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热河生物群漫谈

2002年9月16日

 

   中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员 周忠和  供稿--<版权所有>

   《大自然2002年 第5期 37-39页

  在距离今天大约一亿两千万年左右、被地质学家们称为白垩纪早期的地质历史时期,在以我国的辽宁西部地区为代表的我国北方、蒙古、西伯利亚、以及朝鲜和日本等地区生活了一个充满了朝气、承前启后的古老的生物群,通常被称为热河生物群。在这个生物群中,有世界上独一无二的身批羽毛的恐龙化石,有最大、最精彩的鸟园,有最早的真兽(有胎盘的哺乳动物),还有世界上最原始的花朵。我国的辽西地区不仅是热河生物群活跃的中心,保存了一个世界罕见的化石宝库,而且其独特的完整的陆相中生代地层同样也堪称世界一流,因此是不可多得的地质资源。

地质宝库被如何被发现的?

和地球与生物的历史相比,人类发现的历史实在不能算长。辽西热河生物群这样一个地质宝库又是如何被人们一步步地发现的呢?上个世纪的二十年代初期,在我国的辽西地区进行地质工作的还主要是外国人。因此,1923年,美国地质学家葛利普先生首先提出了“热河系”的概念,专指凌源地区含化石的地层,1928年,他又提出了“热河动物群”的概念,代表这样一套地层中的动物化石组合。直到1962年,我国地质学家才开始对这一地区的地层古生物工作有了实质性的贡献。我国著名的古生物学家顾知微院士在无脊椎动物与生物地层研究的基础上,首先提出了“热河生物群”,并认为她的代表性生物包括东方叶肢介,三尾类蜉蝣,和狼鳍鱼三种。

热河生物群的研究从那时开始就一直没有中断过。我国广大的地质工作者,几十年默默无闻、扎实的基础地质工作为热河生物群研究从二十世纪九十年代开始,逐步成为当今国际地质学研究的一个前沿热点,立下了汗马功劳。因此,正因为有了这个巨人的肩膀,我国新一代的地质工作者从九十年代初开始,才能一步一个脚印,不断攀高,陆续发现了无数闻名世界的化石,并最终把这个属于世界的地质宝库呈现在了世界面前。

中生代的生物乐园

热河生物群,可以分为热河动物群和热河植物群两部分。很长一段时期内,我们对植物的了解不多,所以主要的研究实际上是针对热河动物群的。经过最近十几年的发现和研究,热河动物群的面貌已经今非昔比;即使代表性的化石也是远远不是当年的“东方叶肢介-三尾类蜉蝣-狼鳍鱼”三个代表分子所能简单概括。热河动物群至少包括了腹足类、双壳类、叶肢介、介形虫、蛛形类、昆虫、鱼类、两栖类、龟鳖类、离龙类、有鳞类、翼龙、恐龙、鸟类和哺乳动物等主要门类。其中,每一个门类由都包括了许许多多次一级的分类单元。限于篇幅,在此我们无法一一列举说明,仅选择一些最近的重要发现,加以介绍,但是读者还需切记,这只是冰山一角,不能以偏概全。

热河动物群的昆虫化石,种类繁多,据说已达到了一千多种。有趣的是,采花的昆虫已经大量出现,一幅最古老的“花-鸟-鱼-虫”画惊现古老亚洲的这片宝地。

热河动物群曾经以狼鳍鱼最为著名。直到今天,人们对它的研究也还在继续。不过,现在的热河生物群还包括了几种其它的鱼类,例如中华弓鳍鱼、燕鲟和北票鲟,三者都是比狼鳍鱼还要原始的古老鱼类。最值得一提的鱼类是原白鲟,它和燕鲟、北票鲟一样,都是古老的鲟形鱼类,但是原白鲟和当今长江里的白鲟却关系十分的密切,虽然个头较小(不足1米),但可归于同一科。

早白垩世的辽西地区,水中游弋的不仅仅是鱼类,还有许多爬行动物。例如,满洲鳄、潜龙和伊克昭龙等。这些化石,大小差异很大。小的不足10厘米,大的可达2米。由于生活在水中,保存化石的机会多,因此化石的数量也常常数以百计,十分惊人。

两栖动物虽然在地质历史上出现得很早,但是原始的青蛙化石并不多见。然而,在热河动物群,青蛙的化石却保存得很好。例如一种被命名为三燕丽蟾的化石,不仅姿态栩栩如生,而且研究意义也比较大。除此之外,还有不少的蝾螈化石,和原始的古蛙,一起组成了一个色彩斑斓的两栖动物世界。

爬行动物的世界最丰富多彩。除了前面提到的水生的爬行类(离龙类),还有龟鳖类、蜥蜴、翼龙和恐龙。其中,又以翼龙和恐龙最为重要。已发现的翼龙都是属于短尾巴的翼手龙类,它们是鸟类在空中的有力竞争者。在蝙蝠和人类(及其创造的飞行器)还没有出现的远古的过去,它们与鸟类一起,组成了白垩纪天空的强者之师。

恐龙的公园是美丽的。因为,这里是世界上唯一一个奔跑、跳跃着许许多多身披羽毛的恐龙的地方。一个个属于不同恐龙家族的小型个体的恐龙,它们除了分布全身的羽毛外,头上还长着和鸟类一样的冠。因为,有了羽毛,它们不小心会被误认为是鸟类。“中华龙鸟”、“原始祖鸟”其实都是恐龙;当然,别的恐龙,如北票龙、中国鸟龙、小盗龙、尾羽龙等都是长羽毛恐龙的家族的成员。当然,不要忘记,不是所有的恐龙都是有羽毛的。例如,锦州龙,是一种禽龙,作为热河动物群已知最大的恐龙,可能就没有羽毛。还可以说出其它一些恐龙的名字:鹦鹉嘴龙、热河龙、辽宁角龙、中国猎龙等等。古老的辽西大地,五千多年前的“红山文化”,因出土玉猪龙而闻名于世;又据考证,玉猪龙是中华民族龙的形象最早的艺术表现。可是,又有谁想到,早在一亿多年前,这里早已经就是地地道道的“龙”的故乡。

和恐龙相比,早白垩世的鸟园丝毫也不逊色。它们是世界上拥有鸟类数量和种类最多的古鸟园。在这里,有最早具有角质喙的鸟类-孔子鸟,有中生代最小的鸟类-辽西鸟,有尾羽既象鳞片也象羽毛的原羽鸟,有当时最大的鸟类-会鸟,有特征十分现代化的义县鸟,还有长尾的热河鸟。除此之外,还能说出许多鸟类的名字,中国鸟、华夏鸟、波罗赤鸟、始反鸟、长城鸟、朝阳鸟、燕鸟、长翼鸟等等。美丽的鸟类和恐龙争奇斗艳,从地面竞争到了树上,组成一幅独特、壮观的“龙-鸟”争艳图。

哺乳动物在中生代并不显眼,它们个头都小。但在辽西,却拥有中生代最大的哺乳动物,爬兽。已经发现的哺乳动物都堪称精品,无论张和兽、中国俊兽,还是热河兽,都是不同门类原始哺乳动物的重要代表。最新的发现是始祖兽,这是已知最古老的真兽类哺乳动物(有胎盘类),它也是热河生物群发现的第一件真兽类哺乳动物。值得一提的不少哺乳动物还保存了很好的毛发。如此精细的保存,以及完整的骨架,实属罕见。

热河植物群和热河动物群相比,研究起步较晚,但是最近几年还是取得了许多可喜的进展。已经发现的植物就有苔藓、蕨类、银杏、苏铁、松柏类和开花的植物。其中,银杏、苏铁、松柏类尤其丰富。被子植物也正是从这一时期才开始出现的。著名的种类有辽宁古果,中华古果。伴随原始花儿的盛开,无论是白垩纪的恐龙公园还是鸟园,便又同时成了美丽的花园。

灭顶之灾-白垩纪的庞贝城

热河生物群的生物,如果不保存为化石,我们将永远也无法得知一亿多年前的辉煌历史。然而,历史往往就是这样无情。早白垩世在我国辽西地区繁盛一时的动植物,是一番何等的景象。然而,真是祸福难测。美丽湖泊的背后,宁静的山坡下是一个个潜伏多时、伺机发作的火山。中生代生物的繁荣,顷刻家便在火山的火光中,化为记忆。大量的生物因窒息或者中毒死亡,沉入湖底,在大量火山灰的埋葬下,与外界隔绝,得以完好的保存。

在辽西化石的产地,如北票的四合屯或者朝阳的上河首的地质剖面上,不难发现一层层火山灰的沉积。它们记载了一次又一次频繁的火山的喷发过程。对于地质学家来说,这只是正常的地质现象,然而这又何尝不是一次次惊天动地的葬礼。在凤凰涅槃中,旧的生物消失了,于是新的生命又蓬勃兴起。

在辽西另外一些化石地点,火山导致生物突然死亡的证据,更加令人震惊。火山活动形成的火山灰流,它们形成的巨厚的沉积,顷刻间将沿途遇到的生物吞噬。这些生物化石一般只有骨骼保存,没有其它部分的保存。许多情况下,多个恐龙个体无规则地聚集在一起,看得出它们是被活生生集体埋葬的。两千多年前的威苏威火山爆发,导致了庞贝城的悲剧。而早在一亿两千多万年前的火山喷发,则导演了一幕幕辽西中生代生物的悲惨故事。

历史的提示——我们自己的家园与全人类的遗产

讲完了辽西化石宝库的由来,我们不得不重新回到我们生活的现代社会。热河生物群作为世界级的地质和文化遗产,不仅属于中国,也属于世界。一件件伟大的发现是生活在这片土地上的辽西人民的骄傲,也是所有中国人的骄傲。然而,不幸的是,对于这样一个宝库,我们并没有表现出应有的崇敬和珍惜。化石的乱采乱挖,非法交易,拼接造假、化石走私,还屡见不鲜。这群饱经亿年沧桑的生灵,经历了火山的洗礼,从远古的中生代来到今天的世界,为我们所知,让我们震惊、感叹。不能把这样一个世界独一无二的宝库保管好,我们不仅将愧对子孙后代,愧对世界,而且也无颜以对这一段伟大的历史。现代历史已经反复告戒我们,不懂得爱惜环境,我们必将受到环境的制裁。那么不懂得珍惜自然和历史,我们又将如何呢?或许,最后遭受谴责的是我们的良知。中国的古生物研究因为这些化石,而蓬勃发展,我们真的希望,在这样的繁荣背后,是一个个美丽的化石公园,而不是一片片废墟。在中国一天天强大繁荣的今天,我们没有理由不保护好属于我们自己的家园;在我们一步步走向世界的时刻,我们有太多的理由看管好这个属于全世界的地质和文化遗产。

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