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90件化石精品,有颜值有故事
时间:2019-12-06来源:光明日报作者:韩寒编辑:杨鑫

  许氏禄丰龙组合骨架 本报记者 韩寒摄/光明图片

  时间回到90年前。1929年的一个冬日。北京周口店“第1地点”古人类发掘遗址,时年25岁的裴文中捧起了一个距今50万年的古人类头骨化石。

  这件被称为“北京人”的头骨化石,由于确立了人类演化进程中存在“直立人”这一阶段,而在海内外学术界大放异彩。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所也自此肇始。

  90年后,为纪念古脊椎所走过的历程,该所从24万件收藏标本中精心挑选出90件,举办“90周年纪念展(1929—2019)”特展,在中国古动物馆展出。同时,发布《证据:90载化石传奇》新书,梳理与该所相伴的,中国古脊椎动物研究从无到有、从蓄势到飞跃的历程。

  生命之树 气象万千

  古脊椎所收藏的24万件标本,气象万千。

  “要从这24万件标本中选择最具代表性的90件,期望高、难度大。”古脊椎所研究员、中国古动物馆馆长王原回顾。

  一则因为生物演化是一个复杂的历程,在长达亿万年的时光中,每块化石只能代表某一时期某类生物的部分特点。二是因为90年来中国古脊椎动物研究成果星河灿烂,难免挂一而漏万。

  王原和《证据:90载化石传奇》一书的作者团队,讨论并确定了三条选择标准:有故事、有颜值、有广泛性。“广泛性”要求标本应在1929—2019不同年代被发现和研究,另外地质时代、产地、分类应覆盖广泛,而且要尽可能囊括更多学者的工作。

  最终,他们的成果以一张“生命之树”图的形式呈现了出来。90件产自中国的化石和石器标本组成一颗生物演化的大树——树的基部是鱼类和两栖类,两侧树枝向上延伸,依次从爬行类向鸟类、哺乳类,继而向人类及其制造的工具和装饰品过渡。

  “生命之树”上,“年长”的鱼类梦幻鬼鱼生活在距今4.24亿年。它发掘于云南曲靖,身上汇聚了有颌脊椎动物的诸多原始特征。而“颌的出现”是脊椎动物演化史上影响极为深远的事件,它大大提高了脊椎动物的取食与适应能力。现存6万多种脊椎动物中,有颌脊椎动物占了99%以上。

  “年轻”的崇左早期现代人下颌骨化石,距今“只有”约11万年。下颌骨上突起的颏隆凸、明显的颏窝、中等发育的侧突起等,指示它的主人拥有现代人的衍生特征。而粗壮的下颌体、下颌联合面又保留了古老智人的特点。它的发现,有力地支持了现代人多地区起源假说。中国人的近祖,很可能就来自中国。

  物种的演化,并非一蹴而就。许多演化细节,掩藏在物种与物种之间的过渡类型中。

  发掘于1860年德国索伦霍芬的始祖鸟化石显示,它具有爬行类和鸟类的双重特征。然而由于标本稀少、分布局限,鸟类起源假说一直需要更多证据加以验证。直至20世纪90年代,在我国辽宁西部发现了大量带羽毛的恐龙和原始鸟类化石,“鸟类起源于小型兽脚类恐龙”的假说才得到充分支持。为了匹配这一发现的学术价值,其中一块化石被命名为“圣贤孔子鸟”。

  “我们的团队绘制的这张图,应该是国内首张以中国脊椎动物化石为蓝本的‘生命之树’图。”王原说。

  铮铮筋骨 奋发精神

  “90件化石虽然只是沧海一粟,却不仅描绘了生物演化的壮丽篇章,也是中国古脊椎动物和古人类学研究的微缩景观。”古脊椎所所长、研究员邓涛这样解释所选标本的意义。

  站立在主展厅二层、长达6米的许氏禄丰龙骨架,因为有中国古脊椎动物学研究之父杨钟健“千万年前一世雄”的赋诗,而有了些许苍劲之意。它发掘于1938年,是我国第一具自行发现、发掘、研究和装架的恐龙化石。在抗日战争最艰难的时期,它从云南禄丰县出土,辗转运至昆明,再跟随学者们迁徙到重庆,是我国科学家不畏艰险,矢志科研的见证。

  头骨约2厘米的先驱杨氏鱼化石,则是中国科学家“拼命三郎”精神的见证。1980年春夏之交,古脊椎所研究员张弥曼带着自己从云南泥盆纪找到的鱼化石远赴瑞典,在不到两年半的时间里,利用当地“手工断层扫描”技术制成了鱼头骨放大20倍的蜡质模型,纤毫毕现地还原了原本模糊不清的标本。此前,她的瑞典导师曾不无得意地说,在斯德哥尔摩,每做成一个古鱼脑颅蜡质模型,需要25年。“一个不睡觉的中国女人”,是瑞典同行对这位中国科学家的印象。而她对杨氏鱼化石头骨的研究,也改变了科学界关于四足动物起源的认知。

  “铮铮筋骨”“奋发精神”,中国科学院刘嘉麟院士这样评价中国古生物学者们。

  “正是这些大师和更多默默无闻的奉献者,汇聚成了中国古脊椎动物与古人类研究从无到有、从先驱独行到群星闪耀的历史进程。”邓涛说。

  当今学界最为活跃的“堡垒”

  加拿大阿尔伯塔大学教授舒柯文(Corwin Sullivan)在致古脊椎所的一封信中写道:“中国科学院古脊椎动物与古人类研究所也许是当今世界古脊椎动物学和古人类学领域最伟大的学术堡垒。”

  几十年来,中国几乎所有主要化石产区的重要标本被源源不断地运进古脊椎所。加上CT扫描细微结构、3D打印化石模型、数字模拟古代气候、分子钟测算演化速度、古DNA揭示人族谱系等手段的运用,让这1至90号化石所代表的古脊椎动物和古人类研究成果,不断刷新着国际古生物学界的认知。

  2011年,邓涛与美国学者王晓鸣等人联合研究发现,冰期动物披毛犀诞生于青藏高原,从高原出发向高纬度的西伯利亚迁移,改变了达尔文在《物种起源》中所预断的披毛犀起源于北极,随冰河时代的来临往南扩散的假说。

  2013年,倪喜军团队在《自然》上发文称,湖北松滋发掘出世界上已知最古老、最完整的灵长类化石骨架“阿喀琉斯基猴”,比德国的达尔文猴和美国的假熊猴骨架早了700万年。研究发现,这只体型娇小、善于爬树的古猴,是人类所属类人猿家族的原始代表。

  2015年,刘武、吴秀杰等学者在《自然》上发文称,通过230Th-234U不平衡铀系测定法测定,中国湖南道县47枚古人类牙齿距今8万至12万年,远早于过去学界认为的早期现代人6万年前才抵达东亚的时间,这也是东亚地区已知最早的现代人代表。

  2017年,汪筱林等学者在《科学》上发文称,在新疆哈密盆地发现并抢救性采集了200多枚翼龙蛋化石,其中16枚含有三维立体胚胎,这是立体翼龙胚胎在世界上的首次发现。

  2018年,来自藏北尼阿底遗址的棱柱状石叶石核,将人类首次登上青藏高原的历史向前推进到了距今4万年。

  2019年,一只名为“慈母鸟”的反鸟化石,透露出“髓质骨”是雌性鸟类产卵时为了给蛋提供钙源而形成的特有现象,或许能为困扰科学家几百年的化石性别鉴定打开新天地。

  寻找化石的乐趣,在于永远不知道哪一天,会遇见哪个亿万年前的生物;研究化石的乐趣,在于永远不知道哪一天,会开启一个怎样的物种大门。

   (本报记者 韩寒)

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