科学原来这样学 | 称霸地球1亿多年的恐龙,为何在6600万年前消失了?
仅从画面来看,好莱坞大片的特效水平依然在线,片子以几只恐龙生活画面展开,直到一只羽暴龙被异特龙 KO,一口封喉咬死,接着一只蚊子吸取了死亡恐龙的血液,似乎成了传递 DNA 的关键。▼
片段最后以 6500 万年后恐龙踏入人类生活区域形成冲突做结尾,留下悬念。
有恐龙粉丝辨认,片段中还出现了风神翼龙、钝角龙、甲龙、无齿翼龙、窃蛋龙、小盗龙、负栉龙等七种恐龙。▼
提起恐龙,几乎所有的小朋友都感兴趣。恐龙家族曾经是陆地上的霸主,家族成员也各具特色,有身轻如燕、只有几百克重的“小精灵”,也有重达数十吨的“重量级选手”;有高大的“巨人”,也有矮小的“侏儒”;有身披鳞片的,也有身披羽毛的;有在地上跑的,也有在天上飞的;有凶猛食肉的霸王龙,也有温柔食草的马鬃龙。恐龙的身上几乎汇集了小朋友喜欢的所有特质,也是最能激发小朋友好奇心、想象力和探索精神的史前动物。
恐龙是生活在中生代的能够直立行走的陆地爬行动物。中生代被称作“恐龙的时代”,恐龙也被称作“中生代的霸主”。中生代包括三叠纪(距今2.52 亿—2.01亿年)、侏罗纪(距今2.01亿—1.45亿年)和白垩纪(距今1.45 亿—6600万年)三个时期。恐龙在三叠纪晚期(约2.3亿年前)出现在地球上,在侏罗纪和白垩纪时期都十分繁盛。▼
提起知名度最高的恐龙,很多小朋友首先想到的肯定是霸王龙、三角龙等,但这些都是国外的恐龙。目前,全世界已经发现并命名了1000多种恐龙。根据中国古动物馆的统计,截至2020年12月,中国已根据骨骼化石研究命名了330多种恐龙,是世界上恐龙种类最多
的国家。
不过目前,我国还没有发现三叠纪时期的恐龙骨骼化石,只发现了疑似的恐龙足迹化石。20世纪30年代末,我国古生物学家在云南省禄丰县发现了侏罗纪早期的恐龙骨骼化石,这是我国已知年代最早的恐龙化石。抗日战争期间,中国古生物学家们转移到大后方云南,虽然颠沛流离,生活艰苦,但依然力争上游,科研报国,继续进行地质踏勘和化石挖掘工作。1941年,古脊椎学家杨钟健将云南禄丰发现的恐龙骨架研究命名为“许氏禄丰龙”。命名“许氏”是杨钟健向对其帮助很大的德国古生物学家许耐表示感谢之意。许氏禄丰龙是中国人第一次独立发现、发掘、研究、装架的恐龙。它的体长约6米,属于植食性恐龙。后来,古生物学家在云南禄丰还发现了肉食性恐龙——三叠中国龙,因为当时认为恐龙化石产出的层位是三叠系地层,故得此名。但现在,学术界普遍认为三叠中国龙生存的年代实际上在侏罗纪早期,距今约1.9亿年。
在一众大块头中,身高2米多的 禄丰龙并不算高大威猛,但它却是位于北京市西城区的中国古动物馆的镇馆之宝。因为它是中国最早装架的恐龙、是保持极完整的恐龙之一,也是中国已知时代最早的恐龙,真是响当当的中国第一龙!▼
许氏禄丰龙完整骨架化石(图源:中国古动物馆)
四川省是中国侏罗纪中晚期恐龙的乐园,古物学家在这里发现了大型的蜥脚类、兽脚类,以及鸟臀类的化石。蜥脚类恐龙包括“中国恐龙巨星”马门溪龙和有尾锤的峨眉龙。其中, 马门溪龙有19节颈椎,是世界上已知脖子最长的恐龙。兽脚类恐龙中的永川龙属于异特龙类,体长可达10米,是当时陆地上的霸主,常把幼年的蜥脚类恐龙作为自己的美餐。这里还生活着各种鸟臀类恐龙,比如世界上已知最古老的剑龙——太白华阳龙。与其他进步的剑龙相比,华阳龙的体形比较小,身长只有4.5米,但背上有两列又细又尖的骨板,再加上尾部的两对锋利的棘刺,连肉食性恐龙都拿它没办法,无从下“口”。▼
马门溪龙骨架模型(图源:中国古动物馆)
辽宁省的热河生物群是一个“毛茸茸”的恐龙世界。这里生活着大量长着羽毛的恐龙,生存年代为距今1.3亿—1.2亿年的白垩纪早期。自1996年一个农民在此地发现第一块带羽毛的恐龙化石——中华龙鸟化石起,随着大规模的科学发掘,大量带羽毛的恐龙化石重见天日,揭开了恐龙与鸟类演化以及羽毛演化的秘密。其中,人气极高的华丽羽王龙属于暴龙超科,是霸王龙的原始祖先,体长可达 9 米。科研人员通过分析推测,块头这么大的恐龙竟然身披丝状羽毛,说明当时辽西地区的气候较为寒冷,可能与现在的气候相似,为了适应寒冷的环境,恐龙的身体表面发育出羽毛来保暖。
恐龙蛋化石(图源:中国古动物馆)
古生物学家在热河生物群中还发现了几种尾羽龙化石,它们属于窃蛋龙类——当然,窃蛋龙“名不符实”,它们并不偷蛋,是被“冤枉”的。尾羽龙前肢和尾部的羽毛与现生鸟类的飞羽类似,是一种带有羽轴的羽毛。这种片状的羽毛和来自燕辽生物群(分布在我国辽宁省西部、河北省北部和内蒙古自治区东南部,名字来自我国古代不同地区建国的燕国和辽朝)的胡氏耀龙的羽毛类似,不具备保温或飞行能力,只能用于展示和炫耀,类似于雄孔雀的尾羽。▼
窃蛋龙(图源:中国古动物馆)
顾氏小盗龙是一种小型的恐爪龙类,它的羽毛的羽轴已经弯曲,且羽轴不对称,具有飞行能力。而且,小盗龙的前后肢都长有片状飞羽,所以这是一种拥有四只翅膀、能够飞行的恐龙,也被形象地称为“恐龙中的双翼飞机”。尽管飞得还不那么完美,但在挑战天空的这条道路上,小盗龙已经迈出了勇敢的一步。正是这些带羽毛的恐龙化石的发现,帮助古生物学家们推测出了羽毛演化的整个过程:单根羽毛—带有羽轴的羽毛—带有羽小支的正羽—羽小支相互勾连形成的正羽—羽轴不对称的飞羽。恐龙身上长有羽毛的发现,综合其他似鸟的行为特征,说明恐龙其实没有全部灭绝,它们中的一部分演化成了鸟类。因此可以说,现代的鸟类都是“未亡的恐龙”。▼
顾氏小盗龙完整个体化石(图源:中国古动物馆)
我国山东省的王氏生物群中也出土了大量的恐龙化石,它们的生存年代是白垩纪晚期,也是中生代的恐龙帝国走向衰落的时期。这里发现的恐龙大多体形巨大,且绝大多数都属于鸭嘴龙类。鸭嘴龙类按照头冠的有无,分为平头和带冠两大类。巨型山东龙就属于前者,是一类非常低调的大型鸭嘴龙。山东诸城还发现了一种大型角龙——诸城中国角龙,这种大型角龙类过去大多见于北美地区。中国角龙这个名字十分“高大上”,可以说是称霸一方。它的头骨加上颈盾可长达2米,真是个大脑袋的家伙!当然,王氏生物群中也少不了肉食性恐龙的身影,比如诸城暴龙。它的体长约10—12米,重约6吨,是中国版的霸王龙。▼
(图源:网络)
飞天是人类自古以来的梦想,古希腊神话中就已经有了人类用蜡制作鸟的翅膀飞行的传说。1996年,在我国东北辽宁省发现了一件热河鸟的化石。它是中国已知最原始的鸟,有着细小的牙齿和锋利的爪子,与恐龙祖先颇为相似。▼
原始热河鸟化石(图源:中国古动物馆)
2014年,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员汪筱林和其团队在热河生物群中,发现了与电影《阿凡达》中的飞行翼兽“伊卡兰”下颌结构相似的翼龙化石,于是将其命名为“阿凡达伊卡兰翼龙”。这堪称感性的艺术和理性的科学的一次完美结合,艺术家大胆的想象竟然得到了科学家的证实,兼具诗意美与理性美~▼
遗憾的是,在漫漫历史长河中,恐龙存在的时间太过短暂,这一切都在6600万年前灰飞烟灭 ——一块直径约1万米的陨石砸向地球,产生了一个口径约18万米的大陨石坑。陨石坑蒸发出的岩石灰尘被高高地抛向天空,遮天蔽日,引发了一系列自然灾害。雪上加霜的是,印度的德干半岛还发生了剧烈的火山喷发。双重打击使得地球上的恐龙遭遇灭顶之灾,一代“枭雄”就此谢幕。值得庆幸的是,少数恐龙演化成鸟类飞上蓝天。现在的1万多种鸟类似乎见证了中生代恐龙帝国的余晖,仿佛重述着它们的史前祖先的辉煌。▼
接下来呢?
亲爱的小朋友,你是不是还有很多问号?
恐龙是如何征服天空?
恐龙灭绝后,哺乳动物如何逆袭成功,重获新生?
先有鸡还是先有蛋?
在波澜壮阔的宇宙里,人类生命究竟扮演了怎样的角色?
……
在浙江少年儿童出版社重磅推出的硬核科普读本——“科学原来这样学”书系之《生命的进化之旅》里,或许你能且听“石”吟,找到答案。▼
生命的进化之旅
内容简介
本书共有20篇科普文章,以凝练的语言、宏大的视角和高远的格局,通过一个个循环嵌套而又彼此独立的故事,讲述了一部完整的、波澜壮阔的生命进化发展史。
在本书中,我们既可以在化石中探寻生命的密码,也可以与达尔文共读“大地之书”;既见证了寒武纪生命大爆炸的勃勃生机,也能够跟随中生代的陆地霸主——恐龙一起冒险,进行跨次元的深度交流。
作者简介
王原,中国古动物馆馆长,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员,博士生导师。主要从事古两栖爬行动物研究、博物馆管理和地质古生物学科普工作。曾荣获国家自然科学奖、中国科学院杰出科技成就奖、杨钟健科学传播奖、全国创新争先奖、全国优秀科普作品奖等科研、科普奖项。
葛旭,中国古动物馆展教部主任,副研究馆员。主要从事与古生物有关的科普教育和科普展览设计工作。主持并参与过多次中科院、北京市的科普项目。合著有《听化石的故事》等科普著作。
中国古动物馆
中国古动物馆(Paleozoological Museum of China;英文简称PMC)隶属于中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(IVPP),是该所于1994年创建的中国第一家以古生物化石为载体,系统普及古生物学、古生态学、古人类学及进化论知识的国家级自然科学类专题博物馆。
中国古动物馆从研究所馆藏的标本中精心挑选出了1000余件向公众展出。馆内陈列着自5亿多年前的寒武纪至距今1万年前的地层中产出的史前各门类古生物化石和旧石器标本及模型,全面展现了史前动物和古人类的自然遗存及其生命演化的宏伟历程。
科学原来这样学
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《生命的进化之旅》属于“科学原来这样学”书系,是浙江少年儿童出版社与国内科普界大神云集、群星璀璨的“顶流天团”强强联合,重磅推出的硬核科普作品。
“科学原来这样学”书系涵盖了天文宇宙、地球科学、物质科学、生命科学等学科领域的关键科学问题,不仅总结了以往的科技成果,更是立足当下,放眼未来。从微观上,帮助小读者丈量世界、获取丰富的科学知识,激发对科学的兴趣;从宏观上,与时俱进,见微知著,让小读者在仰望星空的同时,更加脚踏实地,在见证祖国科技发展日新月异的过程中,激发勇于创新、勇于探索的科学态度。
我们是谁?我们从哪里来?
我们将去向何处?
何为灭世?何为创世?
何为人类?何为生命?
何为时间?何为永恒?
上述问题不仅是停留哲学层面的思考,在科学层面也得到了严谨的验证。
近500年来,科学发现和技术发明不计其数,但是颠覆性的科学革命只有两次:一次是天文学革命。16世纪时,哥白尼提出了“日心说”,认为地球不是宇宙的中心,而是绕着太阳运转的天体中的一员。另一次是生物学革命。达尔文在观察了纷繁复杂、看起来杂乱无章的大量生物后,天才般地找到了这些生物之间的内在联系和真正的秩序,绘制出不停新陈代谢的“生命之树”,出版了惊世巨著《物种起源》。
我们既惊叹于生命进化的神奇和伟大,也为那些曾经在地球上鲜活过的生命歌颂赞美,更要慨叹成为人类是何其艰辛,何其幸运。
中国不但有最好的化石,也有最好的古生物学家。近百年来,中国古生物学家们矢志科研,励精图治,取得了一项又一项震惊世界的科研成果。尤其是近年来,从云南澄江生物群的寒武纪生命大爆发,到辽西热河生物群的飞上蓝天的恐龙,从云南古鱼类颌的起源,到青藏高原古生物的科考新成果,乃至显示最新技术进步的古DNA分析,中国古生物学研究成绩斐然,举世瞩目。
天地万物有静谧大美。浙少君愿大小读者们跟随本书,在漫漫46亿年时光中感受生命的壮丽坚韧、生生不息。或许在不久的将来,你就是那个发现了化石遗迹的了不起的化石猎人呢~
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