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山東郯城恐龍足迹化石:被證實的“侏羅紀猜想”

時間:2024-10-25 01:22:41

恐爪龍是《侏羅紀世界2》中的“恐龍戰隊”,它們聰明、狡黠,長着彈簧刀一般的腳趾,成群結隊地覓食,給電影中的人類投下巨大的恐懼。電影中的幻想如今照進現實,2018年6月17日,中美澳恐龍足迹考察隊宣布,在山東郯城縣發現的恐龍足迹點中,首次找到了小型恐爪類恐龍群居生活的确鑿證據,“仿佛在非洲大草原上發現了狼群”。

唐永剛家的閣樓上擺滿化石和恐龍模型

周末,柳洋帶着孩子到臨沂周邊挖掘化石恐龍“踏”過的農田

三年前的冬日,山東臨沂郯城縣李莊的田間肅殺一片。唐永剛下到三四米深的石塘裡,駐足在深深淺淺的石坑前,四下無人,遠處的水池波光未見。他頭發有些花白,瞄着腳前的一個圓坑向前,又看到兩個凹凸不平的痕迹後,他蹦了出去,逐個落在這些痕迹上,跳出數米遠。

“恐龍獵人”唐永剛不是在“跳房子”,而是在模拟恐龍前進的行迹。2018年6月17日,中美澳恐龍足迹考察隊宣布那裡是一處大型恐龍足迹點。唐永剛一行人的發現是多年考察經驗下的一次偶然。

“有了!”2015年大年初六,唐永剛和同城的化石愛好者柳洋驅車來到李莊。那裡屬于山東和江蘇交界的馬陵山區,不但已經發現過多處恐龍足迹化石,李莊的金雞嶺更是出産鑽石的勝地。他們當時沿着村路,原本隻想尋訪一下鑽石産地的所在,但當看到路南的田邊紫紅色的岩層,二位立刻下車。他們知道那是馬陵山地區典型的早期白垩紀岩層,唐永剛預感将發現恐龍腳印的遺迹。

他與化石的“緣”又一次應驗了。下到坑裡走了不出十幾步,直徑六七十厘米的圓形淺坑映入眼簾,四五個相似的坑規律地左右排列,延伸至遠方。那是恐龍時代體形最巨大的蜥腳類恐龍留下的足迹,它們與大象的腳類似,全腳掌着地,踩在松軟的地上留下一個個圓坑。人的足迹與此相比,就像嬰兒穿上了大人的鞋子。而這些圓坑旁邊,唐永剛還發現了與霸王龍食性相似的獸腳類足迹,它們小則數厘米,大則三四十厘米,行走時腳趾着地,留下三趾足印。除此以外,又有密密麻麻、每趾都細如樹枝的鳥類足迹,以及一組粗看起來隻有一個爪痕的印迹,唐永剛預感此處不一般。“地上能看到的每一處隆起幾乎都是恐龍足迹,層層疊疊,人站在上面,難以下腳。”

“天氣雖冷,我們卻激動得渾身發熱,仔仔細細地調查了好幾個小時。”田間的這個石塘土層薄,不适合種地,村民40多年前便來此采石蓋房子,十幾年前富裕些,運來磚才停下。自此,深的地方成了魚塘,不光養魚,蓄的水夏天用來種莊稼,淺的地方或晾曬糧食,或荒着,堆放垃圾。唐永剛和柳洋把化石上的雜草、泥土簡單清理,在不到10畝的地裡,至少出現了300多個足迹化石,“魚塘裡也能看到,有的足迹一半在地上,一半泡在了水裡”。

首次發現後,唐永剛與臨沂大學地質與古生物研究所的老師們隔三差五就到地裡調查,拿着掃帚掃掉坑上的土,拍照完後,再把土掃回去。“當時石塘南邊的村正在搬遷,人來人往,有村民問我們在幹什麼,我們就說是來找鑽石或釣魚玩兒的。”唐永剛二人始終沒有聲張,足迹化石中的沉積物大多沒有剝落完全,形狀不規則,村民分辨不出,他們生怕村民知道後,因好奇來踩踏,甚至引來外面的化石販子把足迹摳走。

直到2016年,村民搬得差不多了,唐永剛聯系中國地質大學邢立達副教授來此考察。“他給我發照片,起初看到蜥腳類的足迹,因為太普遍,我沒太大興趣,但類似一趾的足迹引起了我的注意,仔細辨認後,我發現那是兩個腳趾印。”邢立達師從《侏羅紀公園》主角哈德蒙博士的原型、頂級恐龍學家菲利普·柯裡教授,十幾年前就開始在全世界發掘恐龍足迹化石。他知道兩趾的腳印屬于恐爪龍,“腳上彎起的鈎子不着地,就留下兩個趾印,在形态完好的化石上,還能看到立起的爪子末端圓肉墊的痕迹”,在所有恐龍足迹裡十分罕見。

他多次找到唐永剛,考察現場,在2017年4月正式發掘。外面人來得次數多了,有一次還有個金發碧眼的外國記者,村民發現了個中異常。唐永剛知道沒必要再隐瞞,告知縣裡,政府派人在石塘邊看管,村裡人知曉真相後,并沒有出現唐永剛擔心的情況。他們早已對那些石坑和褶皺司空見慣,一直認為隻是牛羊踩出的印記,或是自然沉降的結果。

“有些圓坑被村民用來燒垃圾,裡面已經黑了。我們給化石清理雜草和泥土時,村裡有的小孩就往坑裡倒水,放蝌蚪。”邢立達等人帶着鑿子、掃帚和粉筆,将布滿凹坑的土地丈量一番,然後鑿掉堅硬的土層,露出明顯的足迹化石,測量、拍下每一個足迹,之後用粉筆在化石上标記。最後,用塑料薄膜把所有清理好的足迹蓋住,在薄膜上描出足迹的輪廓,标明編号,各自行進的方向。深淺不一、奇形怪狀的石坑終于在村民眼前,呈現為錯綜複雜的行迹圖。

科研人員把行迹圖拿回實驗室研究,用拍好的照片将個别珍貴的足迹化石制成三維模型。邢立達等人發現,相比其他足迹點一般隻有三四種足迹化石,這裡有7種,“說明此地的生物多樣性非常豐富”。他們測算趾印與體長的比例,“還原”出一處白垩紀時期的水畔旁的生态場景。從最小身長隻有50厘米,至最大達4米的食肉恐龍,穿梭在體長10米左右的大型食草恐龍身旁,周圍的水邊,古鳥成群地覓食。

其中,兩趾的恐爪龍足迹最為重要。70個七八厘米長的足迹分成四道,始終保持平行,這些體長約1米的小型食肉動物并列前行,呈現出典型的群居特征。“此前在山東發現過大型馳龍并行的足迹化石,但那就像是非洲大草原上的獅群。”邢立達說,“這次是在獅群之下,發現了狼群。”

1.李莊以東,山東與江蘇交界的麥坡斷裂帶

2.巨大的獸腳類恐龍足迹化石

3.臨沂周邊5億年前的三葉蟲化石

4.李莊足迹點在雨後成為一個個水坑探尋“活生生的化石”

恐爪龍腦量大、智商高,長滿鋒利的牙齒,有一雙鈎子般擡起的腳爪,個頭兒普遍不大,而幾乎全身披滿羽毛,與鳥類關系很近,可以看作是鳥類的始祖。《侏羅紀世界》中迅猛龍的類似特征,源于科學家從骨骼化石裡獲得的信息。但它們能跑多快、是否群居、與其他恐龍如何互動,卻是恐龍死後的骨骼化石難以解決的。

“隻要有三個連續的足迹,測量它們的距離,就能測算出它們的行進速度。”邢立達得出恐爪龍每秒能跑2.4米的結論輕而易舉。若發現數條足迹并列,且包含各個年齡段,又朝向同一方向,就能基本斷定此類恐龍是群居生活。“這些隻有‘活生生的化石’才能辦到。”

足迹化石并不稀少,早早走入了人類視野。“一匹馬一天至少可以走6000步,若它每步都留下足迹,一天能留下2.4萬個足迹。按此類比,一隻恐龍一生能夠留下多少足迹?”邢立達說,足迹化石一經發現,往往成千上萬。而古人并不知道恐龍的腳印,他們把偶然發現的足迹當作神迹,“蜥腳類的足迹在藏民那裡,被認為是他們史詩中的英雄格薩爾王的馬蹄印”。

世界上最早對恐龍足迹的記載是在1802年的美國康乃狄克河谷。當地的小孩犁地時,在紅色岩石上發現了幾個三趾足迹,他們以為是《聖經》裡諾亞放出的烏鴉留下的,直到19世紀中葉,古生物學家确認這些腳印為恐龍足迹。20世紀以後,越來越多的恐龍足迹被發現。如今,“大多數産恐龍骨骼化石的地區都發現了恐龍足迹化石,”中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員徐星告訴我,“美國、德國、中國、韓國都是足迹化石的重要産地。”

“在西班牙的一個盆地,有一道15米長的恐龍行迹,兩列12個交替的足迹,抓印由完整的三個爪印,逐漸變少,最終隻留下爪子前端的刮痕。足迹學家由此知道,那裡曾是一個湖泊,足迹的主人跳入湖裡,後腿不停地用‘狗刨’的方式劃動着,趾尖剛能觸到湖底,頭和尾巴可能都露在水面上。”邢立達一頭短發,雙眼炯炯有神,他自小癡迷恐龍,如今的辦公室被恐龍的模型和化石占領。原本他熱愛骨骼化石,曾發現了世界上第一塊琥珀中的恐龍,但當天領略到恐龍足迹裡“鮮活”的沖擊,也加入到研究足迹化石的行列。

上世紀20年代,中國恐龍足迹化石研究起步,七八十年代奠定基礎,邢立達加入後,陸續描述了約50個足迹點。在電腦裡的地圖上,他把所有已發現的足迹點都标注出來,有100餘處。四川、雲南、内蒙古、甘肅等地足迹點比較集中,而山東至江蘇北部,庶幾被紅色的标簽填滿。“山東省的足迹化石主要集中在白垩紀早期,距今約1億年。”

“侏羅紀”系列的電影雖名為“侏羅紀”,但其中大都是白垩紀時期的恐龍。白垩紀早期是地球曆史上地質變化最強烈的時期之一。“古大陸分崩離析,各地發生強烈的海底擴張和頻繁的火山活動,溫室氣候形成,地球溫度升高。”邢立達告訴我,巨大的環境變動迫使當時的生物不斷适應,“這個時期成為恐龍演化史上最具多樣化的階段之一。”

1億年前的地層往往深埋地下,鑽探石油時才會偶然觸及,“但在山東沒有這麼深,李莊這裡更是四五十厘米下面就是白垩紀地層”。邢立達在谷歌地球上向我展示李莊以東的麥坡斷裂帶,衛星地圖有如刀切一般,左右兩邊岩石的顔色截然不同,偏紅部分便屬于白垩紀。沿此向南,直抵長江,向北穿過馬陵山,直至黑龍江,是縱貫中國大陸東部的郯廬地震帶。“距離地表很淺的恐龍化石基本就在它上面,如此分明,舉世罕見,尤以郯城在内的沂沭斷裂帶最為典型。”徐星研究員介紹,“山東諸城黃龍溝足迹點,有世界上數量最多的單體足迹。”

唐永剛與柳洋等民間力量,成為地方探尋足迹化石的中堅。“我們沿着谷歌地圖去實地找。”唐永剛畫家出身,寫生時撿到化石,心生愛慕,自己買書學習,逛遍國内所有的恐龍博物館,在中國化石愛好者聚集地的化石網,成為知名版主。小他10歲的柳洋被唐永剛的帖子深深吸引,加入“化石獵人”的行列。2009年,唐永剛與邢立達一起考察恐龍足迹化石,被足迹背後的鮮活生态折服,又發現自家門口的資源尤為豐富,投入其中,把柳洋也拉了進來。“柳洋是我的‘禦用司機’,我們周末沒事就出去,把山東都跑遍了。”

如今面對李莊的重大發現,唐永剛左右為難,既怕媒體關注過大,引來無意的破壞,又希望借媒體的力量,能吸引資金,用開發的方式把足迹點保護起來,他們已見過太多悲劇。

足迹化石保護,最好與最壞的時代

自全國的媒體輪番報道後,石塘四周圍上了挂着彩旗的繩子,旁邊豎起“恐龍足迹保護”的告示,村裡派人坐在田埂上看守,大喇叭裡放着農村的秧歌。負責照看足迹點的村幹部王順見到往來不息的媒體,分外激動。

“全國最大的兩個鑽石都在我們這兒發現的。以前誰家地裡都能找到鑽石,下雨後地裡亮晶晶的,一天撿個十七八塊完全不是問題。”王順說,五六十年代時,村民們拿鑽石換糧食,後來挖的人越來越多,近些年來,已所剩不多。恐龍的足迹化石成為他們新的談資和期盼。唐永剛帶着記者來現場講解,王順站在一旁,他也學會了唐永剛跳躍着判斷足迹的方法。

今年大旱,唐永剛帶本刊記者來到現場時,魚塘裡的水已全部抽幹。他下到池底,又發現衆多足迹,據他估計,整個石塘出土一兩千個足迹不成問題。跟着他的村民現學現賣,也七嘴八舌地辨認起來。“給我兩個億,我們把它們全都清出來!”村民們肆意地開着玩笑。

遠在北京的邢立達卻笑不出來。“即使把所有的足迹化石都清理出來,可能最珍貴的足迹,還是現在發現的這幾個。而恐爪龍的足迹很薄,十分脆弱。”況且,距邢立達一行人來李莊考察,已一年有餘,蜥腳類足迹化石裡,又長出了雜草。“草根往石頭縫裡鑽,就會把化石的邊緣崩掉,趾頭的形狀就被破壞了。”他記得上世紀80年代時,考古隊在與郯城接壤的東海縣發現了恐龍足迹化石,最大一個足迹長82厘米,當時被認為是中國最大的恐龍足迹。然而,他20年後再去原地考察時,記錄中的足迹已被農田覆蓋,“行迹破壞殆盡,隻找到殘缺的一塊”。

然而,隻保護個别的足迹化石,并不科學。恐龍在水畔留下的足迹被曬幹後,經過風、雨的侵蝕,慢慢被沉積物填充。待外來沉積物流失,足迹内的沉積物已經成型,石化作用就此開始。當足迹專家發現它們時,能夠挖出凸形的足迹,在現場留下凹型足迹。不過,足迹内的沉積物往往也會剝落,如此,便隻能清理出凹陷的足迹。而摳出單個足迹,不但可能會損壞化石,且足迹化石的知識大多來自彼此間的關系,單一的個體,研究意義不大。

保護足迹化石的最好方法是就地保護,但這與足迹化石的發現,幾乎成為難以調和的矛盾。

“近年來足迹化石很火,主要得益于當今這個大修大建的時代。”邢立達說,很少有人主動挖化石,基本都是挖礦、蓋房、修路時,碰巧挖出的。化石的下場如何,可想而知。他自2007年開始考察國内的足迹點,就建立了全國範圍内監測化石信息的“哨所”,他們獲取唐永剛等地方力量的消息,或是在各個平台搜索關鍵詞,探知挖掘化石的風吹草動。“我知道消息後,自己在48小時内一定要趕過去,辨認、拍照,做搶救性的保護。”

他難以忘懷之前的一次慘痛經曆。四川大涼山的一處銅礦開采時,在1500平方米的岩石斜面上,暴露出數百個足迹化石,在2013年時被發現。邢立達通過遊客拍的照片,判斷那裡的足迹至少有上千個,其中有中國第一個恐龍掉頭的痕迹。當他準備赴現場考察時,卻得知岩壁已經塌方。“我看到一張岩壁中間碎成渣滓的照片,渣滓下有一台挖掘機。”他想着岩壁兩側的足迹尚且完好,可來到現場,“全都沒有了。”

相較于此,李莊的足迹點幸運無比。不但周圍是農田,而且地形平坦,有一二百畝都是紫紅色的白垩紀岩層,挖出大量足迹化石的可能性很大。邢立達知道,山東已建了許多地質公園和恐龍博物館,但不少地點位置偏遠,難吸引遊人,縣裡的财政也獨木難支。“不過,李莊這裡離國道近,若大面積開發,在足迹點建起棧道,将特色的足迹框進屋裡,把相應的恐龍骨架放在上面,遊客一目了然,保護和科普結合在了一起。”邢立達設想宏大,他把韓國固城郡的恐龍博覽會視作标杆,“那裡是世界三大恐龍足迹化石産地之一,它們的恐龍博覽會相當于恐龍界的世博會,每次舉辦都會網羅世界各地的恐龍新發現。”

回到李莊的現實。“明天我就讓吊車搬來個集裝箱,裝上空調,做個野外辦公室!”縣裡的規劃未定,王順期待着看守的工作能帶來一份工資。村裡的年輕人開着抖音,跨過圍欄,好奇地在足迹旁走來走去。他們尚不知道,這些疙裡疙瘩的石坑,将對他們意味着什麼。(文中王順為化名)在現場清理足迹化石的邢立達(邢立達供圖)
   

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