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    化石究竟怎么找?一位古生物学家的野外考察故事

    时间:2018-01-16 23:31:00   来源: 中国西藏网

    说到古生物学家,大家脑海中的印象可能就是几个人天天戴着放大镜,抱着几千年前看似没有生命的化石看个不停;或者是常年野外考察,风餐露宿,自己都不知道翻了多少座山,走过多少条路;高科技的发展似乎和我们无关,我们只关心远古生物发出的声音……

    当然,这只是人们固有的刻板印象。

    接下来,我想用在西藏札达考察的亲身经历为大家讲述真实的野外考察故事。

    札达之缘——追随上个世纪线索的指引

    首先,为什么选择西藏札达 ?

    这个人口只有600人的小县城,历史上既拥有西藏阿里地区最重要的藏传佛教的寺院托林寺,又是古格王朝的遗址。更为重要的是,它是中国出产的脊椎动物化石第一个被研究的地点 。

    关于札达,我想跟大家分享一个有趣的故事。

    1839年,有一个英国博物学家在印度工作,他得到了从札达发现的化石,但这个化石并不是他亲自采集的。

    他在印度加尔各答遇见了几个从西藏到印度去做生意的藏族商人,他们身上带的护身符,有几块竟然是化石。当地人可能觉得这些东西明明是动物的形状,现在却变成了石头,颇感神奇,于是就佩戴在身上。

    博物学家后来发现,原来这是远古动物的化石。

    之后,这位博物学家写了一篇文章来报道这件事,这就成了要去西藏札达进行野外考察的一个重要的线索。

    当然,札达只是一个特殊位置,考察队的工作不仅仅限制在札达,因为除了采集哺乳动物化石以外,还需要采集其他化石,比如植物化石和鱼类化石等。

    在札达的考察完成后,考察队继续向西直到班公湖,那里有非常典型的高原鱼类。古生物学家需要采集很多的标本,来了解现代鱼类和过去鱼类的相似之处和不同之处。

    在考察结束,回程时,团队还会去其他一些认为有可能找到化石线索的地方。如果当时没有时间考察,也要先去确认下一次也许要去的地点,在古生物学家的圈子里,这个称为踏勘 。

    “八仙过海 各显神通”——专业齐全的考察队伍

    工欲善其事,必先利其器。

    一次成功的野外考察绝对离不开一个优秀的团队。我们的野外考察队不只做古生物研究。

    实际上,古生物研究这个学科要比我们想象的大得多,包括哺乳动物化石研究、鱼类研究和植物研究等等,即使在哺乳动物化石里面,也有许多细分的门类。

    以我的研究方向大型哺乳动物为例,这里面也有不同的类型:比如陆地上庞大的动物——大象,考察队里面就有人专门研究象的化石,除此之外还有剑齿虎等猫科动物,我的同行也有专门研究食肉动物的。

    同时,考察队里还有地质学家、古气候学家和古植物学家等等,可谓八仙过海,各显神通。

    我们考察队不仅在专业上有所分工,还是一个全球性、科学学术的团体。

    比如,考察队里面还有好几位美国的同行,他们来自洛杉矶自然历史博物馆、佛罗里达州立大学、德州大学以及纽约的美国自然历史博物馆等。

    另外,由于需要在野外发掘,自然少不了非常强大的技术支撑队伍。队伍中每个人都有非常高超的技巧,可以把野外相当破碎的化石,很完美地采集回来,送到实验室进行修复。

    除了这些专业人士,团队里还会有很多支持野外工作的当地藏族同胞,比如司机,他们驾驶技术十分了得,能够保证考察队的安全和野外顺利工作。

    万事俱备,只欠东风——化石究竟怎么找?

    在这么强大的团队支撑下,想在札达这么大的地方,寻找到有化石的地点,怎么去找呢?

    一个科学完备的考察计划至关重要 。

    要找某种化石,首先要进行非常详细的分析,发现当时适合它生活的环境。

    比如,要研究鲨鱼的化石,就一定要在有海洋沉积的地点寻找;要找陆地上的哺乳动物,那一定要在有陆地上的湖泊或者河流的沉积的地方。

    科学家首先要在地质图上详细地去研判哪些地方有这样的地层分布,这是成功的第一步。

    地点确定后,就可以找到化石了吗?

    这是不一定的。虽然有时候分析得很好,但化石并不会一动不动地暴露在那个地方,科学家到达这个地方后,就可以直接把它取走。

    大多数化石往往埋藏在地层里面,只在地表露出一些蛛丝马迹。由于自然的风化,这些碎片暴露在地表。

    因此,确定地点后,我们就需要进行一项细致的工作——仔细搜索地面或者岩面。可能一开始只找到一点小小的线索,但最终也可能会有令人吃惊的收获。

    我可以用考察队在札达挖掘到完整犀牛头骨的例子来讲一下。

    一开始,我们在札达的观景台附近的地上发现了有反光的东西,经检查是犀牛牙齿的很小一部分釉质,细致地把围岩(周围的岩石)拨开,查看牙齿的保存状况,然后进行详细的技术处理。

    出乎意料的是,我们逐渐发现这个牙齿竟然在地层里保存十分完整,一列牙齿很牢固地保存在它的头骨上面。

    所以我们团队马上就开始进行大规模发掘,随着面积的不断扩大,最后发现这是一个完整的犀牛头骨。

    这个结果可以说是十分令人吃惊,当然,也让我们十分开心。

    找到化石,怎么取出来?

    这个时候石膏绷带可是立了功劳!

    别小瞧这一卷石膏绷带。

    找到完整的犀牛头骨,并不意味着考察的成功。如何把它取出来,也是个难题。

    由于这些骨骼都已经开裂,甚至有很多折断的地方,如果要从地层里取出来,就需要很多专业的处理工作。

    首先要用化学试剂来加固化石,不能让它暴露在空气中继续被风化侵蚀;然后,不能很简单地把化石用手拿起来,需要像人骨折去医院打石膏绷带一样,用石膏绷带把化石包裹起来,严严实实像一个木乃伊一样,再运到野外考察车上。

    所以每次考察前,一项重要的工作就是准备石膏绷带。

    如何识破古生物的“庐山真面目”?

    最后,科学家是如何根据化石,推测出某种古生物的真面目的呢?

    与研究现生生物不同,化石一般只保留了生物的硬体部分,特征并不完全。

    当标本运回实验室后,首先要进行完全客观的修复工作,不能人为补充丢失的部分。

    然后,古生物学家将根据残缺的特征,运用功能形态分析、现代近缘生物类比、伴生生物组成等来判断化石的系统分类位置和自然生态环境。

    只有在极端特殊的情况下,古生物的硬体和软体可以比较完整地保存而无显著的变化。

    举一个例子,冰河世纪有一种叫做披毛犀的动物,身披长毛可以御寒,可是如今它只是一块石头,怎么知道它以前是身披长毛的呢?

    这就要讲到冰河世纪动物的特别之处:西伯利亚等地区的永久冰冻的地层里会存有已灭绝动物的完整遗体,包括毛发,披着长毛的披毛犀遗体就能在这种永久冻土里找到。

    因此,除了化石,科学家往往需要严密的证据支持和推理,才能得知古生物的本来面貌 。

     
    来源:科学大院 
    作者:邓涛 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所

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