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恐龙是怎么被世人发现的,又是如何断定它是怎么灭绝的?

日期:2019-09-29 来源: 评论:

[摘要]恐龙,对于古生物爱好者而言,始终是一个令人兴奋的字眼。在一个春暖花开的季节,他们开始了对火焰戈壁一带恐龙蛋的搜寻。几天下来,工作毫无进展。但一天饭后,他们出乎意料地发现了恐龙蛋化石,那些天他们总共发现了呈螺旋状排列的25枚恐龙蛋化石,似乎当...……

恐龙,对于古生物爱好者而言,始终是一个令人兴奋的字眼。在一个春暖花开的季节,他们开始了对火焰戈壁一带恐龙蛋的搜寻。几天下来,工作毫无进展。但一天饭后,他们出乎意料地发现了恐龙蛋化石,那些天他们总共发现了呈螺旋状排列的25枚恐龙蛋化石,似乎当时恐龙妈妈是一边走着一边产卵的……

发现恐龙世界

今天,恐龙已无人不知,但在200年前,人们并不知道史前还有恐龙这样的物种,更不知道在距今2.45亿年前的中生代,恐龙主宰着地球长达1.8亿年之久。有趣的是,恐龙的发现者并非古生物学家,而是英格兰东南隅萨西克斯小镇上的一名乡村医生,名叫基德安·曼特尔。他对地质和古生物有着浓厚的兴趣,在给人看病之余,经常带着妻子玛丽去城外采集化石,且乐此不疲,如痴如醉。

1822年春季的一天,他和妻子坐着当时最时髦的马车去出诊。当曼特尔在患者家问诊时,玛丽就在乡间大道上散步——一次科学史上收获最大的散步。当时路边堆着的许多准备用来修补路面的碎石立刻引起了玛丽的注意,她全神贯注地在碎石堆里寻寻觅觅,突然看见了一块闪闪发光的石头。她好奇地捡起那块石头时,根本没料到这个动作有多么重要的意义。

这块不同寻常的石头包藏着一颗巨大的牙齿化石。曼特尔见到这块化石后如获至宝。他打听到,路边的碎石是从一个采石场运来的,于是立刻赶到那里,又找到几颗牙齿化石。他确信这是一种古老动物的牙齿,因为那个采石场坐落在白垩纪底层。

但这是一种什么样的古老动物呢?曼特尔咨询了当时的古生物学权威、法国人乔尔舒·居维(1769-1832)和英国的古生物学家们,他们的回答是:“尽管不知道是什么动物,但好像是哺乳类动物的牙齿。”

对此回答感到不满意的曼特尔来到伦敦着名的古生物博物馆——汉丹里安博物馆,经允许拿着牙齿化石进入收藏博物馆标本的仓库。曼特尔虽然反复寻找,但仍没发现与这个相似的牙齿。在馆内休息的曼特尔神情沮丧,这时,一位青年与他攀谈起来,当得知曼特尔是来馆中鉴别牙齿时,那个青年告诉他:“这是鬣蜥的牙齿。因为我在南美一直从事鬣蜥研究,肯定不会错。”于是,曼特尔再次返回仓库调查鬣蜥的牙齿,结果正如那个青年所说,手上的化石与鬣蜥的牙齿非常相似,只不过自己手中的牙齿比它要大得多。曼特尔据此推论,这牙齿化石属于远古某种不为人知的巨大草食爬虫类动物。他给这种动物取名为鬣蜥龙,意即牙齿像大蜥蜴的动物,现在中文译为“禽龙”。

几十年后,英国着名生物学家欧文进一步得出结论:这些化石爬虫不应与当今的爬虫归为一目,它们既不是古代的鳄鱼,又不是古代的蜥蜴,而是早已从地球上灭种的独特爬虫类动物——恐龙。

自那以后,曼特尔放弃了医生的工作,热衷于寻找恐龙化石。他把收集的恐龙骨骼放到家中,他的家俨然成了医院和博物馆。

他去世的前一年,即1851年,伦敦举办第一届世界博览会,会上展览了曼特尔挖掘的鬣蜥龙牙齿化石,以及在此基础上复原的禽龙和黑瑞拉龙的模型,非常受人欢迎。对晚年的曼特尔来说,没有比这更让他高兴的了。

接连不断的发现

1878年,在比利时的伯尔尼萨尔煤矿深约300米的地方,矿工们找到了禽龙的坟场,再次掀起了人们对恐龙关注的热潮。最初人们只发现了不完整的恐龙化石,不久又发现了39具完整的骨骼化石。原来那一带是沼泽地,山上的禽龙坠入沼泽,那里便成了它们的坟场。现在其中的10具禽龙化石被陈列在比利时首都布鲁塞尔皇家自然博物馆里。在镶着玻璃的房间中,那10具高达天花板的禽龙骨骼化石成为一道漂亮的景致。

与此同时,美国也掀起了恐龙热。在摩根财团和钢铁大王的资助下,人们挖到了许多恐龙和其他生物化石,现分别展示在纽约的自然博物馆和匹茨堡博物馆。在这些被发现的恐龙化石中,最大的是食草恐龙——身长约20米、重达25吨左右的迷惑龙。其他发现也很有趣,怀俄明州的古代印第安人居住的洞穴有大的柱子,其中有一根与众不同,据说印第安人疑为神灵,常与之对话。纽约自然博物馆的工作人员调查后才真相大白,这原来是迷惑龙脚的化石,此次趣事也成了迷惑龙研究的开端。

再者,有人在德克萨斯州达拉斯西南的格伦罗斯镇发现追逐迷惑龙的食肉恐龙——翼龙的足迹。那时这一带好像是湿地,那块足迹化石原封不动地被搬入纽约自然博物馆,用作展示的底座。

另外,纽约自然博物馆第四任馆长亨利·奥斯本发现了恐龙蛋,也给后世提供了探究工作的新领域。1922年他受发现北京猿人的启发,也想去亚洲寻找化石,于是组建了由路易·安德鲁斯为领队,以奥斯本等人为队员的考察队去蒙古沙漠探险。经过一段时间的勘察,在冬季撤回前,奥斯本突然在一处峭壁下发现了极像恐龙蛋的石块。但因众人无心留恋,就匆匆撤离了。

次年春暖之时,奥斯本又来到现场。他首先去了那处戈壁,尽管这一带由于地形的变化,无法辨明上年发现蛋的地方,但他还是确定了大致的方位,于是他便开始了对这一带的搜寻。几天下来,工作毫无进展。一天饭后,他们出乎意料地发现了恐龙蛋化石,那些天他们总共发现了呈螺旋状排列的25枚恐龙蛋化石,似乎当时恐龙妈妈是一边走着一边产卵的。后经鉴定,那是白垩纪后期(距今约9700—6500万年前)原角龙的恐龙蛋。

这些蛋经过几千万年没有破裂被保存了下来实在不可思议。我们知道,在蒙古,夏天稍热但冬天寒冷,难道这就是蛋没有破裂并冻结的缘故吗?

恐龙化石讲述大陆漂移

三叠纪前期(距今约2.45亿~2.41亿年前)的哺乳类爬虫类动物有体长约1米的水龙兽。从20世纪60年代后半期起,其化石在南极地区被发现并引起了人们的关注。按德国气象学家魏格纳1910年前后提出的大陆漂移学说,距今约1.5亿年前,地球上的大陆本是聚在一起的,构成“泛古陆”,其后各大陆才又漂移到现在的位置。

气温低下招致灭绝

距今约6500万年前的中生代与新生代交替时期,恐龙及其同类的消失为哺乳动物及人类的最后登场提供了契机。关于恐龙灭绝的问题,至今还有各种假说,尚无定论。一种是“渐灭说”,另一种是“激灭说”。但不管怎么说,恐龙灭绝的原因肯定与环境的变化有关。作为“渐灭说”与“激灭说”的代表性诱因分别是“气温下降说”和“陨石冲撞说”。

中生代地球曾经历了一段几乎没有冰雪覆盖的少见的温暖时期,当时全球气温比现在高8℃~10℃。但是从中生代末到新生代开始,大片的冰川使洋流和大气环流变冷,整个地球的温度下降,冰川锁住了水,海平面也降低了,原先丰富的植被遭到破坏,不能满足恐龙的生存需求,致使恐龙走向灭绝。地球史上曾出现多次冰川期,但震旦纪以前冰川期出现的时间和证据,目前尚不清楚。就近的而言,距今约200万年前地球上出现了第五次冰川期,距今约6万~1万年前是第六次冰川期,此次冰川期气温最低是在大约18000年前,那时的气温比现在低5℃~10℃。

过去恐龙是像蛇那样的冷血动物,一到冬天变冷,蛇的活动会减弱,那么灭绝也是可以理解的。但是最近恐龙化石的解剖学证据显示,恐龙的骨骼中含有“哈弗氏管”结构,这种结构位于每一个组成长骨的骨单位中央,内含丰富的血管,复杂的管道系统负责运送骨骼代谢中所必需的物质。密集的哈弗氏管表明其机体供血充足,反映了动物的高代谢功能,这是恒温动物骨骼的特征。科学家据此推测,恐龙极有可能并非是冷血动物,它们可以稳定地控制自己的体温。这个结构使恐龙灭绝的气温下降说缺乏说服力了。

当然,仅仅凭这个就说恐龙是温血动物,理由是不充分的,因为恐龙的新陈代谢是如此之慢,无论怎样它也不能达到一个令人满意的体温。而进一步的研究结果显示,哈弗氏管并不是仅温血动物所特有,它是因为动物大量运动使得代谢加快而形成的,恐龙拥有哈弗氏管系统只能说明它们在生活中很活跃,能够主动提高新陈代谢率。

对此,美国古生物学家又提出了一种叫作“热的惯性”的新假说。所谓热的惯性是一种身体传导和储存热量的能力,这种热量既可以来自新陈代谢,又可以来自动物的运动过程。它与温血动物保持体温的方法不一样,但有异曲同工之妙。热的惯性过程是通过拥有巨大的体型来减少热量散失,让动物保持较高的体温。大型动物通常都具有这种机制,因为它们的身体表面积与身体体积的比值要比小型动物低。例如一只大象散失热量的速度要比一只老鼠缓慢得多。

这就清楚地表明,至少在那个时代,恐龙用自己的办法同样实现了生态学意义上的成功适应。而且温血恐龙具有更大的生存优势,即不必消耗大量能量来产生代谢热量以维持体温。换句话说,如果我们也像这些巨型动物一样用热的惯性来维持体温,我们就可以省下大笔购买食品的花销。显然,渐灭说无法解释具有生存优势的恐龙何以走向灭绝。

巨大陨石袭击地球

现在我们转到代表激灭说的陨石冲撞说。1980年,美国加州大学伯克利分校路易斯·阿尔瓦雷斯在他发表的论文中指出,在意大利、丹麦、新西兰等地的中生代与新生代地层的交界层中发现铱含量是上下层的100倍。铱属于铂族元素,一般地壳中不太有。而交界层中之所以铱含量多,主要是巨大陨石冲撞地球所致。其证据是交界层中铱同位素比与陨石中的铱同位素比恰好一致。后来,在世界各地都有发现铱多的交界层。现已知道,根据单位质量陨石中所含铱的量,可推算出那时冲撞地球的陨石的直径约为10千米,并认为正是巨大的陨石撞击地球导致恐龙等古生物的灭绝。

陨石冲撞地球的速度通常是每秒20千米,直径10千米的陨石以这个速度冲撞地球的话,可撞出直径约100千米、深30千米的陨石坑。现在我们看到的墨西哥境内的尤卡坦半岛上的希克劳鲁伯陨石坑就是最有力的证据。在那场猛烈的撞击发生之时,全球森林发生大火,结果造成总质量约是陨石2倍的尘土飞扬,其中直径1微米以下的微粒子长期滞留在大气中,形成了一道密不透光的屏障,整个地球在随后数周甚至数月内沉浸在黑暗之中,就连海洋也几乎完全“沉寂”了,结果地上的植物枯死、海洋中的浮游生物无法进行光合作用,从而导致初级食物链被中断,遍布全球的恐龙家族也随之走上了不归路。

不过,也有专家认为:这种“宇宙杀手论”存在众多疑点,从他们已经掌握的情况来看,即便遭遇不期而至的严寒,生活在阿拉斯加地区的恐龙也依然能泰然自若。因此,有专家认为,导致世界范围内恐龙相继灭绝的重要原因,更可能是因气候突变引起的气流和洋流的异动。

当然,关于恐龙灭绝的原因,还有所谓的“病菌威胁”说。科学家已经发现,一种叫作异龙的恐龙,是类似霸王龙的动物,它的骨骼化石上有独特的损伤痕迹,那是病毒感染留下的。只要是动物,就有遭受病菌威胁的可能性,恐龙显然也不例外。

恐龙已经灭绝了,虽然原因目前尚无定论,但我们相信将来一定会有一个明确的说法,让恐龙“死得明明白白”。

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