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世界恐龙研究的先驱者

作者 甄朔南

 

  任何人都没有看过恐龙,所以对恐龙的了解只能通过不断发现的材料以及科学家的辛勤研究。对禽龙的研究,就是最好的例证。禽龙是最早被发现的恐龙,但我们今天对禽龙的认识较之刚刚被发现时,早已不可同日而语了。当第一块禽龙化石被发现时,人们根本不知道世界上还会有恐龙这种的动物存在。当时曼特尔既没有现成的参考书可以参阅,更没有图片可供描摹,他只能根据在英国访的南美学者塞缪尔提供的鬣蜥标本对化石进行复原。

  1834年,英国的梅德斯通矿井中发现了一块大石板,上面镶嵌着许多禽龙骨骼。在朋友的资助下,曼特尔以2500英镑的高价买下了这些化石。他用3个月的时间把它们修理出来,并根据这些不完整的骨骼,给禽龙画了一张复原图。本来禽龙的拇指为钉状指,那时他却错当成了一只角,把它放在鼻子上。霍金斯复原的禽龙,也在鼻子上长了角。欧文曾经担任过皇家医院的外科医生,他根据曼特尔的复原图,也搞错了钉状拇指的解剖部位。这么一来,禽龙像犀牛,而不像恐龙了。

  1878年4月,在比利时的伯尔尼萨尔煤矿的矿井中,发掘出一具禽龙化石,发现人叫做朱尔·克里特厄尔。他立即报告了在布鲁塞尔的比利时皇家自然历史博物馆。博物馆很快派来了古生物学家路易斯·多洛。经过3年多的挖掘,在距地表332米深的粘土坑中,共发掘出三十九具完整的禽龙化石。多洛从1882年开始研究这些恐龙。他用了40年的时间,终于澄清了一些过去迷惑不解的问题。例如,曼特尔所说的鼻角其实是一个硕大的钉大的钉状拇指。多洛认为禽龙是一种直立的、两条腿走路的巨大动物,他把禽龙复原成小袋鼠一佯的直立的姿态。他还认为禽龙臀部的骨骼与鸟类相似,并把它的脖子描会成类似鸸鹋的脖子。多洛相信,禽龙有与鸟相似的长腿。他还开拓研究恐龙的新领域—研究恐龙怎样生活。他认为禽龙像长颈鹿那样吃东西,它用尾巴支撑身体,踮着脚摘取高枝上的树叶。可以说,多洛还发现,在比利时发现的禽龙至少的两种类型:一种个体大约长9~10米,另一种个体大约长5~6米。他认为这些区别可能是分类学上种的区别,也可能是同一种不同性别,大的是雄性。在这个问题上,一直存在着分歧。

  随着更多的禽龙化石被发现,人们对禽龙的了解日益深入。英国的恐龙专家戴维·诺曼第一个对所有的禽龙化石进行了再研究。他得出结论:禽龙并不像多洛想象的那样是直立行走的,而是身体向前倾斜着前进的。它也不是永远用两条腿走路,而是更多的时间用四条腿走路。具体地说,年幼的禽龙用两条后腿走路,成年的个体则既用两条腿走路,也用四条腿走路。他指出,多洛为了使禽龙像小袋鼠那样直立,故意把的尾巴掰折弄弯了。由于它身体向前倾斜,前肢的“手”很容易接触地面,三个“手指”可以像后脚趾一样向部弯曲,“手指”的末端有像蹄子一样的爪,所以前肢完全可以放在地上,而用四条腿走路。禽龙的钉状指能够透来犯者的皮肤和肌肉,而且扎完之后能很快地拔出来,,并在另一地方再扎入, 使入侵者身上千疮百孔,所以禽龙也是很凶猛的。不过,它并平是肉食性动物。

  欧洲的生物学家正在深入研究禽龙时,一些化石猎取者已把注意力转移到了北美。那里兴起的大规模的开发和建设热潮,正在唤醒沉睡在地下的恐龙。1855年,在美国的蒙大那发现了一些牙齿化石,美国费城的解剖学家约瑟夫·莱迪对此作了研究。他把两块牙齿化石分别定名为恐龙和齿和粗齿,它们都是恐龙的牙齿。莱迪是第一位给在北美首发现的恐龙命名的人,那恐龙就是1858年在美 国泽西城发现的健壮龙。他明确地提出这种恐龙是两足行走的直立动物,与欧文、霍金斯复原的禽龙不一样。恐龙具有直立姿势的说法在当时是有独创法的。后来的发现证明他的看法是正确的。现在,约瑟夫·莱迪被认为是北美古脊椎动物学的奠基人

  19世纪60年代,美国正处于开发西部的高潮时期,加利福尼亚州的淘金热,使成千上万的人涌向西部。随着大规模的开发,不断传出发现大量的大型骨骼化石的消息。于是引出了科学史上的一段奇闻与佳话,即所谓“巨大恐龙的冲击”,也可以说是两位著名的古脊椎动物学家争村化石之战。这两位科学家就是费城的爱德华·德克林·科查和耶鲁大学的奥塞内尔·查利斯·马什。科普是宾夕法尼亚大学的教授。他出生于一个有钱的基督教教友会派家庭,幼年时受到很好的教育,19岁时就发表了一篇论文。他自学成才,博得了莱迪的赏识。莱迪利用家庭富有的条件,赞助他进行古脊椎动物学的研究。马什生于纽约最初在耶鲁大学学习,后来又去德国留学,他是耶鲁大学聘用的第一位古生物学教授。他所以能受大学教育以及毕生从事古生物学研究,都受益于他有钱的舅父乔治·皮博崭的帮助。科普和马什曾经在一起工作过。1868年,科普描述了一种蛇颈龙,马什嘲弄他把羊放在尾巴上了,伤了科普的自尊心,于是两人反目为仇,一场争夺战拉开了序幕。1870年,马什组织科学考察队到美国西部去采集化石,收获巨大。科普得知这一消息后,了派人去同一地点即怀俄明州的科莫崖与马杆较量,不让马什独占里的化石产地。他们在蒙大那州的朱迪斯河、科罗拉多州的莫里森城以及峡谷城等地都争夺过化石。一开始还是各挖各的,后来发展成各自设法挖掘对方的化石,于是互派侦探、相互警戒。这种明争暗斗在1877年达到了高潮。一位叫阿瑟·莱克的英国化石采集者,在科罗拉多州莫里森城附近发现了巨大的恐龙骨骼,他把这些化石分别寄给了马什与科普。于是两人都宣布首先发现了有大量化石的侏罗纪地层莫里森层。双方的考察愉员都配备了步 枪与手枪,并指现对方是盗取化石的小偷。马什与科普发现恐化石后,就宣布发现了新种,并草率地进行描这,于是出现了许多笑话。例如同是一种恐龙两人分别命名,一个完整的动物群被他们描述时割裂成了不同的动物群。他们大约一共命名了一百三十种恐龙,其中有多种因错误而被后来的科学家修正。但是我们从整个恐龙研究历史来看,他们两人的化石争夺战在客观上推动了恐龙研究的快速发展,这主要表现在以下几个方面:

  1.在美国西部的几个州发现了大量的恐龙化石。马什的寿命较长,一生大约发现了八十多种恐龙,比科普发现的恐龙多,其中最著名的剑龙、异龙和三角龙。而科普也发现了著名的腔骨龙和圆顶龙。

  2.与马什相比,科普比较注意研究恐龙的外貌以及生活习性。他首次命名了蜥脚类和兽脚类恐龙,提出蜥脚类恐龙可能是在水中生活的,并且研究了兽脚类恐龙(肉食性恐龙)猎取其他恐时的情景。这些都开拓了恐龙研究的视野。

  3.在争夺中双方都雇用了一批化石采集人员以及复原恐龙生前面貌的画家,在实践中培养了一批化石采集家以及恐龙复原像画家。其中,像巴纳姆·布朗和斯腾伯格·查尔斯·黑兹利尤后 来成了著名的化石采集家。他们首创了石膏包取骨法,即为了不损伤化石,将石膏灌在化石的表面(中间隔一层纱布),然后整块地运回化石修复室。这种方法至今还被一 些恐龙专家所采用。有名的恐龙复原像画家查尔斯·奈特,也是那时培养出来的。今天的北美恐龙复原派就是在他的影响下发展起来的。

  4.马什和科普发现了大量的恐龙化石,为美国的自然历史博物馆提供了大量完整的恐龙骨架化石和恐龙复原画像及雕塑,使恐龙知识在群众中得到了大普及,使人们对地球史、生物进化史有了更全面更生动的了解,也使从事恐龙研究的科学家们在科学思想、科学方法上受到启迪。这对提美国人的科学文化素质起了很大的作用。

  美国恐龙研究史上一些突出的问题,确实能使人在科学思想和科学方法上得到启发。在这方面,最典型的例证莫过于给雷龙换头的故事了。1879年马什与科普的化石铮 夺战下在在进行,马什在怀俄明州采到了没有头骨的不完整的蜥脚类恐龙骨架,他为了抢先发表,就匆忙地给这两副不完整的骨架起了个“雷龙”的名字。其实他在两年前已将一个蜥脚恐龙的脊椎 骨以及一些零散的骨头命名为“阿普吐龙”。然而后来发现,这两次命名的实际上是同一种恐龙。按照国际动物命名法,后来命名的雷龙的学名是无效的,应该叫阿普吐龙,.但雷龙体形巨大,在发现时曾经轰 一时,所以很多人飞惯上仍叫雷龙。1883年,上述两副不完整的骨架已修理完毕,要进行装架展出。但没有头,怎么办?马什根据自己的主观猜测,给它装上了圆顶龙的头骨。1915年,美国化石采集家厄尔·道格拉斯在犹他州卡内基化石坑发现了一副完整的蜥脚类恐龙骨架,还发现了像梁龙一样的冰骨。卡内基博物馆的馆长以及研究人员提出,要把装在雷龙骨架上的圆顶龙头骨取下来,换成梁龙的头骨。但当时证据还不够充足,所以遇到了古生物学界一些权威人士的反地,其中最激烈的要数美国自然历史博物馆馆长享利·费尔费尔德·奥斯朋了。但科学研究就是发现真理,事实真相早晚会大白于天下。时光过了30年,美国的两位古生物学家麦今托什和伯曼首先把所有的并美发现的蜥脚类恐龙—特别中把雷龙、梁龙、圆顶龙的骨架作了对比,检查了道格拉斯的发掘笔记,还核对了马什的研究材料。他们找到了一些雷龙的头骨碎片,把这些碎片修复后,发现它与梁龙的头骨相似,而与圆顶龙的头骨不同:雷龙的头骨狭长,牙齿为棒状,而圆顶龙的牙齿则是扁平的,呈匙形。最后他们终于给雷龙换了头骨。

  美国恐龙研究史给人们在科学思想、科学方法上的另一个启示就是:不一定把所有发现的化石都挖出来,可以把一部分恐龙化石保存在埋藏地,办成露天博物馆给人以教育,同时应该从法律上保障化石产地的不被破坏,即由国家明令划定范围成立国家级的自然保护区。美国国立恐龙公园就是这样一个成功的范例。这个公园位于犹他州东北部与科罗拉多州的交界处,面积380平方公 里。1909年8月的一天,供职于卡内基博物馆的道格拉斯在那里发现了世界上最大的恐龙化石埋藏点。那是一个恐龙公墓,他在里面发现了尾椎连在一起的八个恐龙。道格拉斯的惊人发现得到了当时喜欢恐龙的美国钢铁大王安德鲁卡内基的经济赞助。为了纪念这位热心恐龙研究的个企业家,道格拉斯特地把这一化石产地叫做卡内基恐龙化石坑。从1909年至1923年,道格拉斯不顾那里恶劣的气候条件,坚持发掘达14年之久。他修建了小型的铁路,盖起了石头的住房。化石大都埋在陡峭的山脊上,它们全是他不顾危险地爬在云梯上开凿出来的。在这个化石坑中,道格拉斯几乎发现了侏罗纪晚期所有的恐龙,有长达27米的梁龙,有闻名的阿普吐龙、圆顶龙和剑龙等素食性恐龙及一些肉食性恐龙。他还找到了同一种恐龙不同年龄的个体,使人们对侏罗纪晚期恐龙的面貌有了更深入的了解。

  道格拉斯深知这一恐龙化石产地在学术上和科普教育上的重要性,因此,他提出申请,希望在那里建立自然保护区。然而这件事一开始就遇到了阻力。道格拉斯坚持自己的主张,并向有关当局强调建立自然保护区的重要性。最后,经在任的美国决统威尔逊的批准,1915年10月政府颁布法令,将卡内基恐龙化石坑及其周围80英亩(约为323750平方米)的土地划为自然保护区。其实早在1922年,道格拉斯就计划在那里建立一个保存化石埋藏情况的博物馆,但因为1919年卡内基逝世,他失去了经济赞助,因而一直未能实现一宿愿。但伟大的事业总会有人继承。经过后人的努力,新建成的恐龙墓地展厅终于在1958年6月1日正式对外开放。目前,这痤 恐龙公园内共发掘出八十五具恐龙骨架,有十一个种的恐龙每天对外展出,每年都吸引了大批的国内外观众。人们永远不会忘记道格拉斯的敬业精神以及他在保护恐龙化石上所作的贡献。他谱写的恐龙研究开拓者之歌,将永远彻云霄。

  加拿大也是发现众多恐龙的国家之一。1844年,在该国艾伯塔省境内的红鹿河峡谷发现了巨大的肉食性恐龙—艾伯塔龙的头骨,从此揭开了发现大批恐龙的序幕,艾伯塔龙化石是由该国的地质学家约瑟夫·伯克·蒂勒尔发现的。目前位于艾伯塔省境内的闻名全世界的蒂勒尔古生物博物馆,就是以他的名字命名的。但红鹿河沿岸恐龙化石的采集,最早是由美国恐龙化石采集家斯腾伯格开始的。1912年,他在加拿大采到的第一具恐龙化石是个完整的角龙骨架。后来美国另一位恐龙化石采集家布朗率领的考察队,也在那里开始了大规模的采集。他利用木制的大木筏即河上划艇作为流动营地来寻找化石,并进行发掘。这种木筏也是运输化石的工具,因为用马车运输会损伤化石。布朗在那里找了保护极为完好的戟龙、盔龙和尖角龙等骨架化石。

  从1900年到1945年,在世界范围内有肉次大模的恐龙化石采集活动,那就是1907年至1912年在现在的坦桑尼亚境内有腾达古鲁一个乡村中的大发掘,以及1920年至1930年在蒙古#壁滩上的采集。在坦桑尼亚境内的考察和发掘,是同德国的古生物学家沃纳·贾宁沙领导的。腾达古鲁距港口城市林迪虽然只有64公里,但当时两地之间没有任何道路,来回都得穿过茂密的丛林,至少要4天时间,交通很不方便。他们雇用了五百个当地人进行发掘,为这些人提供食物、水、卫生设备和医药服务,最后约有250吨化石及围岩被运到了柏林。这次采集规模之大,耗用经费之多,令人瞠目。考察队发现了许多骨关节还连着的完整的恐龙骨架,如巨大的腕龙、剑龙类的肯氏龙以及能用两条腿快跑的橡树龙的骨架。腕龙与剑龙在北美也发现过,非洲同类恐龙的发现表明,恐龙化石也可以用来进行地层对比;同时也告诉人们,恐龙在地球上有着广泛的分布,科学家们的采集工作不应该只局限于欧洲、北美西部等地区。

  由美国纽约自然历史博物馆主持的中央亚细歪考察愉的领导人,是查普曼·安德鲁斯。他按照该馆馆长、古脊椎动物学家奥斯朋的指示,到戈壁滩去寻找人类化石。奥斯朋坚信中亚是人类起源的发祥地。但遗憾的是,考察队始终没能找到人类化石,而大量的哺乳动物,特别是恐龙骨架以及恐龙蛋的发现,却成了恐龙研究史上划时代的大事。安德鲁斯于1922年由中国境内向位于蒙古的#壁进发。他组建了由四十五人组成的汽车队以及骆驼队,带的通讯及野营设备在当时还是很先进的,特别是队里拥有采集化石的能手,所以这次采集收获很大。他们在吴奇盆地找到了亚洲特产的鹦鹉嘴龙。由红色砂岩的深谷围绕的巴音扎达盆地,在阳光照耀下,散发着灼热的红光,有些像中国神话小说《西游记》中描述的火焰山,安德鲁把这一地点叫做“焰崖”。在那里他们发现了最原始的角龙类恐龙, 即原角龙。然而轰动世界的还是成窝恐龙蛋的发现,当时被认为是天下奇闻。实际上,早在1859年,在法国南部的洛河河口附近,就已找到过一些白垩纪的蜥脚类恐龙化石和一些破碎的蛋化石。当时曾有一位科学家提出,蛋化石碎片可能是恐龙的,但没有人敢肯定这确实是恐龙化石碎片。然而人们从理论上推断:爬行动物都是下蛋的,恐龙是爬行动物,所以也应该是下蛋的,这次发现的蛋化石表面有高低不平的瘤状构造,每个瘤状构造上都有针尖大小的气孔,因此他们肯定是恐龙下的蛋。然而更重要的是,他们不仅找到了石化的蛋及其碎片,还发现了一窝恐龙蛋。这窝蛋是椭圆形的,长约105毫米,直径最大的地方不到50毫米,蛋壳有1毫米左右厚,共九个。在蛋穴的上方有一个小恐龙的骨架,当时他们认为是一种专门吃恐龙蛋的恐龙,便命名为窃蛋龙。但最近几年,经过更多的发现与研究,科学家已不认为它是吃恐龙蛋的,而主要是吃淡水中的蚌、蛤的,因为在湖成边缘沉积中有更多的窃蛋龙被发现。但按照命名法,它的不光彩的名字还得保留。本书后面还要详细介绍原角龙和窃蛋龙。

  现任美国新墨西哥大学教授以及新墨西哥自然历史博物馆研究员斯潘塞·卢卡斯博士,在他1944年出版的巨著《恐龙》一书中,曾经总结过人们对恐龙认识的三个阶段:

  第一个阶段是19世纪50年代,仅依据一些不完整的骨架的解剖,把恐龙看成是大的、笨拙的、有点朦胧智慧的“野兽”。

  第二个阶段出现于20世纪初。这时期有较多的恐龙被发现,对恐龙的解部知识增加了,但是未能改变把恐龙看成是特殊少见的爬行动物的看法,所以第一阶段的看法仍然保留着。

  第三个阶段出现于20世纪的60年代。这时期恐龙被看成是行动快速、灵活,像鸟一样的动物。依据是发现了吃肉的小型兽脚类恐龙。这一时期对现生动物的了解增多了,有人提出恐龙是鸟类的祖先。

  笔者认为卢卡斯的看法是正确的,人们认识真理总要通过实践使认识逐步完善。对已变成化石的恐龙来说,更是如此。随着21世纪科学的发达以及恐龙研究的深入,人们还会对恐龙有更新的了解。

  蒙古境内的戈壁地处亚洲腹地,纵横两千多公里,被诗人雪莱称为“生命的摇篮”,所以一直是恐龙研究者们的向往之地。第二次世界大战后,戈壁滩上恐龙的发掘日益增多。1946~1949年,前苏联的古生物考察队在西戈壁发现了霸王龙、甲龙和鸭嘴龙;1965~1971年又有波兰一蒙古古生物考察队,在那里发现了肿头龙;1971~1991年又有蒙苏考察队发现了#龙动物群。1990年开始,蒙古对#壁滩地区实行对外开放,欢迎各国研究者前往考察。从那时起,美国自然历史博物馆再一次开始对#壁滩的考察。日本自20世纪70年代起就兴起了“恐龙热”,在众多企业的赞助下,日本也组织了戈壁考察队,于1992年进入#壁。1994年,他们在南#壁发现了一具原角龙骨及一窝蛋化石。

  1991年,美国芝加哥大学教授保罗·塞里诺在阿根廷三迭纪晚期的地层中发现了一具很小的恐龙骨架,定名为始盗龙。一般认为它是比较原始的恐龙,可能是已知的最早的恐龙。目前全世界都发现了恐龙,如在北极圈的挪威斯匹次卑尔根群岛发现了禽龙足迹,在南极圈找到了棱齿龙。

 

摘自甄朔南教授《中国恐龙》[DINOSAUR FROM CHINA] 上海科技教育出版社