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深入绝灭谷地寻找神秘鱼龙[组图]http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2005-05-02
《发现之旅》将于5月8、9、10三天播出该节目 第一集 (字幕:1944年4月24日 贵州盘县) 土匪袭击的是当时有名的古生物研究专家许德佑和他的两名助手。他们正为自己的发现激动着,这些像花一样的化石其实是一种古动物化石,至少有着两亿多年的历史。这群为此献出生命的科学家并没有想到,就在他们的这个发现背后,其实还隐藏着一个足以令世人震惊的巨大宝藏。 出片名:鱼龙化石的出现 (字幕:1998年 某化石市场) 这种市场在很多人眼里是鱼龙混杂、真假难辨的地方,而这其中却往往有一些神通广大的人物,从他们手里倒真能挖取一些宝贝。 这一天,两名地质学家无意中发现,一个化石摊点上赫然摆放着一块形状奇特的化石,两名专家搞了多年地质工作和古生物化石研究,竟然也对这陌生的化石感到迷惑。 摊点老板不失时机地从屋内又取出一块化石, 日光下,这分明是一只史前动物的头部,两名专家眼睛发亮,仿佛发现了无价之宝,然而,这到底是什么动物,他们却一片茫然。 在化石市场出现奇怪古生物化石的消息不径而走,没过多久,一个惊人的说法在地质调查系统流传开了,那奇怪的化石原来是一种珍贵之极的龙化石,出现于贵州一个名叫关岭的山区。最先对这个说法产生兴趣的,是湖北省宜昌地调所。 采访汪:说是大龙…… 宜昌所的资料搜集工作——神秘的鱼龙 (字幕:2000年3月 湖北宜昌) 这是一群在地质调查工作中曾身经百战的学者,然而,这猛然间从贵州关岭传出的消息,也让他们着实震惊了。因为,据说那里发现的,竟然是在恐龙出现之前的二千五百万年就已经称霸海洋的巨型怪兽——鱼龙,而且,关岭的鱼龙,并非只有零星的几只,而是一个数量庞大的群落。 对于这群学者来说,关岭,并不是一个陌生的地名,那正是五十多年前地质专家许德佑等三人遇害的区域一带,当时的许德佑丝毫没有想到,如果他们的调查继续下去,他们将很快发现一种足以震惊世人的海洋怪兽——鱼龙。 而鱼龙,直到50多年以后,对于这群地质学家来说,仍然是一个几乎完全陌生的名词。他们打算尽快前往贵州关岭。 在出发之前,项目负责人陈孝红开始查找一切与鱼龙有关的资料。尽管在此之前,中国境内还没有专家对鱼龙作出过任何研究,但在世界范围内,鱼龙早在300年前就已经成为了古生物中的明星,从陆续发现的一些骨骼化石上,人们作出推断,这是一种身长可以达到20多米的海洋巨兽。然而,在初期的一百多年当中,这种巨兽一直留给世人一种神秘而模糊的印象,因为人们始终找不到它们保存完整的骨骼化石。 进入19世纪中期,许多科学家开始根据越来越多的出土化石复原鱼龙,然而,他们的复原作品却往往大相径庭,呈现出的形象差异巨大。 这种差异其实并不难解释,因为迄今发现相对完整的鱼龙化石所属年代前后竟然相差一亿多年。 采访陈孝红:在英国德国发现的鱼龙形体很像鱼,但是到20世纪安徽等发现鱼龙,时间比较早一些,发现形体比较修长,很像蜥蜴一样,这两种鱼龙形态差别很大,证明经历了很长演化历程,但是演化历程中间很多材料经我们查证保存很碎。 关于鱼龙的演化历程,一直因为缺乏丰富和完整的化石标本而使之存在着巨大的缺失环节,于是,在经历了300多年的研究之后,鱼龙留给科学家的仍然是难以解答的谜题。 出师表——抛出一个使故事更加离奇的悬念 在这场由地质学界多个领域专家参与的鱼龙专题讨论会中,人们不由得对这次关岭之行抱有极大希望。从那些据说数量众多、保存完好的鱼龙化石当中,或许能够发现一个从未面世的鱼龙新种,又或许,这个新种甚至能够填补鱼龙研究当中的巨大缺失环节。 (一段同期声……) 而作为经验丰富的地质学家,他们同时还对关岭这个地方作出了种种预想。一个埋藏着如此惊人化石的地界,到底还有怎样的秘密?(同期声:……)谁也不可能想到,关岭将带给他们的,其实远比一切想象都更加离奇!
初至关岭——一个超出想象的地方 (字幕:2000年4月 贵州关岭) 在关岭县政府的一个仓库里,专家们看到了近几年间,政府从附近村民的手里搜集到的大批化石。 关岭地区是一个苗族、布依族与汉族聚居的地方,这里几百公里以内都是山区, 这片热闹的集市刚好处于一个山坳之内,从90年代早中期开始,很多人就已经知道,近在咫尺的山头上,到处都有可能挖到宝贝。 最开始的时候,一些村民留意到,很多田间地头都会在不经意间挖出带花的石头,见得多了,他们就管这样的石头叫花石。他们后来发现,花石竟然能够卖钱,因为很快就在村里出现了收购这类石头的贩子,贩子们用不菲的价钱收买花石。随着前来收买的贩子越来越多,花石的价格也越来越高,许多人甚至因此放弃了农作,天天像上工一样去地头挖取花石,然后从贩子手里换取现金。直到1998年,有人在自家地头上发现了一个大家伙,那就是让关岭迅速出名的鱼龙化石。 地上堆放的大部分化石,正是老百姓称呼的花石。这也就是50多年以前已经被许德佑等人发现的古动物——海百合化石。而最被众人关注的这块化石,据说就是一条鱼龙。尽管还没有和岩石完全剥离开,但它的头部以及躯干都已经显露出了大致形态。 陈孝红止不住地兴奋着,很显然,这一次是不虚此行,关岭这个地方埋藏的,的确是举世罕见的宝贝。 必定还有更多的宝藏 这一小片暴露在室外的地面,是关岭县政府特意保留下来并没有挖掘的化石。专家们惊讶地发现,就在同一块岩石之上,竟然存在着鱼龙与海百合两种化石。 两处化石尽管都形迹模糊,看不大清楚,但它似乎可以说明,死亡在关岭的鱼龙与海百合数量极其庞大,竟然能够在几亿年之后出现在近在咫尺的范围内。几位专家不约而同地产生了一些联想,关岭,绝不会是一个简单的地方,它既然能够把鱼龙这种在世界范围内都极为罕见的神秘古生物也如此完好、并且如此丰富地留存下来,那么,和鱼龙同时期生存的其他生物呢?很难想象只有海百合伴随着鱼龙保存了下来,在关岭的奇妙地层里,必定还蕴藏着许许多多让人意想不到的东西。 确定大致的地质年代 关岭,是一个典型的山区。在其中不同地点,海拔相差能够达到上千米。专家们并没有急于在某一个地层上动手工作,他们开着车,大范围地考察整个关岭山区,打算分别在相隔上百公里的地点做地质剖面。 采访汪:20:10关岭这么大一个地方,到底产在什么地方? 20:35:究竟在什么层位里? 20:55:还有一个问题,它是在什么环境里形成的? 22:00所以我们必须从基础工作做起,也就是在老百姓发现化石的周围而且在老一辈地质学家拉过一条剖面,沿着关岭县一直到…… 同期声:…… 确定地层年代往往是一项地质工作的首要任务,而调查出关岭鱼龙所属的确切年代,也正是这次关岭之行的第一个任务,专家们心里都很清楚,很多问题的答案,也许将从这里找起。 通过对好几个地点作剖面分析,专家们基本可以确定,关岭地区的表面地层,大致属于地质年代分期当中的三叠纪时期,那是一个恰好在普通人熟悉的侏罗纪之前的时期,其年代大约从两亿五千万年前到两亿年前,涵括了五千万年的时间。这样的结果,也和50多年前许德佑通过调查作出的推测相吻合。 然而,具体挖出鱼龙等化石的地层到底是三叠纪时期中的哪一个或哪几个阶段?关岭地层里,是否真的还存在着其他种类的生物?这些问题都还需要做出更精确的调查工作。 群众的力量 就在专家们拉剖面的过程中,一个住在附近的当地农民主动走过来搭讪。原来,他在自家地里挖到了一个形状怪异的石头。 同期声:我觉得是一个恐龙蛋……里面是黄的,外面是黑的…… 在关岭,很多地方都可以看到被挖开的裸露岩层,这是当地农民在好几年时间里挖取化石的结果,许多农民已经练就了一套辨认普通石头与化石之间区别的本领。如今这位农民发现的,显然是已经超出了他经验范围之外的化石,专家们脑子里突然灵光一闪,要作如此大范围的地质工作,为什么不利用当地老乡已经积累了多年的收获与经验呢?也许在他们手里,还有许多令人意想不到的宝贝。又或许,他们能够帮忙寻找到更多的研究线索。 一场群众动员大会在当地政府的配合之下开始了。 同期声:家里有什么都拿出来给专家看…… 然而,村民们显然有所保留,他们拿出的化石往往是最普遍的海百合,一些人倒是拿出了长相怪异的石头,但是专家们怎么看也看不出门道来。陈孝红意识到,村民们原本长期依靠化石挣钱,单靠说服动员不可能取得多大效果。 陈孝红最后想了一个主意,他要用有偿雇用农民帮助挖掘的办法来有效利用村民已有的资源,如果哪家的地头上有化石,就付给这家人酬金,在他家地头挖掘化石。 消息放出去以后,很快就有农民主动找上门来。 这是一个长相机灵的人物,他带着陈孝红等人在山头上到处转悠,说起挖掘化石的事情来头头是道,一些经过他们经验总结出来的说法竟然能与地质科学不谋而合。 同期声:这样的石头就是牛皮层,在牛皮层里就有龙…… 陈孝红显然也被这个人的说法打动了,跟着他来到他家地头上。 采访陈孝红:他拍着胸脯说我那里肯定能挖到龙…… 同期声:三天之内肯定挖到…… 然而陈孝红却慢慢显出一些不以为然的神色来,因为就在这附近不远的地方,他们已经拉过了地质剖面,根据剖面分析,这个地头所位于的地层,并不大可能出现鱼龙等化石。 采访陈孝红:照我们拉剖面的经验看,那里不属于含龙地层…… 不久,专家们听说,在关岭有两三个挖取化石的行家,据说,只要他们一出手,就肯定能找到鱼龙。 几位行家显得很配合,据他们所说,在大片区域内,许多可能有鱼龙的地层都已经被农民们挖开了。他们很快就带着陈孝红等人去到那些掘坑。 在这片山头,似乎是出现鱼龙最多的地方,竟然接连不断地被挖出了好几个巨大的掘坑, 挖龙行家指着远远的对面山头,说就在那边的同样层位,也有好些这样的掘坑。对专家们来说,这个范围,是极好的作剖面研究的区域。 菊石类化石说明这里属于晚三叠纪 专家们开始在农民挖剩下的乱石堆里做起了调查,尽管这些碎石在农民眼里一文不值,然而在地质专家看来,这其中却隐藏着许多极有价值的线索。 果然,专家们很快就有了收获,他们在碎石堆里发现了菊石。这是一种在地质学界早有定论的化石,只要有它的出现,就说明其所属地层应该是三叠纪晚期的地层,那是从两亿两千五百万年前到两亿年前一个大约两千五百万年的地质时代。 如果这真的就是鱼龙的所属地层,那么,关岭鱼龙的所属年代就是晚三叠纪。这正是一个将使所有专家感到振奋的结果,因为,在过去300年内国外曾经研究到的早期与晚期鱼龙,中间缺失的环节,在晚三叠纪刚好是一个极好的弥补。 而关于晚三叠纪的推论,也引发了一个新的思考:现代地质研究表明,在漫长的地质时代,地球上曾经经历过无数次生物灭绝事件,而晚三叠纪期间,恰好就存在过一次中型生物灭绝事件。 (字幕:今天的地质学中所谓的生物灭绝事件,在地层中都留下了痕迹,通过地质考察,能够探知每一次灭绝事件的确切时间和规模。) 那么,如此众多的鱼龙灭亡在关岭,会不会正是那一次灭绝事件的结果呢? 尽管研究只是刚刚开始,但一个简单的发现就已经引发了无穷的猜想,从这时起,专家们无一例外地想到,是时候动手挖掘了。然而他们谁也没有预想到,即将展开的大规模挖掘,其结果将出乎所有人的意料之外。 令人措手不及的挖掘结果 (同期声:……) (挖掘场面,挖到鱼龙……)(加一些其他人跑过来看的镜头) 在开工的第一天就挖掘到的这条鱼龙似乎是一个极好的兆头,接下来的挖掘成果让所有专家瞠目结舌,尽管他们刚来到关岭的时候就曾经猜测,这里必定存在着除了鱼龙与海百合之外的其他生物,但如此壮观的景象仍然令人震惊。单是和鱼龙相似的海生爬行动物就还包括形体稍小的海龙、长相酷似乌龟的楯齿龙以及大量有待进一步确定的类型。另外还有鱼类、海参、腕足类、双壳类、菊石类和一些植物化石。 采访陈孝红:我们很吃惊…… 这是一个令人措手不及的结果,从挖掘出土的各个门类化石来看,这里显然并不仅只是一个埋葬鱼龙的坟场,而也许是一个史前生物大灭绝的现场。在那个遥远的世界,各种生命纷纷陷入绝境,它们在消亡之后又被一种神奇的力量保存了下来,在今天的地层中留下了痕迹。 各种疑问和联想纷至沓来:如此众多的生物,为什么集群灭亡在了关岭?它们会不会正像专家们先前的猜测那样,的确就是晚三叠纪那一次中型生物灭绝事件的结果呢? 然而,事情真的会如此简单吗?从目前的挖掘成果来看,这是世界范围内都难得一见的景象,因为几亿年前的古生物,往往由于气候以及地质变迁等等复杂原因,很难形成化石留存在地层之中,而关岭,不仅完整保存着罕见的鱼龙化石,而且连一些像植物那么娇嫩的生物也留下了完好的印记,这又怎么解释呢? 每一个化石背后也许都有生动的故事,隐藏着解答谜题的细微线索。陈孝红决定,把挖掘出来的化石有选择地运回宜昌地调所,更加详细的研究工作将在那里展开。
第二集 (字幕:2000年 宜昌地调所) 这是陈孝红等人经过在贵州关岭几个月的地质工作之后,带回地调所最大的一件化石标本。 同期声:再往前摆……(剪短一点)来一起来…… 他们花了整整两天时间,才把这条鱼龙按照每个碎块的编号摆放齐整。陈孝红很清楚,脚下这巨大的鱼龙,不仅意味着将使一种迷惑世人数百年的神秘古生物从此变得清晰起来,而且,从它身上,也许将揭开一个埋葬了几亿年的秘密——为什么一个庞大的生物群集中死亡在了关岭区域?又为什么它们竟然能够原封不动地保存下来,凝结成永恒的画面? 承上启下 2000年上半年宜昌所地质小组在贵州关岭历时两个多月的地质工作,对小组里的所有成员来说都是一次摄人心魄的体验。 在关岭地层里埋藏的,是一个庞大的古生物王国,它们形象完好、姿态各异,在沉睡了几亿年之后,仍然呈现出一个生物群落的整体生存状态。这是一个举世罕见的生物化石群,对地质学者来说,他们面对的,是一个魅力非凡、百年不遇的巨大课题。对关岭生物群灭亡之谜的追寻,也许将揭开一个惊世的传奇。 而生物群里菊石的出现是关岭之行的又一个亮点,因为,菊石是判定地质年代的一个标志,专家们由此推断出,关岭生物群的所属时期应该是三叠纪晚期。根据已知的地质研究结果,在三叠纪晚期曾经有一次中型的生物灭绝事件,事态似乎猛然间清晰起来,关岭生物群的整体灭亡,会不会正是那一次生物灭绝事件的结果呢? 然而,事实真的如此简单吗? 奇怪的圆尾巴 回到宜昌所以后,项目负责人陈孝红把生物群中最引人注目的大型爬行动物鱼龙作为了研究的头号对象。他认为,关岭生物群灭亡之谜的答案,也许应该从这里找起。 这里是宜昌地调所专门存放鱼龙化石的小仓库,地上摆放着一些鱼龙化石碎片,陈孝红打算在这里,对鱼龙的某一些部位进行分解研究。 他很快就被几块碎片吸引住了,那是鱼龙的尾部。碎片显然只保留了鱼龙尾巴的一部分,但是非常显眼的是,尾巴呈现出又粗又圆的形态,陈孝红盯着它看得有些出神,一个念头突然冒了出来。 采访:按照古生物形态结构研究的结论,游泳的爬行动物在演化历程中,经历了尾巴加长、变扁的整体趋势。 但是眼前的鱼龙尾巴却是圆的。根据初步的地质时间推断,关岭的鱼龙生活在三叠纪晚期,这已经算是整个鱼龙演化历程的中期,按照常理,它的尾巴应该比较扁。 陈孝红不禁有了一个大胆的猜测,这个圆尾巴会不会正说明关岭鱼龙的进化没有符合最适于生存的模式,而这又会不会与它的灭亡有一定联系呢? 然而,运回宜昌所的鱼龙化石只是少数,在没有对大量鱼龙化石进行比较研究的情况下,陈孝红知道,自己还需要做更深入的工作。 菊石和牙形石研究推翻了原有的猜测 就在此时,小组中其他一些成员的研究结果出来了。出人意料的是,他们的结果却推翻了陈孝红等人在关岭做野外调查时所做的猜测。 徐光洪,宜昌所专门研究菊石的专家,他对从关岭带回的所有菊石进行了仔细研究。最终,他把目光集中在了两种菊石身上。 这两个菊石从表面看起来,外形、颜色和大小都没有区别,然而在菊石研究专家眼里,这却是两种完全不一样的菊石。 这种边缘带有明显瘤状凸起的菊石令徐光洪心头一震,他意识到,这种菊石的出现必将在小组里引起不小的震动,因为,陈孝红等人在野外的时候曾经猜测,关岭生物群的灭亡也许是三叠纪晚期那次中型生物灭绝事件的结果,然而,徐光洪手里的这块菊石却能完全推翻这样的猜测。 为了更加有效地说明问题,徐光洪翻出了权威的菊石研究资料。 同期声:这是粗菊石,你看这里,这种菊石说明它是属于卡尼期的。 采访徐光洪:粗菊石说明是属于卡尼期…… 卡尼期是晚三叠纪当中一个更细微的分期,距今大约两亿两千六百万年,而已知的那次中型生物灭绝事件发生于晚三叠纪的另一个分期——诺利期,那比起卡尼期来,晚了一千多万年。 随后又有专门研究牙形石的专家李志宏给出了结果。牙形石是一种极其微小的古动物的牙齿化石,长期以来,地质学界一直把它视为界定地质时代的金钉子。通过对地层岩石进行粉碎,在显微镜下挑出其中极为细小的牙形石进行鉴别,鉴别结果也说明,关岭生物群的具体年代的确属于卡尼期。 那么,生活于卡尼期的关岭生物群,显然无法受到其后一千多万年才发生的生物灭绝事件的影响,事实说明,要找到关岭生物群灭亡的原因,从现在开始,必须改变原有的思路。 茫然的陈孝红 一时间,陈孝红感到有些茫然,原本最令人欣喜的一个猜想被证明并非属实,接下来的工作却又因为还没有线索而无从着手,接连好几天时间,他都没日没夜地窝在小仓库里清理鱼龙化石,运回来的毛胚石如果要用于研究,必须用清理工具把化石与岩石剥离开来,显露出鱼龙骨骼的清晰状态。 对于陈孝红来说,这身处于整个关岭生物群当中的鱼龙,它的每一片骨骼背后似乎都隐藏着无穷的秘密,它也许能够揭露出一个几亿年前离奇灭亡的古生物王国曾经发生的故事,然而,那究竟会是怎样的故事?它又隐藏在哪里呢?
鱼龙的死亡之谜更加离奇了 与此同时,小组里的其他成员也在分工研究,希望能够从不同的角度找到一些能够推知这个生物群灭亡原因的线索,然而,他们的工作也并不顺利,只有研究腕足类的曾庆銮教授发现,关岭生物群的生活区域竟然属于浅海区。 采访曾庆銮:……(再处理一下,找一个腕足的镜头) 这个结论让研究鱼龙的陈孝红又一次感到了迷惑,根据国外的资料显示,鱼龙属于深海动物,那么,在关岭那个浅海区域为什么会集群死亡如此众多的鱼龙呢?事态发展得越来越扑朔迷离,鱼龙的死亡地点是如此蹊跷,这和整个关岭生物群的集群灭亡是否有着某种联系呢?各种联想与疑惑纷至沓来,陈孝红感觉到,对鱼龙,有必要做更深入的研究。 海百合带来的思考——从环境着手进行研究 研究工作进行到此时,不一样的观点突然产生了。教授汪啸风认为,即便从鱼龙身上找到了它自身灭亡的原因,也不大可能因此解答整个关岭生物群的死亡之谜。他打算更多地从环境着手进行研究,这个想法是他在研究海百合化石的时候产生的。 在海百合化石的挖掘和研究工作当中,最令汪啸风感到惊异的是,关岭的地层里竟然埋藏着数量如此众多的海百合,而这些海百合竟然大多保存完整,从根部、茎部到冠部,甚至腕上细细的羽枝,都能够从化石上清晰地显露出来。 根据一些已知的研究结果,海百合在海洋中死亡之后,往往很快就被海水冲散,所以,只有具备极为苛刻的环境条件,它们才有可能迅速沉积,并被埋藏,从而形成化石。 很难想象,几亿年前的关岭到底是一个怎样的地域,竟然提供了那么苛刻的环境条件,将海百合如此细微的形态都完好地保留了下来。 汪啸风认为,那必定是极为特殊的环境,而这种特殊环境同时也必定与关岭生物群的整体灭亡有着某些联系。那么,也许从环境着手进行研究才是一个正确的方向。 奇怪的鱼龙 这个时候,研究各个门类生物的专家们都在朝着一个方向努力,希望能够从各自的领域里找到关岭生物群灭亡的真正原因。陈孝红感觉到工作渐渐进入了轨道。而他在对鱼龙进行细微分析的过程中,也发现了一些奇怪的现象。 这是一块令人捉摸不透的碎片。碎片是鱼龙尾巴的一部分,让陈孝红大为惊讶的是,这条鱼龙的尾椎上面,竟然布满了比尾椎本身还要长大的神经棘,这是他过去从来没有见过的。 很快,另一副鱼龙化石标本也把陈孝红吸引住了,这是他在关岭期间从农民手里征集来的。它个体并不算大,从头到脚各个部位都显得十分完整。 一开始,这副标本让陈孝红有些兴奋,它椎骨上整齐粗大的神经棘以及头部与颈部奇特的组合方式都显得不同寻常,它所意味的,会不会是又一个能让世界古生物学界感到惊讶的个例呢?然而,陈孝红却越来越觉得自己的想法没谱,经验告诉他,眼前的标本也许只是一个玩笑。 在关岭的时候,陈孝红就曾经遇到过类似的玩笑。那是关岭县政府从农民手里征集来的一条极为漂亮的鱼龙化石。它轮廓清晰,结构完整,最令人惊讶的是,这条鱼龙竟然长着和其他鱼龙完全不一样的四肢。 (采访陈孝红:我觉得这是不是……) 然而,这条鱼龙的后肢却显得极为拙劣,仔细一看,竟然似乎是人工雕刻出来的。再细细观察下去,化石尽管显露出一个整体的模样,却从材质上暴露出,这并非一块完整的化石。 采访:事实是很多龙拼起来的。 原来,关岭的一些农民为了挣钱,在长期接触化石的经验上,想出了一些伪造化石的办法。有一些化石并不完整,他们就用不同的化石进行拼接,伪造出一些看似奇特、其实虚假的化石;有些人甚至直接在岩石上进行雕刻。他们的这些做法,直接给研究化石的地质专家带来了疑惑与困难。 鱼龙的形态结构不可能导致灭亡 陈孝红抛开了那些让人迷惑不解的奇怪化石,开始详细对鱼龙身体的各个部位进行分解研究,他相信,从中应该能够找到某些与灭亡相关联的形态特征。 这是一只身长大约7、8米的鱼龙头部,其上最显眼的就是它的一双大眼睛。鱼龙的眼眶近椭圆形,直径占到了头骨全长的16.9%,而组成眼眶的泪骨和前后额骨等骨骼组织都非常发达。这是一双能够在极低的深海光线之下也能正常寻食的眼睛,单是这样一双眼睛就能够证明,关岭鱼龙和世界其他地方发现的鱼龙一样,都应该是生活在深海区域的动物。那个让陈孝红百思不得其解的问题,被这双大眼睛又一次激活在他的脑海里:一种深海动物,为什么趋之若鹜地奔赴关岭这个浅海区域,直到最终灭亡也不离去呢? 这显然是一个目前还无法找到答案的问题,陈孝红只能把它暂时放在一边,因为,他很快就有了新的思考。 根据对鱼龙背部骨骼的分析,陈孝红推测,关岭鱼龙没有背鳍。 而对于一种游泳的动物来说,背上没有鳍显然不利于在游动当中保持身体的平衡。再结合关岭鱼龙整个的身体形态,它们普遍身形巨大,尾巴也极长,几乎占到了整个身长的二分之一,这显然并不是一种能在游泳中占优势的形体。 然而,陈孝红的研究结论似乎仅限于此了,尽管关岭鱼龙的形体并不在游泳当中占优势,但却没有迹象表明,它们的形态结构上存在着使之灭亡的隐患。 采访陈孝红:它的形态结构还没有达到不适于生存的地步…… 鱼龙长长的嘴巴里生长着像鳄鱼牙齿一样高低不齐的牙齿,这是一种并不适于咀嚼的牙齿。 采访:适于快速捕食…… 具备强大捕食能力的鱼龙,又怎么可能不适于生存呢? 另外,关岭鱼龙的尾部骨骼有一处明显不连贯的地方。 采访:弯下去了,神经棘走势也不对…… 可以相信,此时的鱼龙已经在尾部出现了演化的趋势,如果照着这个趋势演变下去,它的尾巴从这个位置开始,将演变为一个尾鳍。而国外的专家已经发现,在此后侏罗纪时期的鱼龙,的确已经有了一个尾鳍,这个尾鳍的由来,正是从鱼龙越来越明显的尾部折痕演变而来的。 综合一切形体元素,这是一种外形接近鱼类的海生爬行动物,它长着一双适于深海生活的大眼睛,长长的嘴部易于抓捕猎物。它的身体呈现鱼类的梭形,腹部前后各有一对桨状的前鳍和后鳍,接近体长一半的尾巴开始出现尾椎向下弯曲,这说明鱼龙将出现更加适于游泳的尾鳍。 一切都说明,鱼龙并不可能因为自身形体结构上的问题,而把自己逼上生存的绝境。 对鱼龙的研究似乎进入了一个尴尬的境地:尽管陈孝红根据大量关岭鱼龙完整的骨骼化石,已经能够复原出晚三叠纪鱼龙的大致形象,弥补了鱼龙研究史上的巨大缺失环节,然而,另外一个困扰整个研究小组的问题——关岭生物群灭亡之谜,经过陈孝红的研究表明,竟然似乎和鱼龙自身并没有必然的联系。 一切正常的鱼龙 这里是宜昌所的切片车间,切片人员正在配合陈孝红对鱼龙的食性进行研究。从鱼龙胃部提取的化石在这里切片打磨,最终形成极薄的胃部残留物切片,经过显微摄影,能够从中分析出鱼龙大致的食物结构。 采访陈孝红:鱼龙的食物结构…… 很明显,当时的关岭区域生活着大量能供鱼龙捕食的生物,鱼龙的食性毫无异常,这说明,关岭的鱼龙直到灭亡的时刻仍然保持着健康生活的状态。 很快,陈孝红又发现了正处于怀孕状态的鱼龙化石。这条鱼龙的肚子远远超出了正常大小,仔细观察才能看出,原来在它的肚子里还有十来条小小的脊椎,它们就是还未出生的小鱼龙胚胎化石。 正常的食性,正常的生殖繁衍,以及正常的形体发育和演变,这一切似乎都能证明,关岭地区的鱼龙过着优哉游哉的生活,它们正处于欣欣向荣的繁盛状态,没有任何证据表明,发生在几亿年前的灭亡事件,和鱼龙本身存在着关联。 然而,这样的结果却使问题显得更加突出了,既然鱼龙生活得如此正常而兴旺,又为什么会突然间全体灭亡在关岭呢? 生存乐园与死亡地狱? 陈孝红不得不又回过头去思考那一个曾经让他难以思考下去的问题,关岭,一个已经被证明为浅海区域的地方,怎么会聚集并灭亡了如此众多的深海动物——鱼龙呢?经过对鱼龙进行了整体细致的研究之后,陈孝红觉得,也许从这个蹊跷之处开始分析才可能有所收获。 也许,几亿年前的关岭的确是一个令人难以想象的奇特之地,它特殊的环境迷惑了数量众多的生物在这里生息繁衍,最终无一幸免地灭亡在这里。 问题是,这个特殊的死亡之地到底是一个怎样的地方?竟然同为生存乐园与死亡地狱! 在经历了好几个回合的研究之后,陈孝红发现,对关岭生物群死亡之谜的研究工作,终于殊途同归地走到了一起,正像汪啸风教授从海百合受到的启发一样,对鱼龙的研究也不可避免地进入到探寻生存环境的阶段。 陈孝红很清楚,下一步,他们的主要课题将集中在关岭的古地质环境之上,而这个新的思路,到底将带给他们怎样的结果呢?
第三集 这是一片神秘的土地,在它的土壤下,埋葬着一个几亿年前离奇灭亡的庞大的古生物群落,其中竟然存在着一种令世人迷惑了几百年的海洋怪兽——鱼龙。 这也是一个充满玄机的地方,50多年以前,首次来做科学研究的地质学家许德佑就在这里牺牲了生命,而50多年以后,第二批来到这里做调研的地质学家也不幸遇难。 采访汪啸风:在这里翻车……牺牲了两位战友……那是一次惨痛的经历,我直到现在也不忍回忆。 陈孝红,正是那次死难事故当中的幸存者。每次来到这里,他都心有余悸。但是,他仍然一次又一次地来到关岭,发生在几亿年前的生物死亡之谜是如此的扑朔迷离、魅力非凡。陈孝红很清楚,不到找出最终答案的那一天,所有小组成员的心就仍然会被牢牢地系在关岭。 承上启下 关岭,这个让人迷惑不已的地方在几亿年前无声无息地埋葬了众多生命,那到底是一场杀伤力巨大的灾难所致?还是只是一些无迹可循的自然规律使然?陈孝红决定,这一次,地质小组将对关岭山区做地毯式的搜索与调研,也许,这才是找到关岭生物群死亡原因的正确思路。 这个思路是陈孝红在对鱼龙作详细研究的时候产生的,他发现,关岭鱼龙虽然数量众多,但看来看去始终是那三、四个属种,与之相似的是,其他种类的生物也存在这样的问题,数量庞大,属种却很少。 采访陈孝红:双壳、菊石都只有一种两种,海百合有两个属种,鱼龙两三个属种,这是典型的个数很高,属种很少的特殊生物群,证明此环境是比较封闭的特殊环境……(2切点) 这是一个根据古地质学与古生物学常理作出的推论,有了这个推论,陈孝红信心十足地决定再次深入关岭,寻找几亿年前在关岭这个封闭的特殊环境里,究竟发生了怎样的故事。 是悖论还是真理?还需要等待 然而,陈孝红的推测似乎将引发某些悖论。根据曾庆銮教授早先的研究,几亿年前的关岭海域属于浅海区域,如今陈孝红又推测它是一个封闭的海域,如果这两个结论都成立,那么,深海动物鱼龙又为什么会集中生活并死亡在关岭这个封闭的浅海区域呢? 看来,一切疑问的答案都还需要等待。就在陈孝红怀着这些疑问出发关岭的时候,宜昌所化学研究室开始对从关岭取回的岩石样本进行地球化学分析,分析的结果将直接证明陈孝红关于封闭海域的推论是否正确。 他们在寻找一种岩石 又一轮调研在关岭开始了,这一次,地质小组显得非常有目的。 博士王传尚在挖出的地层断面上细细搜索着,很快,他就在一处稍低的地层里发现了目标。 这个断面上到处显露着一些圆圆的小点,它们实际上是海百合茎被挖断以后露出的横断面。这说明,在这个地层里埋藏着大量海百合化石,也就是说,这是含龙地层,是关岭生物群最集中的一个地层。 博士陈辉明开始在这个地层上取样。岩石纷纷剥开,露出里面颜色乌黑的新鲜岩层。这正是陈辉明要找的岩石。 缺氧? 这种乌黑的岩石在地质科学中被称为黑色页岩,寻找关岭生物群所在地层的黑色页岩,是汪啸风教授在研究海百合过程中产生的想法。 在宜昌所作室内研究的时候,汪啸风就被那些数量众多、保存完整的海百合化石惊呆了。当时他就作出推测,被保存成这样的海百合,一定身处于一种极为特殊的环境条件之下。因为海百合是一种娇嫩的海生动物,如果不具备特殊的环境条件,它们在死亡之后会被海水迅速冲散,根本不可能在今天的岩层里保留下如此完整的形象。 当汪啸风把海百合化石拿到光线充足的地方进行察看的时候,他看到,蕴含化石的岩层显露出与众不同的黑色。 这是一个引人关注的细节,这样的黑色岩层,是否就代表着汪啸风猜测的特殊环境条件呢? 经过对黑色岩石进行碳氧同位素测试,测试结果表明,其中有机碳含量极高,这是缺氧的特殊环境条件造成的结果。而缺氧,也恰好能够解释海百合保存之谜——因为,缺氧的环境是保存娇嫩生物的最佳场所。 到处都找到了黑色页岩 在关岭不同地点的多个剖面上,地质小组都找到了黑色页岩。看来,几亿年前的关岭,似乎曾经面临整体缺氧的威胁。新的问题随之产生,关岭地区为什么会缺氧?是当时的地球大气出现了问题?还是其他什么灾难引发了缺氧事件?而缺氧,是否就是造成关岭生物群全体灭亡的罪魁祸首呢? 寻找缺氧的原因 野外考察似乎只能找到缺氧的证据,要继续寻找缺氧的原因,对于陈孝红等人来说似乎有些力不从心。而就在此时,正做着室内研究的古植物专家孟繁松有了新的发现。 这块植物叶片化石,是孟繁松从大量关岭化石当中挑出来的宝贝。关岭地层里出现植物并不是什么令人惊奇的事情,博士王传尚刚到关岭不久,就在乱石堆里找到了植物树干的化石。而这种树干化石在当地老百姓的眼里,是代表能够在它附近挖到龙的标志,他们把它称作“胆石”。这些陆生植物出现在海相地层里,也能够证明,当时的关岭海域属于接近岸边的浅海区域,岸上的一些植物才可能偶尔进入海里。 放大镜下,叶片化石上清晰的纹路展露无遗,孟繁松看得很清楚,这种叶片名叫木贼,属于苏铁类植物。 采访孟繁松:苏铁类植物生在亚热带地区,说明当时这个地方属于亚热带气候…… 这个结论对陈孝红来说,简直是一个绝妙的消息,因为,亚热带气候是一种能够促使各种生物大量繁殖的气候条件,而生物大量繁殖,将直接导致一个恶劣的结果。 采访陈孝红:过分的繁殖会促使氧的缺乏…… 当缺氧的证据和原因都已经找到,陈孝红可以大胆地作出一个结论:几亿年前的关岭,的确曾经因为各种生物的过度繁殖而导致缺氧,并且,缺氧的规模和范围十分庞大,竟然在经过了几亿年之后,仍然反映在遍及关岭的地层里。 化学实验证明的确是封闭环境 宜昌所内,对关岭地层岩石所做的地球化学分析也已经告一个段落。经过对多个岩石样本进行微量元素测定证实,关岭地层岩石中各种微量元素值相对稳定,这样的结果说明,当时的关岭海域处于相对平稳状态。 采访:…… 如此看来,地球化学分析的结果为陈孝红先前关于封闭海域的推测提供了证据,几亿年前的关岭,也许真的就是一片被封闭起来自成一体的海域。 猜测:在封闭环境里大量繁殖导致缺氧最终灭亡吗? 这是一片处于亚热带气候的封闭海域,风平浪静,气候宜人。各种生物都在这里悠闲过活,极端适于生活的安宁环境使它们的繁殖毫无障碍。岸上的植物越来越繁盛,水里的生物数量也越来越多。这样的状态也许持续了数十万年甚至上百万年,于是,关岭封闭海域的生存环境变得十分拥挤与局促。在并没有富余海水来源的水体中,缺氧也许是一个极缓慢的过程,但它最终使生活在其中的所有生物消耗殆尽,陷于灭亡!并且也正是因为缺氧的环境,使灭亡的生物群得以完好保存,于是有了今天岩层当中各种各样密集的化石。 不可能全体灭亡,必定还有更大的原因 这个推测似乎已经完美地解释了关岭生物群集体灭亡、并被完好保存的神奇现象。然而陈孝红仍然觉得心有不甘,他决定继续寻找与思考,那绝不是一个毫无破绽的结论。 很快,研究海百合的汪啸风发现了一块形迹模糊的海百合化石,化石上并没有完整的海百合形象,甚至连一个花冠也看不见,只有一些不太清晰的根茎部分和一片微微凹陷的物质,整块化石显得有些不伦不类,但汪啸风却如获至宝。 原来,这片微微凹陷的物质是一块树干化石,海百合根茎与树干的组合证实了汪啸风长久以来对海百合生存方式的猜想。 采访汪啸风:海百合是附着在树干上,在海里漂浮生长的…… 破绽出现了。水体缺氧并不能完美地解释关岭生物群的整体灭亡!如果说水体缺氧能够使生活在海底和水体下部的生物丧失性命,那么,像海百合这样始终漂浮在海水表层的生物又怎么可能因为缺氧而致命呢?况且,还有类似鱼龙这样的游泳动物,它们全都能在海水中自由活动,要想办法获取足够的氧气对它们来说并不困难。 看来,单纯的缺氧决不是最终答案,关岭生物群死亡之谜的背后,必定还有更为复杂的原因。 发现海退的证据 在关岭数百平方公里的范围内,要寻找古地质环境留下来的蛛丝马迹并不是一件容易的事情。几个星期以来,地质小组始终没有更新的发现。 这是一个日头有些毒辣的午后,附近村里的老乡给地质小组送来了午饭,他们刚刚结束了对一个剖面的再次勘察, 大家安静地吃着午饭,都显得有些若有所思,上午的工作看起来又是一场无用功。 陈孝红的脑子不停运转着,就在这个时候,他想起了远在数十公里之外的一个地方,那是他们上次来到关岭的时候曾经拉过的一个剖面。 陈孝红记得,他们在拉剖面的当时,自己就留意到,距离这个剖面二百多米外的山壁上,有一处形状有些特殊的地层构造。那个时候,由于大家都集中于拉剖面,对别的细节,谁也没有太在意。 而现在,正是一个需要对关岭的古地质环境作地毯式搜索的阶段,任何一个可疑现象,也许都会是找到答案的钥匙。陈孝红不假思索地决定迅速前往那个剖面。 距离上次来到这里拉剖面已经有大半年时间,山壁上比原先长了更多的杂草,但是陈孝红仍然很快就找到了那处特殊的地层构造。 同期声:两人交谈…… 如果没有经历过特殊事件,普通的地层与地层往往相互平行,而这个地方的地层却出现了倾斜状,经过仔细观察与讨论,陈孝红和汪啸风都认为,这是比较典型的海退现象在地层上的反映。 采访陈孝红:三叠纪晚期曾经出现全球性大海退…… 看来,当时的关岭,在全球性大海退的影响下,海岸线不断往下退去,这个时期的地层出现倾斜,留下永恒的证据。 板块运动,形成局限盆地 发现全球性大海退的证据,使地质小组不得不开始思考,原有的思路也许还是太局限,联系当时的整个地球大环境进行思索,也许会有更加意想不到的收获。 根据古地理学的板块运动学说,从晚古生代到三叠纪,滇黔桂三省区和越南北部有南盘江海长期发育。关岭,正处于南盘江海的北部。经过几亿年的板块运动,进入晚三叠时期,越北地块与扬子地块会聚,南盘江海闭合。 采访陈孝红:关岭在这个时期成为局限海域…… 古地理板块学说和全球性大海退学说形成了一个完美的搭配:板块运动使关岭海域被逐渐封闭,而全球性大海退又促使关岭海域的海水与大洋海水相互隔断,两相作用之下,这里终于成为一个局限盆地,直接昭示着关岭生物群最终的厄运。 板块运动必然带来地质事件 一系列联想与发现使小组成员越来越兴奋,他们甚至因此把探寻范围扩大到了一些以前从未想过的地方。因为,古地理板块运动学说的介入,使他们顺理成章地又联想起,板块运动往往伴随着强烈的地质事件。 在这些毫不起眼的路边石壁上,也许就隐藏着古地质事件的痕迹,如果能找到那样的痕迹,也许又能因此引发新的猜想:有没有可能,正是因为强烈地质事件带来的灾难性的毁坏,使关岭生物群不可避免地走向了全体灭亡呢? 找到地震证据,弥补了先前的破绽 这是陈孝红在路边无意发现的一块巨石,它是一个无法运走的证据。 在它身上细细的斑斑断纹正是几亿年前的地震留下的痕迹, 而这条弯曲的纹路,则记录了地震发生时特有的喷水现象。 也许,强烈的地震仍然不足以灭亡所有的关岭生物,但是,地震的存在却可以弥补缺氧事件的破绽。 采访陈孝红:地震会扰动水体,使缺氧水遍及盆地…… 如此一来,即便单纯的缺氧并不足以造成关岭生物群的全体灭亡,而类似地震这样的地质事件也会使缺氧变得极为严重,最终决定了整个生物群落的灭亡。 原因大明 作出这个结论的时候,已经是研究的第四个年头。四年来,研究小组被关岭这个奇特而玄妙的地方牢牢吸引着,他们经历了发现的惊喜, 研究的曲折,甚至还有牺牲生命的考验。而越到后来,他们越感到那个灭绝谜题背后的魅力,当一个个证据逐渐出现,几亿年前那个发生在关岭的灭绝故事被勾勒出越来越清晰的轮廓。 关岭,一个地属亚热带气候的海域,风和日丽,万物繁盛。宜人的气候与丰富的食物把原本生活在深海区域的鱼龙吸引到了这里,它们也许只是在这里繁殖生育,并没有长期居住的打算。 然而,由于板块运动与全球性大海退,关岭渐渐演变为一个局限海域,来不及返回深海的鱼龙只好留在这里,享受仍然舒适的生活。 这样的日子也许持续了数十万年甚至上百万年,气候仍然是如此宜人,各种生物越来越繁盛,一场恶梦逐渐进入酝酿之中。 随着生物的无限增多,关岭的居住环境越来越局促,海水中的氧气越来越稀薄,一些底层生物开始渐渐死去。 而板块运动又带来频繁的地震等等地质事件,强烈的震动使本来已经缺氧的海水布满了整个海域。 没有人能够想象,在这样的环境下,关岭的生物们还坚持了多久。但是,它们显然别无选择,没有一种生物能够逃脱死亡的威胁,它们最终逐一走向灭亡。 这也许是一个完整的灭绝故事,但对陈孝红等人来说,那个遥远的世界仍然神秘,也许还会有更加惊人的发现,也许还会有更加离奇的结局! [北京科学电影厂《发现之旅》]
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