中国的恐龙
2020 年,笔者与同事在云南武定恐龙发掘现场
文、图/尤海鲁
中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员、博士生导师,宾夕法尼亚大学博士,百千万人才工程国家级人选,中国科学院百人计划入选者。长期从事恐龙形态、分类和演化等方面的研究工作,命名恐龙20余种。
也许你想不到,人类与恐龙有着很大的相似性。可能在许多人印象中,恐龙是以四足行走为主的。其实,最早的恐龙和人一样,都是两足行走,四足行走则是次生的,后来才演化出来,而其他动物门类中几乎没有两足行走的。也许你又想到了鸟类,它们也是两足行走。最近的研究进展已经证明,鸟类就是从恐龙的一支演化而来的,在生物分类学里,它们也是“恐龙”,所以尽管史前霸主恐龙已不复存在,但其实恐龙并未远离我们。目前,地球上存在的1万多种鸟就是恐龙化羽行空,以鸟类的形式与我们生活在一起,可以说人类依然生活在恐龙时代。很难想象,没有恐龙的世界是怎么样的,我们耐得住没有鸟鸣的春天吗?
深时中的恐龙
如果把地球46亿年的历史浓缩为1年,1秒就相当于现在的146年,1天约相当于1260万年。恐龙和哺乳类同属的羊膜类的那个共同祖先,大约在3亿年前出现,相当于12月7日;恐龙出现于12月12日(2.4亿年前);鸟类出现于12月19日(1.5亿年前);12月27日(6600万年前),非鸟恐龙灭绝。700万年前的人猿分家发生在最后半天内,而人类文明出现在最后一分钟。
从演化的角度看,人类所在的哺乳动物冠群与鸟类所在的恐龙冠群,都起源于2亿多年前的三叠纪,二者密切相关,哺乳动物在漫长的中生代却一直生活在恐龙的阴影下。中生代始于二叠纪—三叠纪的大灭绝事件,结束于白垩纪—古近纪的另一次大灭绝事件,跨度达1.86亿年。中生代分为三叠纪、侏罗纪和白垩纪三个阶段。
恐龙的命名
人类科学研究恐龙只有200年。1822年,英国医生吉迪恩·曼特尔发现禽龙的牙齿。20年后即1842年,英国解剖学家理查德·欧文研究了包括禽龙在内的3个保存不佳、零星的化石,发现它们牙齿、骨骼的特征虽然属于爬行动物,但又不同于典型的“爬行”的动物,它们可以像哺乳动物一样直立行走,同时体形巨大。他将这类爬行动物命名为恐龙,拉丁文是Dinosauria,原意是大的、恐怖的蜥蜴。这类神秘的史前动物很快引起了人们的关注,19世纪后半叶的英国是世界的中心,从那里开始掀起了“恐龙热”。
恐龙的亲友们与恐龙家族
在所有现在活着的动物中,鳄类与恐龙的关系最为密切。鳄类与恐龙(鸟类)形成的冠群称为主龙类。三叠纪的时候,主龙类一分为二,一支叫假鳄类,向鳄类方向发展;另一支叫鸟颈类,向鸟类方向演化。鸟颈类还包括了与恐龙关系密切的姊妹群——翼龙类。最早的鸟颈类最主要的3个特点是:个体非常小;两足行走;身上有最原始的单根或像绒毛样的羽毛。
最早的恐龙在起源初期的三叠纪并不如同期的假鳄类和哺乳动物的一些近亲种类那么丰富,在当时陆地上的生物中显得非常特殊,还算不上主角,但到了侏罗纪、白垩纪就占据了绝对的优势。恐龙是一个大家族,分化特别多、多样性极大,主要分为鸟脚类、肿头龙和角龙、剑龙和甲龙、蜥脚型类与兽脚类五大类。鸟脚类又包括禽龙、鸭嘴龙等。蜥脚型类包括早期分化的一些两足行走的类群和后来体形巨大的四足行走的蜥脚类。兽脚类内部分化极大,包括了向鸟类方向演化的一支。
恐龙时代真正来临可以从三叠纪最晚期算起。这时最早分化出来的蜥脚型类(原蜥脚类)恐龙,体长已经可达10米,且两条腿直立行走,站得高、看得远、跑得快。
在不同时期,恐龙的面貌很不一样。在侏罗纪,蜥脚类、剑龙多;而从早白垩世的阿普特期开始(约1.2亿年前)的几千万年内,陆地上的气候和生态系统发生了巨大的变革,称为“白垩纪陆地革命”。这个时期,陆生脊椎动物呈现多样化,有鳞类(蜥蜴和蛇类)、鳄类和哺乳类开始加速分化,但占统治地位的还是恐龙,不过其面貌与侏罗纪恐龙有了很大的不同,特别是出现了新角龙类、鸭嘴龙超科,以及大量杂食和植食性兽脚类等。相应时期的植物面貌也大不相同,侏罗纪时期多是裸子植物,例如松柏、银杏、苏铁等;而到了白垩纪晚期,被子植物大量出现。
中国的恐龙
中国是世界上恐龙命名属种数、标本最多的国家,基于中国发现的化石已经命名了300余种恐龙,约占全球已知恐龙种的1/6。目前,中国还缺少恐龙起源时期即三叠纪时期的恐龙骨骼化石,只在四川发现了足迹化石。
中国中生代陆相地层出露好、分布广,不同时期和不同地域保存的恐龙化石面貌不尽相同。保存较好的有早侏罗世的禄丰恐龙动物群,中侏罗世的大山铺恐龙动物群,晚侏罗世的石树沟、燕辽恐龙动物群,早白垩世的热河、马鬃山恐龙动物群,晚白垩世的莱阳—诸城、巴音满都呼等恐龙动物群。
与恐龙同在
6600万年前,非鸟类恐龙灭绝。两个灭绝原因是已确定的,一是小行星撞击地球,有很多确凿的证据支持;二是印度德干高原发生持续很久的大规模火山喷发,破坏了恐龙的生存环境。其实,恐龙家族中的一些类群在那之前早已灭绝。白垩纪最晚期究竟还存在多少类恐龙,尚未确定,而小行星撞击可能是最后的致命一击。
不管如何,鸟类的祖先躲过了那次大灭绝,它们就是活着的“恐龙”。如今,它们与我们在一起。
中国恐龙化石发现时间轴等精彩内容
见《科学画报》2024年第1期