神秘曠遠的青藏高原,引發我們無窮的好奇和想象。那里數億年以來滄海桑田的地質變遷,造就了一部生命演化的傳奇史詩。中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員吳飛翔歷時十五年時間,在青藏高原上行走數萬里,勘察這部史詩的痕跡,并在《山海折疊:青藏高原的生命史詩》中用動人的筆觸講述了這段演化傳奇。
他在書中還回顧了半個世紀以來中國科學家跋涉高原、探索未知的波瀾壯闊的歷史,真切展現科學考察的酸甜苦辣。書中的大量圖片令我們領略到青藏高原的壯美風光和風土人情,同時,作者親手繪制精美古生物插圖還原出多姿多彩的遠古生靈。
在下面這段文字里,我們看到曾經的海底崛起成雪域之巔,昔日的海洋霸主魚龍的化石在喜馬拉雅山現身,成為時間之書中的精彩一頁。
2.52億年前的二疊紀末大滅絕,抹去了地球上80%的海洋物種,三葉蟲和海蝎全部滅絕,但它對一類史前海怪來說卻是天賜良機。在這之后不久,即距今約2.48億年的早三疊世,魚龍的祖先下水了。坐享著大量騰空的生態位,加上各種魚類和無脊椎動物等食物資源的蓬勃發展,這類似魚非魚的爬行動物順理成章地成了中生代的海洋霸主。其中三疊紀的薩斯特魚龍(Shastasauridae)這一支尤為引人注目,它們是魚龍歷史上的“巨龍家族”,喜馬拉雅魚龍就是其中一員。
這是一個很有意思的家族,它們的塊頭雖然巨大,但并非都是粗蠻的暴君。喜馬拉雅魚龍的牙齒鋒利得如同一把把短匕首,而它的同類、產自北美的體長超過20 米的肖尼魚龍(Shonisaurus)卻可能是沒有牙齒的好脾氣。薩斯特魚龍還遺傳了祖先們卵胎生的能力,在水中生產小崽,后代的成活率大有保障。
龐大的體形給它們帶來了諸多好處,巨無霸的身形讓它們在水下鮮有敵手,也可以長途游弋,尋獵食物。但大個子帶來的除了這些優勢,也有一些缺點。維持龐大體形的成本顯然也是巨大的,吃飽一頓需要的食物量相當驚人。此外,卵胎生的策略雖然可以提高幼崽成活率,但這些大個子的繁育周期卻可能延長,后代的數量一般也比較少。這樣的短板,在食物充足、環境適宜的時期,比如海洋生態系統非常繁榮的中三疊世(距今2.47億?2.37億年),或許無關痛癢,然而當環境劇烈變化時,卻將帶來巨大的風險。
喜馬拉雅魚龍所在的晚三疊世是薩斯特魚龍家族的鼎盛時期,它們的體形在這個時候發展到了極致,一些種類體長甚至超過20米(相當于2輛旅游大巴車連在一起的長度),比如前面提到的肖尼魚龍。然而,危機卻在一步步靠近。當時中央大西洋超級火成巖省的噴發釋放出大量溫室氣體,海洋嚴重酸化和缺氧。環境的持續惡化最終徹底擊垮了這些龐然大物,薩斯特魚龍一族沒能熬過三疊紀末的大滅絕(距今約2億年)。正是這次滅絕讓恐龍順勢崛起,并從侏羅紀開始稱雄陸地。多數恐龍在白堊紀末滅絕,而魚龍則在這之前約3000萬年就全部滅絕了。三疊紀之后,侏羅紀和白堊紀的海洋里再也沒出現過比肖尼魚龍更大的種類。
▲ 喜馬拉雅魚龍部分化石(下)及其素描圖(上,吳飛翔/繪)
薩斯特魚龍家族的故事并沒有就此完結。在喜馬拉雅魚龍生活的時代,它的產地——珠峰地區當時還在南半球的中緯度地區,位于印度板塊北部,正淹沒在特提斯洋里。印度板塊向北漂移,隨后與歐亞大陸碰撞而造山,石化的魚龍殘骸連同巖石一起被推到了高出海面近5000米的地方,在那里等待著屬于自己的另一個高光時刻——它將成為青藏高原科考史上的一個傳奇。
對于青藏科考而言,1966年是個很重要的年份,我國第二次珠峰地區的科考在這一年正式開始。這是一次綜合性的考察,為了這次任務,中國科學院做了大量的籌備工作。除了在1956年就成立了“中國科學院綜合考察委員會”,還按學科設立了5個專題,第一個專題是地質、地球物理組,劉東生 (中國科學院地質與地球物理研究所) 、文世宣 (中國科學院南京地質古生物研究所) 、邱占祥 (中國科學院古脊椎動物與古人類研究所) 、常承法 (地質所) 、崔之久 ( 北京大學 )、尹集祥 ( 地質所 ) 等幾位地質學家分在這個組。因為當時主要依據化石確定地層時代,所以化石的采集和研究非常重要。組里劉東生、文世宣和邱占祥三位古生物學家各有分工:劉東生是科考隊隊長,統管組織協調,文世宣負責無脊椎動物和古植物,邱占祥負責脊椎動物化石。這次聶拉木喜馬拉雅魚龍的發現,邱占祥先生就是當事人。
1966年3月8日,邱占祥和古脊椎所技術人員張宏從北京出發。他們和其他同事一起,先坐火車到蘭州,再坐汽車慢慢地往高原上走,用了20多天才抵達珠峰工作點。出發前他們足足鍛煉了兩個月身體,但上山后高原反應還是非常強烈。經過前期準備和休整,真正的考察工作大概從5月開始。考察隊來到聶拉木縣土隆村附近,這里位于希夏邦馬峰和珠穆朗瑪峰之間。由于地勢的抬升,波曲 (河) 自北向南在這里切出一條深溝,將沿途的地層暴露在河谷兩側。隊員們沿著坡面慢慢往上找,只是越爬越吃力。快走到地層較高的位置時,巖面上鼓出來的幾塊化石令邱占祥和隊友們驚住了,那真是一個大家伙啊!人們最先看到的是頭骨部分,下頜的形狀依稀可見,而上面那顆巨大的牙齒更是搶眼——它的高度超出成年人半個手掌,最寬的地方兩指有余。順著頭骨往旁邊追,居然還有一大片七零八落的骨骼。雖然已經有些散亂,但整體的保存狀態已經相當驚人。看頜骨和牙齒的特點,再根據周圍很多海生的菊石化石,隊員們鑒定出這應該就是魚龍。這是在中國境內發現的第三件魚龍標本,第一件是1964年劉東生先生與同事在定日發現的一些魚龍殘骸,第二件是1965年經楊鍾健先生研究的貴州仁懷三疊紀的茅臺混魚龍,不過那些都只是一些散碎的骨骼。
▲ 喜馬拉雅魚龍復原圖(李榮山/繪)
據當事人回憶,這里還有個有趣的小插曲——當時的一出“龍蛋烏龍”引得當時的科考隊長劉東生先生從外地一路趕過來看稀奇。這個魚龍化石的腹部位置有幾個圓圓的東西,大家猜這是不是魚龍的蛋?當時歐洲魚龍的證據很清楚,它們是卵胎生的,眼前這些如果真是硬殼蛋,那可算是一個很大的發現了。不過,究竟是不是,當時現場誰都拿不準。“不管是什么,我們得向上面打報告。”文世宣提議。報告打到劉東生先生那里,當時他正在另一個地方開會,聞訊后跳上車就直奔珠峰來了,說要看看“你們找到的蛋究竟什么樣”。劉先生早年曾師從楊鍾健先生研究古脊椎動物,而且他和同事在1964年定日縣蘇熱山考察時已經發現過魚龍的殘骸 (后來這些和土隆的魚龍材料皆歸于喜馬拉雅魚龍) ,所以在珠峰地區又發現魚龍化石的消息讓他分外驚喜,更何況這魚龍肚子里還有古怪。不過劉先生看過之后,確定那幾個圓球并不是蛋,而是一種特殊的結核。但魚龍倒是確定無疑的了,居然還是這么大一條。接下來就是給化石打包裝箱,這就是張宏師傅的專業了。師傅們費盡周折,先把化石從巖層上取下來,用石膏固定,再照著化石尺寸制作箱子。因為出發前完全沒人料到會發現這樣的大家伙,沒有做充分的準備,所以箱子只能就地取材現做。還好有藏族同胞幫忙,陸陸續續弄來很多木材,大家鋸板子、釘架子,就地做開了。這樣,前后花了個把月時間,大家把化石裝好,最后足足有十幾箱。
▲ 20世紀60年代的珠穆朗瑪峰地區科考,圖為牦牛隊馱運物資上山
后來標本一路輾轉運到北京。1972年,古脊椎所董枝明研究員在與楊鍾健先生合編的《中國三迭紀水生爬行動物》中發表了部分材料,包括前面的這塊最珍貴的帶頭骨那十幾箱化石,有一部分后來竟不知去向,令人惋惜。
這些喜馬拉雅魚龍化石一部分存放在北京自然博物館(現國家自然博物館),而另一部分,包含部分頭骨的材料,則保存在古脊椎所。這種標本“身首分離”的特殊情況是歷史的產物。20世紀80年代初以前,按慣例古脊椎所所長一直兼任北京自然博物館館長,因此當時很多化石標本無論是庫房存放還是進行展覽,都曾放置在北京自然博物館。1985年開始,古脊椎所所長不再兼任北京自然博物館館長,有些標本從此分身兩處。這樣的例子還有1973年發掘的著名的黃河象,這具人教版小學語文課本里介紹過的明星化石,也由于同樣的原因而“身首分離”:如今,它的軀干正作為一大鎮館之寶站在中國古動物館三樓;而它的頭骨則立在國家自然博物館的大廳,默默地見證著世事的流轉。
幸運的是,2023年2月,當時還是正月,在古脊椎所倪喜軍老師和鄧濤老師的組織下,我們一行人再次探訪聶拉木和定日喜馬拉雅魚龍產地,竟然找到了大量魚龍骨骼。在考察的最后一天,我甚至在定日蘇熱山找到一具保存了數個巨大牙齒的魚龍頜骨!這令所有人都感到無比的振奮,要知道,在1964年和1966年喜馬拉雅魚龍化石被發現之后,這里就再未見像樣的魚龍材料面世,更別說這樣規模和品相的化石。由于發現的材料大大超出預期,且根據已暴露部分的情況估計,對這些材料的科學發掘必須投入大量的人力、物力和時間,而發現時相關技術人員因為有別的工作安排,不能及時進藏趕赴現場處置,這幾處龍骨只好暫時留在原位等待后續發掘。4月,古脊椎所尚慶華老師帶隊直奔產地,對已探明的標本進行了復雜的搶救性發掘,并將其運回北京修復,而且他們又發現了一些新材料。作者得知這些化石已修復完畢,尚慶華和同事將會對這些材料進行仔細的研究,相信一定會有很多新的發現。
(本文摘編自《山海折疊:青藏高原的生命史詩》第2章“海怪與恐龍”,標題為編者所加。)
書名:山海折疊:青藏高原的生命史詩
?♂? 作者:吳飛翔
內容簡介
青藏高原是地質活動的杰作。大自然的偉力在這里改變了海陸的分布,大陸之間的碰撞消亡了古海,地殼的變形與褶皺塑造了雄偉的山脈,曾經的海底崛起成雪域之巔,無數的生命故事就此被折疊在這部由千萬層巖石堆積而成的時間之書里。
本書作者以親身經歷的青藏高原科考為線索,將艱苦卓絕的科考歷程、蒼涼壯美的高原奇觀、多姿多彩的風土人情和激動人心的化石發現融為一體,輔以親手繪制的精美古生物插圖,講述了青藏高原2億年以來魚龍、攀鱸、古犀牛、三趾馬等各類生物的演化傳奇,呈現了一部令人驚嘆的青藏高原生命史詩。
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