这篇发表在《美国国家科学院院刊》上的钻研成果,怎么揭露恐龙灭绝真象?

它是如何消失的?它去哪里了?
北京西二环左近,中国古动物馆的展厅中,小男孩拉着母亲的手 , 聚精会神地凝望着橱窗里史前巨兽遗留下的巨大骨骼化石 , 忍不住好奇地提问 。
孩子的追问涉及了一个“千古迷思” 。
6600万年前 , 曾经经在地球上“称霸”长达1.7亿年之久的恐龙消失不见,留下了至今未解的疑案 。多年来,全球的科学家历来没有休止寻觅恐龙灭绝的缘由 。
是由于小行星撞击吗?是由于印度德干火山大暴发吗?许许多多的问号 , 许许多多的假说 , 而谜底至今仍掩埋在厚厚的岩石之下,藏身于莽莽的群山之间,飘拂在生命演变的历史长河中 。
去年 , 中国科学家在恐龙蛋以及蛋壳化石上找到了新信息:“恐龙多样性在晚白垩世末期的降低,极可能是致使恐龙灭绝的重要诱因 。”
这项钻研成果在《美国国家科学院院刊》甫一发表,就引发世界的注视 。
“全中国专门致力于恐龙蛋钻研的学者不到10人,咱们在以自己的努力,去探索亿万年前的生命演变史 。”这项钻研的主要完成人之一、中国科学院古脊椎动物与古人类钻研所副钻研员王强将这项事业形容为“以小博大”的探索 。
恰是这些执著而苏醒的探索者,英勇地回望历史 , 努力破解亿年前的“密码”,才让孩子们的“千古之问”有了更清晰的回响 。
《美国国家科学院院刊》封面截图,图中为山阳盆地发现的一窝瑶屯巨形蛋 。
写在恐龙蛋上的“密码”
“作为恐龙在地球上繁衍生息的主要载体,恐龙蛋上写满了‘密码’,而咱们的工作就是破解这些‘密码’,读懂亿万年前的信息 。”王强这样比喻恐龙蛋化石的钻研工作 。
对于普通人来讲 , 恐龙蛋化石钻研,听起来既新奇有趣,又“冷门”“小众”,而王强对我国恐龙蛋钻研的历史如数家珍 。他介绍,我国恐龙蛋化石发现与钻研的历史,要追溯到上世纪20年代 。
1922年,美国自然历史博物馆组织的“中亚考察团”在内蒙古二连浩特进行考察、挖掘,发现了恐龙蛋化石,这次发现使得恐龙蛋进入了群众的视线 。“但对于这批珍贵材料,美国的钻研者仅于1925年进行了简单切片,并未深刻钻研 。”
实际上,早在1921年,侵华日军修建南满铁路时,在位于辽宁昌图的泉头车站就发现了恐龙蛋化石 。1929年,日本学者对这些发现进行了报导,但这些蛋当时被认为是龟鳖类的蛋 。日本战败后,这批化石材料留在了辽宁大连,由大连自然博物馆珍藏 。
“我国科研工
钻研引发了时任中科院古脊椎所所长、我国古脊椎动物学科奠基人杨钟健的
一般情况下,依照科学规范的采集步骤,暴露出地面的化石需要由科研人员进行逐层的清算以及标注 。“如果没有产生意外情况,依照当时的采集前提,咱们应当用采集机械,应用支架把工作人员‘送上去’,打包好了再采回来 。”
然而,当天正属于无法“按常理出牌”的意外局面 。因为大雨刚过 , 化石周围的岩层极其松软,随时可能产生垮塌 。俗语说,“覆巢之下,焉有完卵”,一旦产生垮塌 , 完全的蛋化石就将被完整损坏掉 , 它携带的许多重要的地质以及古生物信息,也将随之湮灭、鲜为人知 。
时间紧急,为了抢救已暴露在外的蛋化石,科研人员在没有必要的采集装备的情况下,徒手从山崖侧面爬上崖顶 , 应用绳索将工作人员头朝下“倒悬”下来,把奄奄一息的恐龙蛋快速“救走” 。
如今,这几枚被及时“救下”的恐龙蛋标本,留在了陕西自然博物馆 。“它们的发现地点不在咱们本次钻研考察、挖掘的主剖面上 , 因而,它的呈现,扩展了恐龙蛋在山阳盆地上发现的散布规模 。”王强解释 。
有时,野外考察以及挖掘工作中还会呈现一些“偶然” , 可谓“意外之喜” 。
2014年的采集进程中,王强一行人顺着山坡一路上行,在一处峻峭的山脊上,大家抉择坐下来短少憩整一下 。一位科研人员“落座”时感觉被“小石子”硌了一下,伸手拈出了一块小碎石,正要扔掉的时候,却看到上面有一片小小的、刀片样的化石碎片 。
“这枚化石碎片与咱们在山阳盆地常见的恐龙蛋不大同样,它尤其薄,初步判断可能属于棱柱形蛋 。”王强以及同事们立刻拿出毛刷等工具,继续在周边寻觅 , 将这未知“真实身份”的蛋片标本采集回来 。
后经试验室切片鉴定,这几枚小“蛋片”来自一种龟鳖类的蛋化石 。“尽管它不属于恐龙蛋,但它的呈现丰厚了山阳盆地古生物群的组成 。未来,通过深刻探究它与恐龙蛋的埋藏环境以及层位上下的对照,还能‘揪’出恐龙生存环境、孳生习惯等更多谜团的线索 。”王强说 。
固然,这样的“意外之喜”,是基于大量的野外科考、基础科研工作的累积 。“在有份量的期刊上发表一篇文章当然开心,但在野外采集到一个使人欣喜的标本,有时候要比发表一篇文章还使人兴奋!”
王强说,一点一点探索以及获取 , 抽丝剥茧、环环相扣地“解谜”,恰是钻研古生物的乐趣所在 。
10年揭开“面纱”一角
北京时间2022年9月20日清晨,这项由中科院古脊椎所、中科院地质与地球物理所、中国地质大学(武汉)等单位科研人员通力合作近10年共同完成的重要钻研成果,以封面文章情势在国际知名学术期刊《美国国家科学院院刊》发表 。
“10年时间,相较于恐龙曾经在地球上存在的亿万年来讲,实在过短暂了 。而对于人类个体来讲,10年又算得上是一个漫长的时代 。”
王强说 , 能将血汗凝聚在这短暂又漫长的10年里,以新知推进人类破解恐龙灭绝的谜团往前迈进哪怕一小步,也是值得快慰的 。
2021年,科研团队完成为了对采自陕西山阳盆地1000多件原位埋藏的恐龙蛋以及蛋壳标本的古生物学钻研 。钻研结果显示:这千余件晚白垩世原位埋藏的恐龙蛋以及蛋壳标本,恐龙蛋类型主要为瑶屯巨形蛋、长形长形蛋以及坪岭叠层蛋,其母体恐龙分别为窃蛋龙类以及鸭嘴龙类,这与山阳盆地恐龙骨骼所代表的恐龙类型十分吻合,此外该盆地内还有少许的暴龙类以及蜥脚类恐龙骨骼 。恐龙蛋以及恐龙骨骼表明,当时盆地内的恐龙多样性处于一个相对于较低的水平 。
“探索解答恐龙灭绝之谜 , 重点是要依靠恐龙在地球上生存的时空记录 。”王强说,此前因为陆相地层记录的不完全性以及区域差异,给钻研的展开造成为了对照上的难题 。
为肯定山阳盆地恐龙化石所在地层的地质年代 , 合作团队在山阳盆地展开了详细的生物地层学、磁性地层学以及旋回地层学钻研 。他们在4个代表性剖面上采集了3538块古地磁定向样品,经由对样品古地磁试验结果分析,肯定其年代为距今6638万年到6570万年 。“结合区域地质背景分析表明 , 山阳盆地在晚白垩世到古近纪期间没有阅历大的构造流动,其沉积地层基本连续 。”王强说 。
为进一步提高地层的春秋精度,钻研团队又在山阳盆地内以5厘米间隔连续采集5466块岩石标本,应用天文轨道调谐办法在磁性地层学结果基础上对地层春秋进行10万年分辨率的划分 。至此 , 钻研团队取得山阳盆地44个连续恐龙蛋化石层位的高分辨率春秋,从而为分析白垩纪末期恐龙多样性变化及其驱动因素提供可靠的年代学基础 。
“年代学综合测定结果显示 , 山阳盆地恐龙化石散布的时限为6824万年到6638万年前 。这表明山阳盆地内的恐龙多样性在其灭绝前的约200万年间一直处于比较低的水平 。”王强介绍,钻研团队结合秦岭东部其他晚白垩世盆地和山东莱阳、广东南雄等地发现的恐龙蛋化石对照,发现在距今7200万年先后,中国的恐龙多样性有一个显明的降低趋势,这与北美西部的恐龙化石散布特征有类似的地方 。
“这说明,恐龙多样性在晚白垩世的降低极可能是一个全世界性现象!”
这项中国恐龙蛋最新的钻研成果为认识恐龙的灭绝进程以及机制提供了新的根据以及视角:恐龙属于卵生动物,恐龙蛋的孵化胜利率直接抉择了恐龙种群的繁盛与否 。恐龙蛋的孵化需要适合的温度、湿度 。因而,钻研推断:在晚白垩世,跟着自然生态系统以及恐龙本身的协同演变 , 恐龙多样性产生了延续性衰退 , 降低了恐龙这个类群的环境适应能力,并致使其没法在由火山暴发或小行星撞击等重大灾难事件所引发的环境巨变中生存以及复苏,从而终究走向灭绝 。
成果的发表使人惊喜,但王强说,这仅仅揭开了恐龙灭绝谜团的“面纱”一角 。恐龙蛋在岩层中有什么富集规律?恐龙的灭绝与环境背景之间究竟有什么样的关系?这都是科研团队下一步要深刻求索的问题 。
古动物学是一门相对于“冷门”的学科,专门从事恐龙蛋钻研的科研工
他们在野外探索寻找 , 他们埋首于试验室,勠力于隔着沧海桑田的时空剧变,去追寻那6600万年前消失的“印记” 。(完)(_原题为:“蛋”上寻古)
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