追尋億萬年前的神秘印記——讀《恐龍足跡》

《恐龍足跡》是侄女絲絲推薦給我的一部科普著作。這本書的作者邢立達是絲絲的作者，加拿大艾伯塔大學(xué)古生物學(xué)博士，是位80后的古生物學(xué)家、科普作家，民間科普組織科學(xué)松鼠會的“恐龍達人”。他在書中,為我們展現(xiàn)了一個活生生的遠古世界。兩位國際水準的恐龍復(fù)原插畫師的插圖加上作者拍攝的照片，使書中的圖片多達400張，可謂圖文并茂。《恐龍足跡》是第一本中文恐龍科普書，著重介紹國內(nèi)外著名的恐龍足跡化石點及其發(fā)現(xiàn)的故事，挖掘出的這些史前動物的“八卦”，引人入勝。該書得到美國科學(xué)院外籍院士、中科院古脊椎動物與古人類研究所所長周忠和，科學(xué)松鼠會創(chuàng)始人姬十三，以及《新發(fā)現(xiàn)》主編嚴峰等人的熱情推薦。

恐龍用兩足行走還是四足行走？恐龍的奔跑速度有多快？恐龍是如何追蹤、捕殺獵物的？恐龍如何休息？它們會游泳嗎？恐龍是獨行俠還是群居動物……

《中國足跡史上的最強音》中描述了甘肅永靖縣鹽鍋峽，世界上最精彩的足跡化石點之一：一群30來米長的大夏巨龍到古湖畔喝水。禽龍群喜歡跟著這些大家伙，因為總能揀到點便宜。幾只肉食性馳龍尾隨而至，打算捕捉那些老弱病殘做大餐，驚起岸邊棲息的水鳥和翼龍——一億多年前的各大類生物，將腳印留在了同一片湖灘上。足跡獵人根據(jù)這些足跡化石，復(fù)原出當時的熱鬧場景。

從恐龍出現(xiàn)的三疊紀到恐龍滅絕的白堊紀，從中國各地到各大洲的著名足跡化石點，該書將全球最精彩的恐龍足跡一網(wǎng)打盡。大的腳印長寬一米多，足夠做小孩的浴缸，那是巨型蜥腳類留下的。最小的腳印直徑僅一厘米多一點，那是小型獸腳類的小寶寶所留。有的地方僅留有單個或數(shù)個腳印，有些地方的腳印卻是星羅棋布，各種類型的腳印連成一大片……

考古骨骼化石并不能反映太多有關(guān)恐龍行為和生活細節(jié)的信息，只有留存在地層中的恐龍足跡化石，才能夠為我們這些問題的解答提供線索。研究遠古足跡的學(xué)者就像是當今研究犯案現(xiàn)場腳印的刑偵專家，他們可以根據(jù)足跡化石推斷足跡主人的種類、身份，還可以活生生地復(fù)原出億萬年前的現(xiàn)場情景。

邢立達從小就是一個狂熱的古生物愛好者，十幾歲開始自費跟專家進行野外考察。上高中時開辦的“恐龍網(wǎng)”成為中國古生物學(xué)的“門戶網(wǎng)站”。2005年網(wǎng)站被中國科學(xué)院古脊椎動物古人類研究所收編，改版為“中國古生物網(wǎng)”，任網(wǎng)站總編輯。同年，該網(wǎng)站在第一屆全國優(yōu)秀科普網(wǎng)站評選中名列“十佳”榜首。他隨后踏入古生物學(xué)研究領(lǐng)域，主要涉獵恐龍、翼龍、恐龍足跡等古生物化石及其功能形態(tài)學(xué)、空氣動力學(xué)的研究。他先后在《華夏地理》、《Newton科學(xué)世界》、《環(huán)球科學(xué)》、《中國國家地理》、《DEEP中國科學(xué)探險》、《文明》、《新發(fā)現(xiàn)》等報刊開設(shè)個人專欄，當他的經(jīng)歷被Discovery探索頻道、英國BBC、法國France 2“Science 2”等多家媒體報道后，他所代表的“中國‘80后’獨具特色的成長軌跡”，在世界范圍內(nèi)吸引了越來越多的關(guān)注目光。

今天人類行走的原野，在億萬年之前也曾被恐龍走過?？铸堅缫呀^跡，但當年它們行走的足跡，并沒有全部隨風(fēng)而去，有相當一部分被保留了下來。當時光走到1802年時，美國年僅14歲的小穆迪，為古生物學(xué)家提供了有關(guān)恐龍足跡的最早記錄。此后歷經(jīng)了兩百年的曲折探索，恐龍足跡的價值和意義正逐漸被更多的專業(yè)人士和社會各界所認識。

一、通向過往地質(zhì)年代的密碼

喜歡看偵探節(jié)目的觀眾都知道，在找尋“罪犯”的蛛絲馬跡時，腳印是偵查人員非常關(guān)注的一個細節(jié)。通過對腳印的分析和研究，就可以推算出“罪犯”的身高、行走習(xí)慣、年齡等特征，幫助大家縮小范圍，鎖定目標。因?qū)δ_印的研究而逐漸建立起來的一門科學(xué)稱之為足跡學(xué)。

足跡學(xué)是研究生物活動遺跡的一門學(xué)科，又可以分為現(xiàn)代足跡學(xué)和古足跡學(xué)兩個分支。前者研究現(xiàn)生動物新近形成的遺跡，其中的一個小分支——足跡鑒定學(xué)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于公安系統(tǒng)的刑偵工作。后者則是研究古代的遺跡化石，通過遺跡化石來推斷造跡者的生存環(huán)境，以及足跡形成的方式、地點和地質(zhì)年代，足跡與環(huán)境的關(guān)系等。

一談起恐龍，人們就會聯(lián)想到《侏羅紀公園》等電影，聯(lián)想到博物館里的恐龍骨骼化石和恐龍蛋的化石，很少有人會想到恐龍足跡化石。其實，這些由恐龍腳丫兒“踏”出來的化石，有著恐龍骨骼化石無法替代的作用。骨骼化石保存了恐龍死后那些支離破碎的信息，足跡化石保存的卻是恐龍在日常生活中的精彩瞬間。這些足跡不僅能反映恐龍日常的生活習(xí)性，行為方式，還能解釋恐龍與其周圍環(huán)境的關(guān)系，這些都是古生物學(xué)家夢寐以求的寶貴信息。

就像根據(jù)研究罪犯的腳印可以推算出其身高、行走習(xí)慣、年齡……等一系列特征那樣，對恐龍足跡的研究，也可以推測出恐龍腳的構(gòu)造、恐龍的類型、行走的方式、體重和身高……一系列的信息。成群的足跡還能反映恐龍群居、遷徙的情況，有時也能反映肉食性恐龍與素食性恐龍之間的爭斗情況，以及恐龍之間的關(guān)系等。更令人興奮的是，通過對恐龍足跡的測量，能按一種計算公式測算出造跡恐龍的奔走速度。恐龍足跡是通往地質(zhì)年代的密碼，可以幫助人們重現(xiàn)白堊紀時期地球在沒有遭受到最后一次大撞擊之前的生態(tài)景象。這對人們了解自己家園的演變歷程是非常有幫助的。

從數(shù)量上來看，恐龍一生中行走而留下的足跡要比它的軀體多很多，保留下來的足跡化石也要比骨骼化石、恐龍蛋化石要對很多。加上足跡本身所能提供的豐富的生活細節(jié)，使得越來越多的古生物學(xué)家和地質(zhì)學(xué)家都將目光聚焦在了恐龍足跡的研究上。從大的方面看，這些研究也可以分為兩大類：一類是“地質(zhì)派”，將恐龍足跡與三葉蟲、龜鱉類足跡同等看待，利用這些足跡來研究一些陸相沉積特征。足跡化石可以提供大量有價值的古環(huán)境信息，包括古海岸線的位置和形狀、判斷水盆地的方位、淺水沉積區(qū)的絕對深度和水流方向、以及沉積物的飽和程度，等等；另一類是“生物派”，將恐龍足跡和恐龍骨骼看做具有相似地位的、屬于恐龍本身的一種構(gòu)造，利用恐龍足跡來復(fù)原出恐龍生活時的細節(jié)、恐龍動物群之間的關(guān)系等。

二、恐龍足跡化石的形成過程

雖說留存于世的恐龍足跡化石要比骨骼化石和恐龍蛋化石多很多，但并不意味著足跡化石的形成和保存是很便當?shù)摹＿@只要和我們自己做一個比較就知道了。在我們的一生中，要走多少路，留下多少腳印，但有幾個腳印能夠保留下來呢？特別是在道路修得越來越平整和堅實的狀況下，很多人行走了一輩子，估計也不會有一個腳印留存于世。

恐龍足跡的形式條件也是非?？量痰摹Ｔ诟捎驳牡孛嫔?，恐龍走過以后只能留下淺淺的印痕，隨之便消失了。如果走在沼澤之類過軟的濕地上，由于濕地含水量較高，流動性較大，踩出的腳印會很快被周圍流動的泥沙埋沒。只有走在適度潮濕的泥沙地面上，在拔腳離開之后泥沙不再回填的狀況下，恐龍的足跡才可以形成。

形成的足跡要保留下來，條件也是很苛刻的。足跡形成以后，如果馬上下雨，或者被水淹沒，尚未干燥的足跡很快就會在水中消融。所以，不僅對地面有要求，對當時的氣候也有要求。這種氣候要保證在潮濕的地面形成的足跡要一定時間的干燥過程，只有當保存足跡的地表干燥硬化后，再被后來的沉積物掩埋，才容易形成化石。因此，在干旱地區(qū)的湖濱、海濱、河濱等沉積環(huán)境中保存足跡的可能性就高一些。

成型并干燥的恐龍足跡，有的還會被洪水所掩埋。洪水裹挾著泥沙洶涌而來，這些泥沙很快就充填并覆蓋了這些足跡，并在足跡的上方留下了沉積層。大水退去的時候水流相對溫柔，已經(jīng)難以帶走泥沙和足跡層，就這樣填充在恐龍足跡中的泥沙和足跡就像“模”、“范”那樣被保留了下來，最終演變成巖石。滄海桑田，經(jīng)過了億萬年的等待，這些足跡陸續(xù)被今天的人們發(fā)現(xiàn)了……

由此可知，恐龍足跡化石可分為正型與負型兩種：正型指下凹的足跡，即恐龍踩下的腳印本身，保存在巖層正面；負型指凸出的足跡，它保存在巖層的底面?？铸埐瘸龅哪_印如果未被覆蓋，天長日久變成巖石后，就成了正型腳印。如果腳印被由水帶來的沉積物所掩埋，形成巖石后，保存凹形足跡的下部巖層又比較軟，它們就容易被風(fēng)化掉，于是在其上層巖層的底面上便會留下凸出的足跡。這個凸出的印痕，可以看成是恐龍腳的鑄模，是腳的軟體組織化石。

從上面的分析可以知道，恐龍足跡的形成需要較長時間的地表暴曬，使自身得以干燥以便日后成型，但是這對于恐龍尸體的保存卻極為不利。因此，恐龍足跡和相關(guān)的骨骼化石往往很少在相距較近的同一層位被發(fā)現(xiàn)。

三、考古就像是在做拼圖游戲

關(guān)于遠古時期的信息，我們知道的只能是所有信息版圖中一些非常細小的碎片，根據(jù)這些細小的碎片來復(fù)原遠古景象的過程，有點類似于做拼圖游戲。之所以說“類似”，是因為可以用來拼湊圖像的“碎片”殘缺了很多，需要在現(xiàn)有事實的基礎(chǔ)上加上一定的想象，才有可能靠近事物的真相。

就拿恐龍的形象來說吧。十九世紀中葉，世界工業(yè)革命的先驅(qū)和領(lǐng)導(dǎo)者英國舉辦了第一屆世博會，結(jié)束后展館轉(zhuǎn)到倫敦西德納姆鎮(zhèn)的一個小山上重建新水晶宮。場館設(shè)計師找來大英自然史博物館的歐文商議，歐文提議建造一批“遠古巨龍”的模型來裝點新水晶宮公園的幾個小島。局限于時代，當時的科學(xué)先驅(qū)們不約而同地把恐龍按照現(xiàn)生蜥蜴的形態(tài)來復(fù)原。比如禽龍就是按照現(xiàn)生鬣蜥身體各部分的比例，然后再“套入”禽龍化石，活著的巨齒龍的主要外表極似現(xiàn)代地球上的巨大的四足哺乳動物。不用說，這些模型給世人帶來了強烈的心理震撼，，形成了全世界探究恐龍的高潮，也為恐龍的形象定下了基調(diào)。

恐龍化石的大量發(fā)現(xiàn)，使得人們對恐龍形象有了新的認識。同樣是在19世紀中期，美國古生物學(xué)的先驅(qū)雷迪在將鴨嘴龍的骨骼化石進行拼裝的時候，發(fā)現(xiàn)鴨嘴龍的前肢短后肢長，如果組裝成四足爬行的模型，鴨嘴龍走起來一定是屁股翹得高高的，嘴巴要啃著地面，為了保持平衡不得不費力地保持昂頭挺胸。他認為英國人構(gòu)思的恐龍模樣很有可能是錯誤的，在苦思冥想之后，大膽提出：鴨嘴龍的外形應(yīng)該和袋鼠相似，是靠后退和尾巴支撐身體的。這是具有劃時代的推測，是恐龍從爬行到直立行走這一推測的發(fā)端。在接下來的一個世紀里，人們逐漸接受了恐龍的這一形象，很多骨骼化石也是如此擺放的。

到了20世紀70年代，隨著人們對恐龍骨骼、足跡化石研究的深入，科學(xué)家們在對暴龍的研究中發(fā)現(xiàn)，按照袋鼠那樣裝配暴龍的骨骼化石是有問題的，沒有那種生物能夠維持這種筆直的三腳架式的步態(tài)，這種姿勢將導(dǎo)致脫臼，或數(shù)個關(guān)節(jié)的松脫。到90年代《侏羅紀公園》拍攝時，暴龍有了新的姿勢——身體與地面接近平行，尾巴平直伸展，以此平衡頭部的重量。

暴龍是否真的就是如此行走的呢？可能還需要更多的證據(jù)。但這探究的歷程，真的就如“拼圖游戲”一般，有很多的謎，有很多的意外，有很多的信息，也有很多的遺憾。越來越多的新發(fā)現(xiàn)，會改變現(xiàn)有的圖像，甚至將整個結(jié)構(gòu)全部打亂，這既需要守成，更需要創(chuàng)新。而正是因為有如此多的不確定因素，才使得這項工作魅力無窮。

四、我國恐龍足跡的最新發(fā)現(xiàn)

邢立達通過《恐龍足跡》這本書，詳細介紹了國內(nèi)外恐龍足跡的研究歷史，足跡化石點的發(fā)現(xiàn)過程，以及研究恐龍足跡化石需要具備的基礎(chǔ)知識。透過這本書，可以從一個側(cè)面對恐龍研究有概況式的了解，豐富我們對一億年之前的地球世界的想象。

我們國家的恐龍足跡研究正處在興旺發(fā)達的階段，近年來有關(guān)這方面的新發(fā)現(xiàn)也很多。邢立達在書中介紹了2010年2月在山東諸城發(fā)現(xiàn)的一個大規(guī)模的恐龍足跡化石群。在皇龍溝發(fā)掘區(qū)東西長 50米，垂直深度12米，由南及北52米寬、呈30-35度斜坡分布的區(qū)域內(nèi)，已發(fā)掘恐龍足跡面積達2600多平方米，形態(tài)各異、大小不一、深淺不同的各種恐龍足跡3000多個，保存非常完好。除恐龍足跡外，該區(qū)域還完整地保存了白堊紀時期的地質(zhì)地層、水波紋理等。

在邢立達的這本書完稿之后，我國的恐龍足跡化石又有了新的發(fā)現(xiàn)。2010年8月份，中美古生物學(xué)者在山東諸城市張祝河灣村發(fā)現(xiàn)了罕見的足跡群，這批恐龍足跡由蜥腳類恐龍、鳥腳類恐龍與古鳥類足跡組成，其中以古鳥類足跡尤為珍貴。這批足跡的發(fā)現(xiàn)大大增加了山東省東部恐龍的多樣性。2010年的12月份，中美古生物學(xué)者在山東省與江蘇省交界的馬陵山脈發(fā)現(xiàn)了多個恐龍足跡群，約60個足跡分布在至少4個化石點，這批恐龍足跡隸屬于蜥腳類和獸腳類兩大類。這些新發(fā)現(xiàn)的大量恐龍足跡，在一定程度上彌補了我國多年來蜥腳類足跡較少的局面，同時，對研究該地區(qū)在白堊紀時期古生態(tài)學(xué)有著重要意義。

張行的《一條路》又在耳邊響起：“一條路，落葉無跡，走過我走過你。我想問你的足跡，山無言水無語……”這些中外古生物學(xué)者，正在追尋這條路上億萬年前的神秘印記，他們默默無聞，但帶給我們的，是一個個的驚喜和震撼。

《恐龍足跡：追尋億萬年前的神秘印記》  邢立達/著  上?？萍冀逃霭嫔?nbsp; 2010.8