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追寻亿万年前的“龙迹”

追寻亿万年前的“龙迹”

赤城落凤坡上出现的恐龙足迹化石。

□记者 董立龙

[阅读提示]

恐龙,统治地球达1.6亿年的这种史前生物,也曾繁衍生息在我们脚下这片土地之上。

今年以来,河北各地不断传出发现恐龙化石或者恐龙足迹化石的消息:

9月4日,丰宁四岔口乡芥菜沟发现的恐龙化石开始抢救性发掘;7月27日,古生物专家在避暑山庄及周围寺庙景区,实地探勘发现恐龙足迹化石250多枚……

这些化石是如何被发现的?生活在这片土地上的恐龙又是什么样的存在?

皇家园林惊现恐龙足迹

追寻亿万年前的“龙迹”

避暑山庄与周边景区道路上出现的恐龙足迹化石。 王博摄

今年7月,中国地质大学(北京)副教授邢立达带队再次走进承德。这位特别活跃的古生物专家,是前往避暑山庄及周围寺庙景区实地探勘恐龙足迹化石的。

游人如织的皇家园林和寺庙中竟然会有恐龙足迹化石?这是一个令人吃惊的消息。

那条长仅300米、由泉中喷射出的热水形成的世界最短的河流热河,就从恐龙足迹旁缓缓流过;山庄之外,距离不远的须弥福寿之庙门口,恐龙足迹化石也随处可见。

只是,人们与这些足迹无数次“亲密接触”,却不识其真面目。同样的状况,也发生在省内其他恐龙足迹化石的发现地。

在赤城,发现恐龙足迹的山被称为凤凰山、落凤坡。当地百姓世代相传:“这里风水好,是凤凰落脚的地方。”“在东边山坡上亲眼看见了凤凰的脚印。”

揭开“凤凰脚印”真相的,是研究古生物化石的专业人士。1992年4月5日,蒙蒙细雨中,美国哈佛大学教授福尔曼随北京大学地理系教授黄润华等到避暑山庄考察。当他们兴致勃勃地在热河泉畔欣赏美景时,脚下的石板路却把福尔曼吸引住了。他指着一块石板上碗口大小的三趾状印迹说:“这不是恐龙的足迹吗?”

邢立达正是循着这一记载而来。他们踏勘的第一站也是热河泉,在成功找到当年记载的恐龙足迹之后,又找到了分散他处的恐龙足迹化石50多枚。其后,他们还在普陀宗乘之庙、须弥福寿之庙中,找到了恐龙足迹化石200多枚。

如此之多的恐龙足迹化石被用作了石材,那么它的产地又在哪儿呢?据了解,这批冰纹石材,是1987年至1990年间,景区修缮时被陆续运来的,主要产自距避暑山庄正东30公里处的六沟乡和东南20公里处的孟家院乡。

在邢立达之前,已有专业人士前来考察过恐龙足迹。2000年8月,由中、美、日等国古生物专家组成的“东亚恐龙足迹研究”考察组,曾在承德实地考察了8天。

一位参与者描述,当走进承德县孟家院乡一户村民的院子时,他们惊呆了:村民用来铺院子、砌猪圈的石板上,布满了各种形态的爪样足迹。在院中浏览,就如同走进了恐龙生态园。仅门口的甬道上,就发现了好几组恐龙足迹化石。

原来,当地村民建房时,嫌这种石板不平整,谁都不愿意要,只有这家的主人喜欢收集。他的儿子邢会青在知道了“金鸡爪”的真相后连呼:“原来这东西是恐龙脚印,幸亏我们家老爷子收拾回来了。”

专家们在村外山坡实地踏察中,又发现了多枚恐龙足迹化石,大的有20多厘米长,小的有如鸡爪般大,最终认定其为白垩纪恐龙足迹化石,是食草类的鹦鹉嘴龙。

在从“金鸡爪”“凤凰脚印”到恐龙足迹化石的认知轨迹中,每一处足迹化石产地的发现,都有一些趣事。

在赤城,凤凰山上有个落凤坡的传说,已流传多年。赤城县职教中心教师孙登海关注到这一消息时已是2001年。多方打听之后,他在距离县城东南7.5公里、112国道西侧的张浩村边找到了这个地点。

100多平方米的粗糙砂岩上,密布着外形酷似巨大鸡爪子的三趾形足迹。其中,清晰的有100多个,大多数足迹长30厘米、宽20厘米。他随即向县政府报告,并致信中科院双古所研究员董枝明,后者考察后将其认定为兽脚类恐龙足迹化石。

落凤坡的传说就此逐渐淡化了,人们口中流传的内容开始变了:“原来落凤坡上不落凤,凤凰山上有恐龙。”

化石猎人变“猎”为护

追寻亿万年前的“龙迹”

赤城侏罗纪地质公园内的恐龙足迹化石。

“猎人来了!”看到袁舒森进屋,朋友起身打招呼。

“滦平化石猎人”是袁舒森的网名,而化石猎人则是对那些常年在野外寻找化石者的通称。与专业研究机构不同,他们是寻找化石的一支民间力量。

除了没带猎枪,老袁身上还真有一种猎人范。他告诉来访者,自己将亲自寻找到的各种化石共计28箱捐献给了滦平县国土局。

他所寻找的各种化石中,恐龙足迹化石是特殊的一类。

与骨骼化石不同,足迹化石的保存更为难得。一般认为,恐龙足迹化石的形成是由多种因素决定的:其一,是泥沙质湖滩的干湿度要适中;其二,作为造迹者的恐龙要恰好此时从湖滩上走过;其三,造迹者留下的一串串足迹,还需在湖水荡涤或雨水冲刷前很快被埋藏起来。

袁舒森最早关注化石是在1993年。那一年,滦平县平坊乡大荞麦沟门发现了许多恐龙足迹化石。

这次发现同样充满了偶然。京通铁路旁的一次施工,揭开了约200平方米的沉积岩岩层,中学生高军经过时,发现了那些奇怪的足印,回家后告诉了父亲高振声。父亲随儿子返回到现场,看后十分惊讶:“这会是恐龙足迹吗?”

时过20多年,袁舒森还记得自己第一次看到恐龙足迹化石的震惊场面,他描述:“大的如同蒲扇,有四行;中等的如同鸡爪,也有三四行;最小的密密麻麻,不计其数。”

后经专家确认,其中的恐龙足迹化石共计8行,80余枚,属早白垩纪。其中数量众多的那些小足印,则是鸟类足迹。

本就对故乡的一草一木充满热爱,而恐龙足迹化石所展示出的神奇景象,一下子激发了袁舒森的兴趣,他决心前往野外寻觅更多类似远古遗迹。

很快,他在安纯沟门乡桑园村南坡发现了一组恐龙足迹化石。化石裸露在外,但保存得很好,有11个足迹。他马上向县国土资源部门作了汇报。而今,这批化石已被切割运走实现易地保护。

其后数年间,袁舒森和他担任会长的滦平县古生物化石保护协会的成员们,走遍了滦平县的沟沟岔岔,总共发现了5处恐龙足迹化石。其中3处,已得到专家的确认。

“建议设立滦平古生物化石保护区,建立古生物化石博物馆,保护化石资源并加以合理开发利用,还要大力打击盗挖、运输、出售化石的违法行为。”而今,袁舒森等人正在通过各种渠道呼吁加强对古生物化石的保护。

此前,有关恐龙足迹化石遭受破坏的报道曾多次见诸媒体。就此,袁舒森甚至设想,可筹建滦平侏罗纪欢乐谷来宣传和保护滦平化石资源。

而在赤城,2003年开始围绕恐龙足迹等地质遗迹申报地质公园,2005年获批。而今,赤城侏罗纪地质公园内,恐龙足迹化石已经被围栏保护起来。

“如果不让老百姓参与,光凭现有的技术力量根本找不到化石;放开让群众参与吧,他们乱挖乱采,会对化石造成巨大的破坏。”省区域地质调查院退休高级工程师康子林,从事全省古生物化石调查和研究已十多年,他对古生物化石相关工作是否放开群众参与充满顾虑。因为他在此前参与的多个古生物化石调查项目中发现,私人手中收藏的恐龙足迹化石,别说研究,连见到实物都很困难。

而作为民间力量,袁舒森和他所在的协会,对野外化石的态度也在发生转变,“前些年拼命去找,希望找到越多越好;现在是拼命去埋,免得被不法之徒发现后盗走!”

还原恐龙游泳猎杀场景

追寻亿万年前的“龙迹”

赤城侏罗纪地质公园恐龙足迹片区全貌。

“从西边数,首先是尚义小蒜沟,往东是赤城张浩村,再往东是滦平的几处,然后是承德县……”康子林等人在调查中发现,河北省恐龙足迹化石产地主要沿北纬41度线分布。他说,研究这些痕迹化石,能够更好地认识古地理环境、古气候。

因为出产不多,河北在恐龙化石研究领域不占位置。但恐龙足迹化石的不断发现,却让河北有了一席之地。

最早对河北恐龙足迹展开研究的专家,是中国古脊椎动物奠基人杨钟健。邢立达写道,从1929年到1979年的漫长岁月里,杨钟健几乎是凭一己之力,开创了中国古足迹学研究,这个时代可以称为“杨时代”。

那时,发现的恐龙足迹很少,但杨钟健却先后以河北的地名命名了两种恐龙足迹。

中科院双古所收藏有一块发现于张北的石板,其上有两个恐龙足迹。1960年,杨钟健研究后将其命名为张北足迹。

1979年,河北省地质局综合研究地质大队送来的一大块岩石上也有两个足印,为杨提供了新的研究材料。他综合分析后将此定名为新种:张北足印属下的滦平张北足印。

与老一辈研究者不同,邢立达一边进行专业研究,一边不断使用通俗语言介绍研究成果:“雨季来临,一波波不期而至的滂沱大雨再次席卷古赤城大地。一群似鸟龙类恐龙在眼前一掠而过,它们长得有点像鸵鸟,细长强壮的后腿使它们能以每小时56公里的速度飞奔。现在它们身后的那几只小恐爪龙被越甩越远。”

他描述了一个恐爪龙利用谋略捕猎似鸟龙的画面——

在平坦地域,恐爪龙很难追上似鸟龙,但这些杀手“玩”起了谋略,它们以松散队形紧随似鸟龙之后,将后者赶向湖畔。

雨中,湖畔的泥土湿滑泥泞,影响了似鸟龙的脚步,它们每一次迈步都激起一片泥浆,一只年幼的似鸟龙突然摔倒了,虽然它很快就挣扎着站立起来,但扭伤了的脚使它已经难逃“恐爪”。追上来的恐爪龙纷纷放出脚上的第二趾,切开了似鸟龙的喉咙和肚子。它们开始狼吞虎咽,没用多久,这只似鸟龙就只剩下了一副骨骸。

之所以做出这样的描述,是因为在考察中,邢立达不仅看到了落凤坡那片常见的三趾型的似鹬龙足迹,还意外地在6公里处的寺梁村山腰上发现了4个连续的恐爪龙类足迹。

恐爪龙类恐龙都长着大型的、弹簧刀般的第二趾,这是它们捕猎的“杀手锏”。但平时行走时,第二趾并不与地面接触,于是就只留下了两趾型的足迹。

“最初追踪恐龙足迹的其实不是人,而是恐龙。”邢立达认为,肉食性恐龙会追踪着植食性恐龙留下的足迹,伺机而动。

这一认知,在古生物学界已成共识。在更多的研究中,每发现一种大型的植食性恐龙时,总会发现一种与其相伴而生的肉食性恐龙。

这在河北的恐龙足迹中也有表现。如中国地质科学院地质研究所柳永清等人在尚义发现的恐龙足迹,造迹者就分别属于蜥脚类和兽脚类恐龙。

其中,兽脚类足迹70余个, 排列成数行;蜥脚类足迹15个,只有1行,均由西向东行进。兽脚类一般为肉食性恐龙,而蜥脚类则多是体型庞大的植食性恐龙。专业人士推断,这有可能是多只食肉恐龙追踪一只植食性恐龙过程中留下的痕迹。

恐龙足迹化石,同恐龙骨骼化石最大的不同,在于其不仅能借以确认恐龙的种属,还能呈现恐龙留下足迹时的场景。研究者甚至总结出了可以计算恐龙运动速度的公式。

而在我省,专家研究发现,在尚义、赤城发现的恐龙足迹化石中,蜥脚类的恐龙可能正在游泳。

“单从恐龙的化石上无法分辨恐龙是否会游泳,而足迹则可以作为分辨的依据。”邢立达介绍,在赤城的考察中,他们意外发现了一批只有趾痕,没有脚后跟的足迹。

这些足迹属于窄足龙足迹。根据足迹形态,他们推测认为,足迹的造迹者下水后,先在湖底留下爪子的刮痕,随着湖泊深度的增加,它们脚部所能接触到的水底越来越少,力度逐渐变弱,3个趾头印记也不能完整留存。邢立达说:“这正是恐龙戏水的铁证。”

而柳永清等人对尚义恐龙足迹的研究,则突破了此前的认知。此前的研究多认为,土城子组(后城组)沉积期古地理环境十分恶劣,燕辽生物群几近“消亡”,热河生物群也尚处萌生早期,因此,陆生动植物群落非常“匮乏”,古生态环境极为“脆弱”。

相反,尚义恐龙足迹的发现以及其他更多证据显示,在晚侏罗纪—早白垩纪早期,华北北部干旱炎热的古地理和古气候环境背景下,仍生存着庞大的恐龙动物群。

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寻足迹 看骨骼

追寻亿万年前的“龙迹”

2014年丰宁发现大型恐龙化石时的场景。 焦春江摄

今年9月4日,丰宁开始对发现于该县四岔口乡芥菜沟的一具恐龙化石进行抢救性发掘。这具化石发现于2017年10月,出现于1.3亿年前地层中,根据其腿骨化石估算,应属于大中型恐龙化石。

“这具恐龙化石虽然未定种属,但它的发现,很有可能会给整个学术界带来震动。”9月29日,丰宁化石协会会长刘泊洲介绍,国内多位从事古生物研究的顶级专家都曾前来考察,而他们一看到这具化石,几乎全都“眼放蓝光”。

他从专家处得到的初步信息是,这具恐龙的发现可能会填补相关地质年代的空白,同时恐龙骨骼的排列,也显示出了疑似新属种的特征。

目前发掘工作正在进行中,按照计划,发掘时间需要16个月。其后,还要经过较长时间的修复、研究工作,有关信息的确认还需要一个很长的过程。但这具恐龙化石的发现,对河北这个很少出土恐龙化石的省份已经颇具意义。

刘泊洲介绍,在四岔口,实际上已经陆续发现了四具恐龙化石。其中,2014年发掘出来的那具目前被收藏在承德地质博物馆,尚未展开修复和研究。而今年新发现的两具,尚未展开相关工作。他说:“我们期待着获得自然资源部批准发掘的这具化石,相关研究能尽快取得进展。”

我国是恐龙化石大国,现已发现200种左右,约占世界的四分之一。而在河北,恐龙化石的发现和研究,此前只有学术界的零星报道。如在滦平县大店子东沟曾发现恐龙化石,专家初步认定属鹦鹉嘴龙未定种。而在丰宁,凤山盆地曾发现有恐龙肋骨片,森吉图盆地的西土窑也见有驰龙未定种。

20世纪80年代初,专家在张家口万全县(今万全区)洗马林发现的那批恐龙化石,是较早见诸报道的。据发现者之一、河北地质大学退休教授庞其清介绍,该批化石发现于原划下白垩统土井子组第二段的灰绿色、紫灰色砂砾岩和粉砂质泥岩中。

根据当时的野外初步采集和鉴定,这些化石有似鸟龙属未定种、巨龙类、多荐椎甲龙类、鸟臀类等多种属。其中的多荐椎甲龙类,肋骨仅保存部分就长达70厘米。当时推测,这只恐龙生存时,估计身长可达7—8米左右,是一种覆以甲片的大型恐龙。

此外,省区域地质调查院退休高级工程师康子林介绍,他们在野外调查时,曾分别于秦皇岛卢龙、张家口万全接触到恐龙化石。其中,在卢龙发现一节尾椎骨化石现保存于该院,而万全的化石则掌握在私人收藏者手中,他们只看到了照片。

不过,河北的恐龙一旦发现就常引发学界高度关注。

2005年,同样发现于丰宁的华美金凤鸟,研究报告一经问世,就被认定为比德国始祖鸟更为原始,是世界上最古老的鸟类。为此,世界古生物大会还专门在丰宁设置分会场。但后续的研究中,却有学者认为华美金凤鸟实际属于带毛恐龙伤齿龙类。

今年1月15日,英国《自然通讯》杂志在线发表的一项最新成果,再次把学界的视线引向河北。

沈阳师范大学教授胡东宇、中科院双古所研究员徐星牵头的一个由中、美、比利时等国科学家组成的研究团队宣布,他们发现了迄今最早的具有不对称飞羽的恐龙化石。

据介绍,这具发现于青龙满族自治县的恐龙化石,被命名为巨嵴彩虹龙。它不仅保存完整,而且通过化石中的微观结构分析推断,这头恐龙有着彩虹般的美丽羽毛,羽毛集中在头、颈和胸部,颜色酷似蜂鸟。

专家还发现,巨嵴彩虹龙近乎完整的骨架周围,清晰地分布有羽毛印痕,它的尾羽羽轴两侧的羽片是不对称的,这使它成为迄今最早的具有不对称飞羽的动物,把不对称飞羽的出现时间提早了至少一千万年。

专家认为,巨嵴彩虹龙的发现,意味着1.6亿年前多种似鸟恐龙同时出现,很可能是恐龙向鸟类转化的一个关键时期。 (记者董立龙)

(河北新闻网)

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