huì)輕易讓人探知。所幸,在中國西北一個(gè)偏遠(yuǎn)小城,因?yàn)樘厥獾牡刭|(zhì)構(gòu)造,足夠豐富的化石樣本和地質(zhì)分層得以保留。人們得以一窺恐龍滅絕后,人類誕生前的地球樣貌。三代科學(xué)家扎根于此,不斷從化石殘片中解讀出消失的生命,失落的歷史,以及那個(gè)離我們看似遙遠(yuǎn),但又無時(shí)無刻不在發(fā)生聯(lián)系的上古世界。

  這里,地下遍布化石

  和政縣位于甘肅省臨夏回族自治州,地處臨夏盆地,也是青藏高原與黃土高原的交界地區(qū)。當(dāng)?shù)厥a(chǎn)啤特果、花椒等土特產(chǎn)品。在20世紀(jì)五六十年代,當(dāng)?shù)剡€盛產(chǎn)一種被認(rèn)為可以鎮(zhèn)心安神的奇特中藥材——龍骨。然而,這塊小小的龍骨即將揭開這片貧瘠山區(qū)不為人知的另一面。

  20世紀(jì)60年代,一位年輕人來到和政考察。他是剛從莫斯科大學(xué)地質(zhì)系畢業(yè)回國的中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所研究員邱占祥。他了解到,當(dāng)?shù)剞r(nóng)民正在挖掘販賣類似古生物化石的東西。

  在中醫(yī)藥上被廣泛應(yīng)用的龍骨,已被證實(shí)是古代大型哺乳類動(dòng)物骨骼化石。但在當(dāng)年,許多農(nóng)民因?yàn)檎J(rèn)識(shí)不夠,且為生計(jì)所迫,將大量化石挖掘販賣。他們甚至將化石砸碎,將骨骼和牙齒分開售賣,獲取最大利益。

  邱占祥乘坐長途客車一路從蘭州顛簸到和政縣城,當(dāng)時(shí)的縣城只有一條未被硬化的土路。

  經(jīng)過廣泛采集研究,邱占祥立即請求當(dāng)?shù)卣诿耖g搜集標(biāo)本,建立博物館,進(jìn)行保護(hù)。“化石損毀一塊,就再也無法復(fù)原。這些都是研究遠(yuǎn)古地球的重要資料和證據(jù)。”1987年,邱占祥聯(lián)合甘肅省博物館研究人員共同發(fā)表了第一篇有關(guān)和政化石新種的學(xué)術(shù)論文,專題介紹了和政無鼻角犀。這篇論文立即引起國內(nèi)外廣泛關(guān)注,也讓蘊(yùn)藏豐富化石的和政第一次出現(xiàn)在世人面前。

  如今,和政古動(dòng)物化石博物館已收藏超過4萬件古動(dòng)物化石,分3綱17目250多個(gè)屬種,其中一級品達(dá)43件。以距今2650萬年前的巨犀動(dòng)物群、距今約1600萬年的鏟齒象動(dòng)物群、距今約1000萬年的三趾馬動(dòng)物群和距今約250萬年的真馬動(dòng)物群的化石最為豐富。

  “數(shù)量豐富,種類繁多,保存完整,世所罕見。”和政古動(dòng)物化石博物館講解員張海蓮這樣形容博物館在古動(dòng)物化石界的地位。

  臨夏州僅約0.8萬平方公里,國土面積相當(dāng)于半個(gè)北京市,卻擁有100個(gè)化石發(fā)現(xiàn)地點(diǎn),其中和政縣出土量最多。

  “這里的地下遍布古動(dòng)物化石。”中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所所長鄧濤忘不了第一次進(jìn)入采掘化石的洞穴的場景。沙礫及紅土構(gòu)成的巖壁上,密密麻麻地鑲嵌著古動(dòng)物化石。它們或整齊排列,或呈完整形狀,或?qū)訉佣询B,展示在每一位來訪者面前,生命被時(shí)光凝刻,巖壁成為最美的畫板。那一刻,大地的心跳、生命的律動(dòng)、遠(yuǎn)古的呼喚,一齊映入眼簾,涌上心頭,讓研究人員久久無法平靜。他們將通過海量的化石,為我們揭示一個(gè)個(gè)完全陌生,卻又在地球上真實(shí)發(fā)生過的驚心動(dòng)魄的故事。

  這里,揭示出恐龍滅絕后的地球故事

  6500萬年前,恐龍滅絕;700萬年前,直立行走的猿人出現(xiàn)。在這之間大約6000萬年的漫長歲月里,地球上生活著什么樣的生物?

  人們對遠(yuǎn)古生物的關(guān)注,一般集中在體形龐大的恐龍,或體形微小的單細(xì)胞動(dòng)物如草履蟲等身上。但這都是地球漫長演化歷史的一部分,仍有許多細(xì)節(jié)等待挖掘。

  和政地區(qū)發(fā)現(xiàn)的化石,完美填補(bǔ)了這一空白。目前,古脊椎動(dòng)物學(xué)界將臨夏盆地內(nèi),以和政縣、廣河縣和東鄉(xiāng)縣為主的富含新生代化石的區(qū)域統(tǒng)稱為和政地區(qū)。在此發(fā)現(xiàn)的脊椎動(dòng)物化石包括爬行綱、鳥綱、哺乳綱等超過250個(gè)屬種,其中含有80多個(gè)新屬種。這些化石都來自恐龍滅絕后、人類登場前的那個(gè)時(shí)代。

  在和政古動(dòng)物化石博物館內(nèi),有一套獨(dú)特的化石藏品。它是全球唯一一套鏟齒象從幼到老的頭骨化石,數(shù)量多達(dá)24具,從三四個(gè)月到40多歲不等。鏟齒象曾廣泛分布于各個(gè)大陸,直到1200萬年前才全部滅絕。“一般鏟齒象的體重可以達(dá)到2.5噸,有的還可以達(dá)到3噸到3.5噸。”鄧濤介紹。

  放眼當(dāng)今世界,體重達(dá)到鏟齒象級別的動(dòng)物寥寥無幾。然而,通過館藏化石,我們還能看到更多體形龐大的上古巨獸。館內(nèi)收藏有一塊巨大的頭骨化石,屬于臨夏副板齒犀。這是一種體重可達(dá)7噸至8噸的哺乳動(dòng)物,它的化石也是在和政縣出土的。

  一塊長達(dá)一米的下頜骨化石吸引了不少游人駐足。這是陸地上存在過的最大的哺乳動(dòng)物——巨犀的現(xiàn)存化石。鄧濤介紹,巨犀站立時(shí),肩高達(dá)5米,頭部可伸達(dá)7米。它的體重可達(dá)24噸,相當(dāng)于4頭最大的非洲象的體重總和,大約是3頭臨夏副板齒犀的體重總和。

  由鄧濤領(lǐng)導(dǎo)的中美合作團(tuán)隊(duì),依據(jù)在臨夏盆地發(fā)現(xiàn)的頭骨化石,確立了巨犀的一個(gè)新種——臨夏巨犀。臨夏巨犀生活在距今2650萬年前,當(dāng)時(shí),我國西北地區(qū)氣候比較溫暖潮濕,生長著許多高大的樹木,巨犀能以樹冠頂部的樹葉為食。

  和政地區(qū)的化石還有很多世界之最。日前,中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所與和政古動(dòng)物化石博物館共同發(fā)布了和政地區(qū)新生代化石十項(xiàng)“世界之最”:世界上最大陸生哺乳動(dòng)物巨犀的聚集地,最豐富的鏟齒象化石,最大的三趾馬動(dòng)物群,最早的稀樹草原群落,最大的鬣狗——巨鬣狗,獨(dú)一無二的和政羊,熊類的最近祖先——戴氏祖熊,最早的擬聲鳥類——和政盤繞雉,保存最久遠(yuǎn)的蛋白質(zhì)和最大的馬——埃氏馬。

  和政地區(qū)發(fā)現(xiàn)的化石分屬晚漸新世巨犀動(dòng)物群、中中新世鏟齒象動(dòng)物群、晚中新世三趾馬動(dòng)物群和早更新世真馬動(dòng)物群。

  按地質(zhì)時(shí)代劃分,自恐龍滅絕后,地球進(jìn)入新生代,包含七個(gè)時(shí)期:古新世、始新世、漸新世、中新世、上新世、更新世和全新世。目前我們所處的地質(zhì)年代即為全新世。四種不同動(dòng)物群指向四種不同的氣候環(huán)境,揭示出中國西北隨著青藏高原逐漸隆升,當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境發(fā)生了從溫暖濕潤向干旱嚴(yán)寒的轉(zhuǎn)變。

  中國科學(xué)院院士、古脊椎動(dòng)物學(xué)家邱占祥研究發(fā)現(xiàn),臨夏盆地是歐亞大陸最大的晚新生代哺乳動(dòng)物化石產(chǎn)地并具有最好的陸相晚新生代地層剖面。這也是和政地區(qū)古動(dòng)物化石海量富集的重要原因。

  這里,為何成為化石王國

  在和政縣,除古動(dòng)物化石博物館外,還有一個(gè)展示埋藏原址、地質(zhì)剖面的樺林古動(dòng)物化石埋藏原址館。走進(jìn)該館,可以直觀感受當(dāng)年鄧濤等人在洞穴中考察時(shí)的震撼。

  這是一個(gè)在三趾馬動(dòng)物群化石原始埋藏區(qū)及采洞區(qū)上修建的博物館,也是目前最重要的三趾馬動(dòng)物群化石產(chǎn)地。這里有集中出露并保持原始埋藏狀態(tài)的化石點(diǎn),出露面積達(dá)1萬平方米,化石數(shù)量多,種類豐富,還保存有良好的化石采洞,是了解化石原始產(chǎn)出狀態(tài)和采掘過程的最佳地點(diǎn)。

  整個(gè)博物館依山而建,采集洞穴在展臺(tái)腳下蜿蜒環(huán)繞。進(jìn)入內(nèi)部,兩側(cè)巖壁上布滿化石遺存,玻璃地板下,一個(gè)個(gè)古動(dòng)物化石歷歷可見,有頭骨、軀干骸骨、趾骨……

  歐亞大陸幅員遼闊,曾有許多適合古生物棲息的場所。為何和政地區(qū)能保存如此完整的化石遺存?難道這里也是和“大象墳場”類似的遠(yuǎn)古哺乳動(dòng)物集中死亡場所?

  這一切謎團(tuán),都需要一門專門學(xué)科——埋藏學(xué)來解釋。西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系教授張?jiān)葡枵J(rèn)為,臨夏盆地特殊的地質(zhì)環(huán)境、板塊運(yùn)動(dòng)和青藏高原造山運(yùn)動(dòng)為化石的埋藏提供了豐富的沉積物,而當(dāng)時(shí)地貌特征導(dǎo)致的快速埋藏為骨骼有效保持提供了外在條件,這些因素綜合起來導(dǎo)致該地區(qū)化石藏量如此豐富。

  埋藏學(xué)是研究生物遺體從生物圈向巖石圈變化的學(xué)科。“如此完整的動(dòng)物骨骼化石,除非是特異埋藏,否則無法形成,其中即包含著埋藏環(huán)境,以及大量動(dòng)物生存環(huán)境與生活方式的信息。”看著博物館里的化石,張?jiān)葡鑼τ慰图爸v解員們解釋道。生物成為化石有一個(gè)特定的埋藏過程,而盆地往往是生物聚集的地方。和政地區(qū)擁有如此豐富且多層位的化石,在全球生物演化史上都具有獨(dú)特地位。

  鄧濤認(rèn)為,青藏高原隆升對和政地區(qū)化石埋藏具有重要作用。印度次大陸板塊碰撞亞歐大陸板塊,導(dǎo)致青藏高原隆升,周邊如臨夏盆地等進(jìn)入地質(zhì)運(yùn)動(dòng)活躍期,沉積物不斷進(jìn)入臨夏盆地,掩蓋剛剛死亡的動(dòng)物遺骸,后歷經(jīng)千萬年的石化作用,終成化石。

  “越是骨架完整的化石越是珍貴。”張?jiān)葡杞榻B,國外有研究表明,動(dòng)物死亡后骨架裸露在空氣中,快則幾個(gè)月,就能變成粉末乃至消失。“一定是有突發(fā)事件導(dǎo)致的快速埋藏,才能達(dá)到效果。”有的動(dòng)物死亡時(shí)聚集在河流湖泊周圍,經(jīng)過河水沖刷,骨骼呈現(xiàn)順?biāo)鞣较虻呐帕?,故而不能夠形成完整骨骼化石?/p>

  臨夏盆地在青藏高原東北緣,堆積了超過800米厚的新生代沉積,這在青藏高原周邊絕無僅有。例如,在巴基斯坦,有類似的盆地地形也接受了大量沉積物,但相比臨夏盆地的砂巖和黏土,那里大多為礫石,動(dòng)物骨骼多被砸壞,完整留存下的并不多。

  “這再次說明臨夏盆地?fù)碛械锰飒?dú)厚的地理環(huán)境,是當(dāng)之無愧的‘化石王國’‘古動(dòng)物伊甸園’。”鄧濤說。

  這里,見證了三代科研人員的傳承奉獻(xiàn)

  和政地區(qū)化石的保護(hù)發(fā)現(xiàn)與利用,與三代科研人員的薪火相傳、辛勤付出密不可分。

  多年前,當(dāng)?shù)馗刹咳罕妼哂兄卮笱芯績r(jià)值的化石了解并不深,有人還肆意挖掘販賣,造成珍貴化石的永久性損毀。邱占祥與研究學(xué)者們一道,多方奔走,大聲疾呼,當(dāng)?shù)貙闹匾暢潭纫膊粩嗵岣摺?/p>

  邱占祥初次來到臨夏,30歲不到,意氣風(fēng)發(fā)。如今,他已是耄耋之年,卻仍奔走在化石研究保護(hù)一線。而他的學(xué)生們,也已繼承老師衣缽,讓和政地區(qū)化石研究不斷開花結(jié)果。

  鄧濤回憶,2000年夏天,邱占祥在東鄉(xiāng)族自治縣野外考察時(shí),由于低血糖暈倒。同行之人翻山找到一戶村民討要冰糖,化水后給邱占祥喝下,他的癥狀才得以緩解。當(dāng)晚回到縣里,邱占祥仍堅(jiān)持給全縣干部作報(bào)告,為他們講解化石的科學(xué)價(jià)值及其促進(jìn)地方發(fā)展的重要意義。在邱占祥的帶動(dòng)與影響下,和政地區(qū)迎來了一批批來自全國乃至全球的學(xué)者,他們共同將和政化石的內(nèi)涵和意義不斷發(fā)掘并展示在世人眼前。

  鄧濤師從邱占祥,是研究和政地區(qū)古動(dòng)物化石的第二代學(xué)者。野外考察充滿危險(xiǎn)和挑戰(zhàn)。一次考察中,鄧濤一行人在一處陡崖采集化石。突然,一塊一米見方的巖石從懸崖上落下,在掉落過程中碎成幾塊,其中一塊就砸中了一位考察隊(duì)員的肩膀,人從坡上滾落下來,醒來后記不起任何事情。“我們趕緊把他送到醫(yī)院。醫(yī)生說這是典型的腦震蕩,但萬幸腦顱沒有受傷,第二天慢慢恢復(fù)了。”鄧濤說。

  有時(shí),考察隊(duì)員為了方便采集,在夏天進(jìn)入洞穴。此時(shí)洞內(nèi)雨水密集,容易引發(fā)土質(zhì)疏松,他們冒著塌方的危險(xiǎn),在洞內(nèi)一干就是幾個(gè)小時(shí)。“有時(shí)候出洞才覺后怕。”鄧濤告訴記者。

  2003年,和政縣建成了全國唯一的晚新生代古哺乳動(dòng)物化石博物館。2013年,和政縣又在松鳴鎮(zhèn)樺林村修建古動(dòng)物化石埋藏原址館,全面展現(xiàn)三趾馬動(dòng)物群化石原址的埋藏狀況。

  依托豐富的化石資源,和政地區(qū)吸引了大量周邊游客。當(dāng)?shù)卮蛟旎糜?、地質(zhì)旅游、科普研學(xué)旅游等多個(gè)特色旅游項(xiàng)目,帶動(dòng)村民端上“文旅飯”。

  “我們正在舉全州之力申報(bào)世界地質(zhì)公園。”臨夏州申報(bào)創(chuàng)建臨夏世界地質(zhì)公園辦公室副主任馬東升介紹,臨夏州正將富集化石的縣市聯(lián)合起來申報(bào)該項(xiàng)目,園區(qū)涉及和政縣、東鄉(xiāng)縣等6個(gè)縣(市)、66個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),總面積約2120平方千米,覆蓋人口116.6萬。公園將建成以白堊紀(jì)恐龍足印和晚新生代古動(dòng)物群為突出代表,以晚新生代地層、北方丹霞地貌和黃河三峽景觀為重要補(bǔ)充,融合當(dāng)?shù)靥厣幕?,集地質(zhì)、生態(tài)、文化于一體的綜合性地質(zhì)公園。

  直到今天,臨夏盆地的山間依然時(shí)??梢娍疾礻?duì)員辛勤耕耘的身影。北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院特聘副研究員江左其皋是第三代接續(xù)研究和政化石的科研人員代表,他認(rèn)為,目前的發(fā)現(xiàn)仍是和政地區(qū)化石的冰山一角,未來研究前景非常廣闊。他愿站在前人的研究基礎(chǔ)上,繼續(xù)為和政地區(qū)的化石研究、科普以及文旅事業(yè)作出貢獻(xiàn)。(記者胡偉杰 鐘思睿)

      編輯:郭成



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