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远古时代恐龙并非霸主盘点动物之

2019-01-11 21:43:41

12月7日消息,远古时代奉行弱肉强食的生存法则,只有足够强壮,牙尖嘴利,才能真正站在食物链的顶端。恐龙在相当长的一段时期内,都是地球的统治者,然而在地球漫长的历史长河中,除了恐龙之外,更有多种远古猛兽都曾经统治过地球。

世界之古老的恐龙胚胎

2003 年无意间在百战天龙活动到云南禄丰恐龙营捡到的一块石头,竟然引起了如此的风波,先是透过微型电脑断层扫描,得知是很早期恐龙胚胎,后经两度同位素定年,得到 1.95 亿年的数字,证实为世界古老的恐龙胚胎,比南非的大椎龙 (Massospondylus) 还早了 500 万年;2010 上半年找到了这些恐龙胚胎出土的层位,展开三年的深入探讨,终于建立了恐龙胚胎学;这些小小的恐龙胚胎,正是世界古老的恐龙胚胎。

世界之古老的陆相脊椎动物胚胎

恐龙是中生代有代表性的陆相(活在陆地上面)脊椎动物,但是,那个时代,在陆地上生活的,除了恐龙之外,还有其它的脊椎动物,如三列齿兽和早期哺乳动物,也都是陆相脊椎动物,所以,我这个无意间的发现,除了是世界古老的恐龙胚胎之外,同时也是所知世界古老陆相脊椎动物胚胎,一个发现,同时占有两项记录,捡一送一,卯到啦!按:我并没有说是古老的脊椎动物胚胎,因为如鱼类,也是脊椎动物,但它们是海相的,所以陆相这两个字不可漏失。

世界之古老的恐龙胚胎骨床/孵育场

在 2010 年 3 月我再度探访该地,除了恐龙胚胎骨头和找到其层位之外,同时也在那个地方捡拾到成龙的爪子和肋骨终端,导致我认为此处是恐龙孵育场;不会飞的恐龙 (Non Avian Dinosaur) 和会飞的恐龙 (Avian Dinosaur,亦即鸟类) 有共同的特性,到了繁殖期间,大家会回到相同的地点交配、下蛋、孵蛋、育幼,因此,我同时找到恐龙胚胎骨头和成龙骨头,不得不让我有此孵育场 (Hatching Ground)的推论;不过,从我们所做的埋藏学来说,这个地点,出土了至少三个不同孵化期的胚胎骨头,应该是来自三窝,而且有很小水流稍微移动胚胎骨头的迹象,所以称为胚胎骨床 (Bonebed),也说得过去;到底这边快两亿年前的真相如何,还有待我们把那个小山包打开,才能见真章。

目前的推论和判断是:这个恐龙孵育场,邻近水边,可能是湖边或河边,中生代只有干季和雨季两个季节,在某次雨季,让水位升高,氾滥出岸淹没了这个孵育地区,靠水边恐龙孵育场内正在孵化中的恐龙蛋胚胎,都被淹死肌肉腐烂蛋壳破碎,淹没的水有些流动,造成某些较大骨头排列成相同的方向(骨床特征),可是水的移动很缓慢力道很小,所以像直径不到一毫米 (mm) 的肋骨,还都保存下来,如果水流力量稍大一些,只有较大骨头,如股骨、肱骨、脊椎骨等才可能会被保存下来,纤细的骨头,如肋骨、上下颌骨等,会被冲刷破坏掉不会被保存下来,而我们两种证据都有,既有相同方向排列的大骨头样本,也找到好些小肋骨、带着尚未长出来牙齿的上颌骨,所以先做如此存疑的推论。

至于,到底这是单次,或是多次的淹水现象,从我们现有的证据来说,还无法完全定论;我们手头上有的材料,有廿多根胚胎大腿骨,明显地可区分为三个不同孵化阶段,从小(孵化早期)到中到大(孵化晚期),它们应该是来自三个不同的窝,这一点可以肯定;可是,到底是不是同一次事件呢?在没有更大规模深入探讨之前,这就说不准了;目前我们只开挖了估计总共有 1,000 平方米中的 1 平方米面积而已,谁知道还有什么惊喜等着我们?

有一种可能,说这是同一毁灭事件,有些禄丰龙爸爸妈妈迫不及待先来到此处做它们喜欢做的事,有些来得晚一点,还有一些吊车尾,姗姗来迟,好不容易找到配对的对象,所以在此孵育场总共有三批,有些恐龙蛋比较早开始孵化,有些晚了一些,导致三种不同孵化阶段的大腿骨化石。

可是还有另外一种可能,此处前后总共多有三次的淹水灭绝事件:在此情境中,得假设这些恐龙爸爸妈妈,大家都一起行动,成群性致高昂 (horny) 的成龙,来到此地同时上演活春宫,下了蛋也孵化到某个阶段,没预料到水涨掩埋毁了这次努力的结晶(造成了某孵化阶段的化石);俗语说,不孝有三,无后为大,辛苦做爱的结晶被老天爷毁了没了,只好等水退陆面干了之后,继续回到此地努力,不能绝后啊!如此的反覆,总共三次;当然,这种情况,并不一定是在相同的季节,有可能是一年两年后、也可能是几十年或几百年后重来的;恐龙孵育行为,已经证实有地点忠实性 (Site Fidelity),也就说,它们会回到相同的地点来做这件事情,其它动物,如鲑鱼和某些鸟类,也有类似的行为,它们会回到出生地点完成它们传宗接代的生命任务。

世界之古老的陆相脊椎动物胚胎骨床/孵育场

前面说过,恐龙也只是陆相脊椎动物之一,所以我们推论的世界古老胚胎骨床/孵育场,也得把这一记录算进去,在还没有发现其它非恐龙陆相脊椎动物胚胎骨床/孵育场证据之前,这是完全是合情合理合法的灌水自我荣耀。

世界之古老恐龙蛋壳

从上述的唠叨描述可能的埋藏学(Taphonomy,又戏称为死相学),大致可以知道,楚雄州禄丰大洼恐龙山这个胚胎点的禄丰龙蛋和胚胎,有受到相对于其它出土完整还保存在蛋壳里面的胚胎,稍微比较大的外力(水流)影响,因此,希望能找到还保存完整蛋壳与胚胎的机会,实在不大;到如今,除了赖兹院士研究的南非大椎龙胚胎恐龙蛋之外,全世界上还没有找到其它大约相同时期(早侏罗纪)的恐龙蛋,也就是说,早侏罗纪恐龙蛋长得什么样子,真的没人知道,特别是禄丰大洼这个恐龙胚胎点,都是一堆冲散的孤魂野鬼死骨头,期望能找到此处的恐龙蛋壳,希望渺茫;不过,人生有时候也很有趣,就如我 2003 年 1 月无意间捡起了一块烂石头,揭开了这个世界古老的恐龙胚胎大戏;在我们研究过程中,赖兹院士寄了一些我们采集到的样本给德国波昂大学的孔恩 (Koen) 博士,要他做脊椎骨的组织学切片,寄给他的样本中,有一块很不起眼的围岩团块,孔恩也不知吃错了什么药无什么聊,竟然把这块样本也切开了,放在偏光显微镜下去看,怪怪,竟然看到类似于恐龙蛋壳的东西,几经反覆查证,终于确定这真的是此胚胎点这些孵化中恐龙蛋壳。证明这些小骨头是恐龙胚胎骨头,又得到一个强而有力的证据,孔恩,你干得好啊!

世界之古老孵化中恐龙胚胎在蛋内运动证据

怀孕中的妈妈都会经历到胎儿在肚子里面、其实是无时得静,会动来动去,这是为人(父)母者体会新生命的奥秘惊喜;从生理学来说,胎儿的运动,攸关他/她的骨头和肌肉成长,胎儿浮在羊水里面,比较不受地心引力的影响,肌肉的发展拉扯运动,也因而会影响到骨头的发育,造成骨头两边厚度的不对称性,这种情况,到了小贝比出生之后开始爬走,受到地心引力作用,终而变成(如大腿骨)骨头(横切面)两边厚度对称性;鸟类和其它哺乳类胚胎,也都可观察到这种现象。

可是,恐龙胚胎,特别是如此早期的恐龙胚胎,是否也有相同的证据呢?证明恐龙在孵化阶段的胚胎骨头发育,受到肌肉成长的拉扯运动,导致(大腿骨横切面)骨头发育的不对称性?从我们研究不同阶段的禄丰龙胚胎,我们找到了世界古老孵化中恐龙胚胎在蛋内运动的证据!

世界之古老的有机残留物

在我们研究中,令我们老中次团队兴奋,也是所发表论文两行题目中独占一整行的(行:Embryology of Early Jurassic dinosaur from China 中国早侏罗纪恐龙胚胎学,第二行:with evidence of preserved organic remains 带着保存的有机残留物证据) ,就是我们从这些将近两亿年的胚胎骨头中,发现了有机残留物,这是我们台湾团队很值得 ㄏㄧㄠˇㄅㄞ˙ 的特点;当初,我知道我这个无意间的发现是如此重量级之后,立即考虑到一个很现实的问题,赖兹院士与他所组成的国际团队成员,都是国际上响当当的古生物恐龙学者,我自己学化学的,根本是门外汉,台湾也找不到能搬上檯面的古生物学者,我们凭什么和人家一起玩下去?在整个计画中,完全没有我们说话的余地,想要插嘴都没有机会,那怎么办?后来我想到了一个方向,可以让台湾团队从不同领域好好发挥一下,这就是我提出看进骨头里面的思维,玩传统的古生物学,我们连幼稚园都没入门,甭想了,可是,若从看见骨头里面来下手,正是我们可以打开一片天地的机会,台湾有各领域的专家学者一大堆,只要能说服他们放弃隔行如隔山的自我设限观念,我们台湾学者专家可以玩出名堂来!在诸多领域,我们有不输人洋人的人才群,也有些世界先进的科研设备,一点也不怕,也不会输给其它人家;看骨头外面的部份,我们有国际团队,一点儿也不输别人,所以台湾团队从这个角度来切入,把恐龙胚胎骨头里面的成份组织等研究显示出来,正好与看到骨头外面的传统古生物学,相辅相成,两者相益得彰,也扩展了古生物学的视野范畴;其它想竞争的国际竞争团队,肯定没法做到这个地步,我们已经把古生物学扩展提升到另一个超高的水准,别人只能忘洋兴叹。

果真皇天不负苦心人,在十年 () 寒窗之后,我们团队这几年来努力在这些快两亿年的恐龙胚胎骨头内,透过国家同步辐射研究中心 BL-14A 光束站的傅立叶转换红外线光谱 (Fourier Transformation Infrared Spectroscopy) 分析,特别感谢该工作站主任李耀昌博士的协助,我们找到了保存残留有机物的证据,也写入我们论文标题的第二行;这一点,除了证实我几十年来切割化石闻到特殊味道的怀疑之外,也证实了,只要用对的方法、有足够灵敏度的科研仪器设备,很多非常古老的化石,都可以找到有机残留物。

如此一来,虽然回答了我个人几十年的困惑问题,可是也立即引发更多几个问题,如:一般的认知,化石都是古代的生物转换成为(无机)的石头了,怎么有可能还保存着有机残留物?接着,这些被保存的有机残留物,到底是什么?原本生物体内的有机物,到底裂解了多少?有没有可能找到这些古生物的 DNA(〈侏罗记公园〉科幻电影)?这些复杂有机化合物之间,有什么交互的作用;?,一个重要的问题,也是可能属于抽地毯(根本)式的问题:从古代生物到变成化石的过程与机制如何?或说,这些有机物是如何被保存下来的?

能够回答因我们找到世界古老有机残留物而引发以上这些相关问题,除了可修改过去石化过程的含煳认知之外,还可能大幅改写人们对于古生物的认知--这又是一个属于原子弹级的大好科研课题。

世界之创的恐龙胚胎学

先看一下上面这两张图片,这是赖兹院士在 2005 年研究发表的南非大椎龙胚胎,非常完整漂亮,不是吗?没错,多少古生物学者,穷一辈子之力,不就是渴望能有机会发现和研究如此罕见又珍贵的样本吗?人生的福气啦!

可是,再仔细看一看,好好想一想,福气 (Blessing)与诅咒 (Curse),有时是一体两面同时存在着;我说这话,没有对赖兹院士的任何丁点不敬,而是理智地来分析讨论;试想,一、如此完整漂亮的样本,有谁会让你我取下任何一根骨头来切割研磨深入研究?恐怕连用手碰一下都不允许,给你看外表、或甚至只看照片,已经是很大的恩惠了,不可能有机会让研究人员想干什么就干什么,不是吗?二、这么漂亮的恐龙胚胎化石,是不是只是在整个恐龙蛋孵化过程中被凝结的某短暂剎那?此胚胎在漫长孵育过程中的此剎那之前和在此之后,完全没有,它仅有这个短暂片段时刻的纪录,没有连续的资料,这也就是说,如此的样本,同时是福气也是诅咒。

相对来说,我在禄丰所发现、比大椎龙稍微早了 500 万年的禄丰龙胚胎,除了我早在 2003 年初找到的那个样本之外,其余的都是松散开 (Disarticulated) 的孤魂野鬼零星骨头,完全没有整体胚胎的型态保存下来,从胚胎完整性的角度来说,这是个诅咒,无法和人家在完整度方面来做任何比较;然而,也因为它们是零散的骨头,我们却因祸得福,把诅咒变成了福气;怎么说?

就是因为我们找到了很多鬆散开的胚胎骨头,我们可以进行对骨头的切割研磨,做各种具有破坏性的实验,而让我们能好好地看进骨头内;就以上述的有机残留物来说,如果没有把那根大腿骨切割研磨到大约 150 m 的厚度薄片,大约一张影印纸厚度,根本无法进行红外线扫描,我们也就无法说这些胚胎骨头化石内还保存着大约二亿年前的有机残留物了:这不是因祸得福吗?完整的大椎龙胚胎,有可能如此让你我做吗?不可能啦!

再者,从我们的初期田野考察所采集到的样本,有超过 20 根大腿骨,其中 14 根是右腿,也就是说,至少有 14 个个体;这些大腿骨粗略以大小来分,大致上有三种不同的大小,代表着三个不同的孵化阶段,很有可能来自三个不同的窝;相对于完整大椎龙胚胎化石的死亡剎那,我们有整个孵化期间更多的材料,让我们探讨胚胎孵化比较完整的发育过程;在我们发表的论文中,右边这张图里面的那条直线,是整篇文章中美丽的线条。

总之,借由以上所说的这一大堆,我们团队在赖兹院士睿智的领导之下,把原本是诅咒(祸)的发现,很漂亮地转换成福气,我们因祸得福,才能在全球首创恐龙胚胎学,这是别人没法做到的,更该好好珍惜,并且在各方的协力之下,特加发扬光大,更上层楼。

在远古时代,动物们为了在极其恶劣的生存环境中不被淘汰,往往生的尖牙利爪,皮硬肉强。依靠强壮的身体,才能在各种凶猛的动物之间求得一丝生机。

1.陆行鲸

5亿年前,陆行鲸在今天巴基斯坦所在的区域栖息,它们是一种介于鲸的陆地祖先和现代海洋哺乳动物之间的生物。陆行鲸长约12英尺,看起来有点像水獭与鳄鱼的合体。头大,吻突长,眼位于头部背侧面。头、颈部的肌肉强大。它们有一个大大的脑袋和长长的嘴巴,其突出的牙齿用来捕食鱼类。研究认为陆行鲸有时饮用海水,有时饮用淡水。科学家推测陆行鲸猎食的方法与现代的鳄类相似。

2.海果类动物

海果类动物的奇特之处在于它们完全不对称。这种动物是海胆的远亲,3.5亿年到5亿年前生活于北半球的海洋之中。它们看起来像是畸形的带壳蝌蚪。一些科学家认为,海果类动物可能是脊椎动物的祖先。

3.猛犸象

好莱坞电影《冰河世纪》让猛犸的形象深入人心,人们也知道了猛犸生活在冰天雪地的寒冷世界中。猛犸大约生活于1万年前北半球的第四纪大冰川时期,主要分布在现今西伯利亚北部的弗兰格尔岛,如今在西伯利亚北部及北美的阿拉斯加半岛的冻土层中,都曾发现带有皮肉的完整个体,胃中仍保存有当地生长的冻土带的植物。

猛犸象是一种生活在寒代的大型哺乳动物,与现在的象非常相似,所不同的是它的象牙既长又向上弯曲,仿佛巨大的獠牙,头颅很高。从侧面看,它的背部是身体的点,从背部开始往后很陡地降下来,脖颈处有一个明显的凹陷,表皮长满了长毛,其形象如同一个驼背的老人。猛犸象体形巨大,曾经是世界上的象。成熟猛犸象身高一般5米,体高约3米,体重10吨左右,以草和灌木叶子为生。由于身披长毛,可抗御严寒,一直生活在高寒地带的草原和丘陵上。一代猛犸已经不太像猛犸了,它们大约和水牛一样大小。

4.恐鹤

恐鹤是一种不会飞的、巨大的肉食性鸟类,中新世时期在今天的南美洲大陆分布。在2000万年前,南美大陆还没有大型哺乳类食肉动物。在这片大陆上,恐鹤处在食物链的顶端。这种不会飞的鸟类恐鹤站立时高2.5米,体重可达130公斤,头部和马一样大。其原始的翼就像是一对有爪的手臂可以捕捉猎物,并以巨大的鸟喙来杀死猎物。它吃小型哺乳动物及腐尸。虽然它们不会飞,但奔跑速度很快。赶上猎物后,恐鹤会利用其强有力的爪子按住猎物并用长嘴将其撕碎。

5.水龙兽

水龙兽是已绝灭的古爬行动物,但是身体结构已具有若干哺乳动物的进步性状,但头部尚原始,生活于湖泊池沼边缘,是一种食草动物。长约3英尺,有矮胖的身体和蜥蜴一样的四肢。它们的嘴巴很短,但奇特之处在于嘴里长有两根长长的獠牙,而眼睛和鼻孔则高高在上。水龙兽头大、颈短,体形有点类似今日的河马。科学家们因此认为,水龙兽的生活方式可能与现在的河马一样。它的分布十分广泛,南非、印度、南极,一直到中国新疆。

有研究称水龙兽早在晚二叠世就已经产生,是二叠纪末期大绝灭事件的幸存者。科学家称,二叠纪末期地球上曾遭遇了一次生物大灭绝灾难,95%的地球生物都在一系列的火山爆发中遭遇灭绝,但这些 水龙兽 却幸存了下来,在植物丰富的地球上度过了至少100万年没有任何天敌和掠食者的 黄金时代 。

6.笠头螈

笠头螈是生活在二叠纪中一种形状古怪的两栖动物,大约生活于2.7亿年前,栖息地是如今的美国德克萨斯州。它们长约1米,看起来很像大蜥蜴。它们奇特之处在于头部,头骨好像是一个飞镖头,前部长有两颗小眼睛,两侧还长有翅膀。它的身体细扁,长约60厘米。头部象三角箭头向左右枝出,比身体还要宽,形状显得十分奇怪,有一条长尾。科学家们认为,这种身体结构可能是为了便于游泳,也可能是为对付敌人。

7.甲青鱼类动物

甲青鱼类动物是早的带壳脊椎动物之一,是一种没有下颚的鱼类。它们在4.3亿年到3.7亿年前为常见。这种鱼骨骼主要由软骨组成,身体覆盖一层坚硬的外壳。它们长可以长到3英尺长,但大部分都短于1英尺。在其坚硬的外壳上有两个小孔,那是眼睛。

8.欧巴宾海蝎

欧巴宾海蝎是寒武纪的远古动物。寒武纪地球上曾出现了一次物种大爆发,许多新的物种出现,是地球历史上早有丰富动物化石记录的时代。欧巴宾海蝎是如此怪异,以致科学家推测其也许是虾类的远亲,也许和现代存活的任何生物都无关。

欧巴宾海蝎生活于大约5.3亿年前的海洋之中,大概位于现在加拿大所处的位置。它们看起来很像是科幻电影中的怪异动物,长约1.2米。它们利用14对像桨一样的腮来游泳。奇怪之处还在于它们的头部。欧巴宾海蝎头上顶着5只带柄的眼睛,并伸出象鼻状的嘴巴,在这些眼睛的前端还有一个柔软的长嘴,而且在嘴的顶端还长有一个爪子。

9.怪诞虫

怪诞虫与欧巴宾海蝎一样,生活于大约5.3亿年前的海洋之中,早发现于加拿大,是寒武纪的动物。怪诞虫属于叶足动物门,头很大,躯干背侧具有7对斜向上生长的强壮的长刺。由于其长相怪异,以至于科学家们都无法确定它们究竟哪一端是头哪一端是尾。它们长有7对脊骨,体形像虫子,身体顶部有7根带叉的触角。长有球状物的一端看起来像是头部,但没有发现眼睛和嘴巴。身体另一端长有一根长长的管子并卷曲于背部之上,可能就是嘴巴或肛门。

怪诞虫名字的来源是 离奇的白日梦 。英国古生物学家莫瑞斯1977年研究怪诞虫的化石时,看到它身体上规则分布的两排刺时,误当成了用来走路的腿,而把本用来走路的腿误作装饰品。他认为这样的奇幻生物 只有做梦才能梦到 ,所以命名为怪诞虫。

10.牙形石

牙形石其实是一类已经绝灭的海生动物的骨骼或器官所形成的微小化石,其中蕴含着某些远古生命特征。牙形石是具有各种各样尖齿或锯齿状物的古代动物遗体,是微体古生物学的重要研究内容之一,有助于了解远古生命之谜。牙形石个体很小,从不足0.1毫米到约4毫米。牙形石大约生活于5.1亿到2.1亿年前。它们看起来像是一颗锥形的牙齿或小梳子,长有眼睛和背鳍,嘴中有牙,但却找不到下颚或其他骨骼类身体部件。许多科学家认为,牙形石可能是目前已知的早的脊椎动物之一。

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