□記者朱建豪文洪波攝影
核心提示|在距今2.5億年~6500萬年前的中生代,恐龍稱霸地球近2億年??铸垥r代之前, 地球上都是些什么動物?近日,由我省地質專家在濟源歷時兩年挖掘采集的一組古脊椎動物化石,經過三個月的修復,初露真容。這組化石經研究為距今2.59億 年前的古生代動物,被命名為復齒河南龍,屬于似哺乳爬行動物。這種大型植食性動物,是恐龍時代之前很長時期內的主要動物,不僅是哺乳動物的祖先,也是人類 的遠祖。
山溝里挖出與巖石“骨肉相連”的化石
在濟源王屋山綿延的群山中,蘊藏了眾多史前密碼。
2010年10月初的一天,河南省地質博物館勘探隊在王屋山下、小浪底岸邊的槐疙瘩嶺一個山坡上,挖出了一塊紫紅色的堅硬巖石??碧疥爢T將外層巖石剝離,發現這是一塊拇指大小的椎體化石。
隨著挖掘的深入,一件件化石出土,塊頭也越來越大。
參與挖掘的技術人員曾純軍說,分子是互相滲透的,動物骨骼被掩埋上億年,骨骼化石已經與周圍的巖石互相滲透,“骨肉相連”了。不僅原本該為白色的骨骼化石,被“染”成了巖石同樣的紫紅色,巖石和化石也已融為一體。如果要挖出化石,就必須將包裹著化石的巖石一同打包挖出。
為了保護化石,技術人員挖出來的化石塊,外層都用粘有石膏的麻袋片“打包”,再編號,標出原有位置,最后運回實驗室進行修復。
進入11月份后,天氣轉冷,12月初,山上飛起雪花。挖掘工作不得不告一段落。2011年10月,勘探隊再次來到這里,又進行了兩個月的挖掘,收獲頗豐。
這只“龍”距今2.59億年牙齒上長牙齒
從槐疙瘩嶺挖掘出來的寶貝疙瘩,陸續被運到省地質博物館實驗室,接受專家們的“正形”——用工具將化石外層巖石剝離,用膠水將破碎的化石塊進行粘連復位。
經過三個月的緊張工作,這批化石終于被修復,共得出57件骨骼化石,包括肋骨、鎖骨、椎體、牙齒、肩胛骨等骨骼。
這些紫紅色的骨骼化石,從外形上看,似乎和肉鋪剔了肉的牛骨頭差別不大。但其牙齒的頂端卻又有一圈細密的牙齒,最多的有15個小牙。
牙齒上長牙齒,這就稀奇了。這會是個什么動物?吃啥長大的?長啥樣?
為了搞清這些問題,這批化石于2012年被送往北京,交給中國科學院古脊椎動物與古人類研究所進行研究。
劉俊研究員帶領團隊研究分析發現,這批化石屬于一種鋸齒龍類的骨骼化石,距今已有2.59億年。
因其“牙上長牙”的特征,這一動物被命名為復齒河南龍。
根據其骨骼估計,復齒河南龍身長在1米到2米之間,四肢短但卻很粗壯,身材低矮。在距今2.5億年前,濟源地區曾是一片低洼的盆地。復齒河南龍在河南偶然死亡,尸體被流水搬運沖刷到濟源盆地,經過泥沙掩埋,肉質腐爛,骨骼石化,到今天才被挖掘出來。
在古生物命名中,帶“龍”字的都是爬行動物,帶“獸”字的都是哺乳動物。復齒河南龍名字上帶了個龍,但并不是恐龍,而是一種“似哺乳爬行動物”。河南省地質博物館副館長徐莉介紹,這是一種處于爬行動物向哺乳動物進化過渡階段的動物。
專家們根據修復后的骨骼化石判斷,復齒河南龍頭部占身體比例較小,頭頂有瘤狀或角狀突起,頸短,體型粗笨,四肢強壯、腳掌寬大,尾粗短,身體背面被堅硬的骨質甲片所覆蓋,就像鱷魚的背部,可以防衛掠食動物。
以煤的“祖先”蕨類為食進化出大板牙和雙層牙
劉俊說,根據生物演化歷史,恐龍是中生代時期繁盛的爬行動物,而復齒河南龍生活在古生代晚期的二疊紀時期,比恐龍時代早了5000萬年。這一時期,地球上的肉食統治者為楔齒龍類和異齒龍類,還有長著長長的背棘、如同船帆的盤龍。
復齒河南龍沒有食肉動物那樣的尖牙利爪,只有橫寬的“板牙”,用于研磨植物。劉俊認為,復齒河南龍屬于植食動物。在復齒河南龍同一時期,大量的食肉動物奔波在陸地上,尋找獵物。
作為隨時可能成為他人盤中餐的植食動物,復齒河南龍吃啥活著?綠油油的青草?那是不可能的!青草和開花植物是中生代白堊紀晚期才出現的植物,有些滅絕過早的恐龍物種都無法嘗鮮,更別提比恐龍早至少5000萬年的復齒河南龍。
這一時期,蕨類森林大量生長,是當時的主要植物。蕨類這種植物還真是“偉大”,活著是當時植食動物的美食,死后掩埋于地層,成為我們今天的煤。要咀嚼蕨類高纖維植物,復齒河南龍不得不進化出大板牙和雙層牙。
沒有吃植物的復齒河南龍,哪有吃肉的大型爬行動物?早期的四足動物都是食肉動物。劉俊認為,大量的植食動物支撐少量的頂級肉食者,這種金字塔形的營養結構,才能增加四足動物的多樣性和分布。以復齒河南龍為代表的植食動物的出現,完善了爬行動物的食物鏈。
哺乳動物確切起源于哪一種動物?添新證
很多人知道,脊椎動物中的爬行類的一個分支,演化出了哺乳類動物,而哺乳動物中的佼佼者靈長 類,又演化出了當今地球的主宰——人類。河南省地質博物館古生物研究室主任賈松海認為,我們對古脊椎動物化石進行挖掘研究,就是要研究脊椎動物的演化史, 實際上就是為了解決“人類從哪里來”的問題,探究“人類將向何處去”的更深層次的問題。
目前,恐龍骨骼化石和恐龍蛋化石出土頗豐,使得恐龍時代的歷史越來越為人熟知。而古生代動物化 石至今數量稀少,使得我們對古生代時期的生物、氣候等研究缺乏更多的史料。為此,一代代地質人披荊斬棘。2010年,河南省地質博物館勘探隊經過兩年的工 作,挖掘出了大量的骨骼化石,遠比俄羅斯南非等國家挖掘到的同時期化石數量要多。
目前,根據這批化石,省地質博物館專家和其他科研機構正在進行緊張科研,今年年底或明年年初,將有更多研究成果公布。新一輪的化石挖掘,也將于明年繼續在濟源進行。
對這批化石的意義,劉俊認為,由于化石材料的缺乏,哺乳動物確切起源于哪一種動物,還是一個未解之謎。濟源這批化石的發現,將對哺乳動物的演化研究提供新的證據。
這批化石用于科研的同時,也將很快與我們見面。徐莉介紹,這只復齒河南龍的化石完整度達到六成 左右,完全具備組裝化石骨架條件。目前,化石模型骨架已經有一具組裝完畢,送往濟源王屋山國家地質公園用于展覽。今年年底前,復齒河南龍的骨骼化石骨架將 組裝完成,擺放在河南省地質博物館展覽,成為博物館又一鎮館之寶。