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東西問丨汪筱林:億萬年前“翼龍伊甸園”為何驚現新疆哈密?

2022-07-14 12:27:51 來源:中國新聞網
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  中新社北京7月12日電 題:億萬年前“翼龍伊甸園”為何驚現新疆哈密?

  ——專訪中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員汪筱林

  中新社記者 孫自法

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  中國新疆哈密是翼龍和恐龍化石最新的研究“圣地”,被譽為“翼龍伊甸園”,是目前世界上分布面積最大和最富集的翼龍化石產地,在這里世界首次發現三維立體保存的翼龍蛋和胚胎化石以及雌雄翼龍個體。

  中國科學院古脊椎動物與古人類研究所(中科院古脊椎所)研究員、中國科學院大學教授、古生物學家汪筱林10多年來率領科考隊持續在新疆的天山南北進行野外科學考察,發現哈密翼龍動物群,搶救性采集一批翼龍和恐龍化石進行研究,并推動化石及其遺址保護工作。他近日在北京接受中新社“東西問”獨家專訪,揭秘哈密“翼龍伊甸園”發現始末,解讀中生代“空中霸主”翼龍的“前世今生”。

  現將訪談實錄摘要如下:

  中新社記者:翼龍和恐龍是什么關系?和鳥、蝙蝠有沒有關系?

  汪筱林:翼龍是一類非常奇特的飛行爬行動物,也是最早飛向藍天的脊椎動物。翼龍和恐龍在約2.3億年前的三疊紀晚期在地球上同時出現,翼龍飛向天空而恐龍奔跑于陸地,在6600萬年前的白堊紀末期地球第五次生物大滅絕事件中又同時絕滅,在地球上生存約1.6億年。

  關于翼龍和恐龍的關系,首先要明確翼龍不是恐龍,翼龍是一種飛行的爬行動物,而不是會飛的恐龍。兩者關系可以說既近又遠:它們大約在2.3億年前的三疊紀晚期來自共同的祖先,親緣關系上相當于人類的“表親”;但是,翼龍稱霸天空,恐龍主宰陸地,在骨骼形態和結構上差異很大,是屬于完全不同的兩個脊椎動物分類單元。

  地球上會飛的脊椎動物目前所知僅翼龍、鳥類和蝙蝠三種。翼龍最早飛上藍天也是三者中唯一絕滅的,它比最早出現的鳥類始祖鳥還要早約7000萬年;蝙蝠是唯一飛行的哺乳動物。三者纖細中空的骨骼非常相似,但形態結構上差別又非常大。翼龍不可能演化為鳥類,更不可能演化為新生代出現的蝙蝠。

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  中國絲路巨龍(左)與新疆哈密巨龍(右)及哈密翼龍動物群生態復原圖(創作/趙闖,科學指導/汪筱林)。中新社發 中科院古脊椎所 供圖

  中新社記者:哈密的“翼龍伊甸園”是如何發現的?有什么特點?它和同在新疆的烏爾禾翼龍動物群有何關聯?

  汪筱林:哈密“翼龍伊甸園”位于新疆天山以南、哈密西部的戈壁地區,屬于吐(吐魯番)哈(哈密)盆地的一大片雅丹無人區,最早是2005年由中科院古脊椎所邱占祥院士等發現。我們隨后組成科考隊赴哈密戈壁翼龍化石發現地點及其周邊地區連續開展野外考察,2006年在戈壁上發現非常豐富的翼龍化石,相關野外科考、研究、保護等工作從那時起一直持續至今。

  哈密戈壁翼龍化石分布區是目前所知世界上分布面積最大、最富集的翼龍化石產地,化石分布面積可達上千平方公里,在目前已發現的70至80平方公里的富集范圍內,每平方至少一個翼龍個體,推測有上億數量的翼龍曾在此繁衍生息。

  這里不僅有極其豐富的不同發育階段的翼龍骨骼化石,最重要的是,還發現大量翼龍蛋和胚胎化石三位一體保存。在此之前全世界只發現4枚二維壓扁保存的翼龍蛋,其中三枚保存胚胎,但在哈密已經研究報道的翼龍蛋就有200多枚。這些三維立體保存的翼龍蛋及10多枚三維立體保存的翼龍胚胎都是世界上首次發現。同時,通過哈密翼龍化石的頭飾判斷出雌性和雄性之分,這也是首次實證翼龍的性別。翼龍從蛋、胚胎到幼年、亞成年和成年的各個發育階段化石大量保存,代表了白堊紀繁盛的翼龍樂園,所以稱之為“翼龍伊甸園”。

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  汪筱林團隊在新疆哈密發現的世界首顆三維保存翼龍蛋化石標本。中新社記者 孫自法 攝

  在天山北部準噶爾盆地西北緣的烏爾禾魔鬼城(雅丹)地區,1963年由當地石油工作者首先發現翼龍化石,中科院古脊椎所楊鐘健院士1964年研究命名為“魏氏準噶爾翼龍”,這是中國第一個較完整的翼龍化石和第一個被命名的翼龍。楊老隨后帶領科考隊在烏爾禾及周邊地區持續考察,發現與翼龍共生的很多恐龍及其他的爬行動物化石,1973年研究命名另一種個體較小的“復齒湖翼龍”,并將該化石群稱為“烏爾禾翼龍動物群”。

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  “烏爾禾翼龍足跡”造跡者復齒湖翼龍生態復原圖。中新社發 趙闖 繪

  天山南北的這兩個翼龍動物群都屬于早白堊世,但從化石來看完全不一樣,我們推測可能有兩方面原因:一是時代上有早晚,早白堊世距今從1.45億年一直延續到1億年左右,持續約4500萬年,哈密和烏爾禾的翼龍很可能有早有晚,但孰早孰晚迄今尚無定論;二是當時可能天山已隆升很高,對翼龍飛行產生地理阻隔,使南北兩地翼龍無法飛越天山交流。

  中新社記者:億萬年前,新疆天山南北為何成為翼龍的“家園”?哈密“翼龍伊甸園”又如何形成?

  汪筱林:為適應飛行,翼龍的骨壁很薄,纖細的骨骼內部中空,使得在全世界范圍內,翼龍化石因很難保存而非常稀少,且大多不完整,翼龍蛋和胚胎化石更是極為罕見。

  我們團隊通過研究認為,在距今大約1.2億-1.3億年前的早白堊世,現在位于天山南北形成哈密和烏爾禾雅丹的地層都是湖相為主的沉積,代表了白堊紀時期的湖泊,翼龍在湖邊群居生活,飛翔、捕魚、產蛋,繁衍生息,湖中豐富的魚類為翼龍提供大量的食物和優質蛋白,滿足其生存的食物來源和飛行的熱量需求。

  目前“翼龍伊甸園”所在地哈密雅丹面積超7000平方公里,推測白堊紀時期有上萬平方公里的大型湖泊。從沉積學和埋藏學角度分析,哈密翼龍動物群由突發災難事件導致了集群死亡,即湖里形成多次大型風暴,把空中飛翔、湖面捕魚、岸邊休憩或產卵孵化的翼龍個體,及它們的蛋與胚胎等卷入風暴,并在風暴快速搬運過程中死亡,身體被撕裂,連同高能風暴形成的其他泥質碎屑等一起快速沉積,埋藏在淺湖或湖岸邊;經過1億多年的地質作用,形成如今組成雅丹的湖相地層及其風暴層中的化石群。

  地層是一部記錄地球和生命演化的百科全書,地層沉積是“文字”,化石是書中精美的“插圖”。哈密戈壁雅丹地層中有很多突發災難事件形成的沉積,有多層化石富集層,代表多次風暴事件導致的集群死亡,推測每層都有數千萬翼龍個體。每次湖泊風暴都是局部的,導致翼龍大量死亡后,其他翼龍繼續生存繁衍。大型湖泊環境和災難性風暴事件,很好地解釋了為什么有那么多翼龍曾在哈密生活、有這么多的翼龍化石在哈密被發現。

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  汪筱林和研究團隊代表在新疆哈密雅丹地貌區科考留影。中新社發 受訪者 供圖

  中新社記者:哈密“翼龍伊甸園”收獲的代表性研究成果有哪些?還有哪些未解之謎?

  汪筱林:哈密“翼龍伊甸園”被發現后,我們團隊于2014年在國際學術期刊《現代生物學》以封面文章發表論文,將哈密發現的翼龍化石命名為“天山哈密翼龍”,同時報道了5枚三維立體保存的翼龍蛋,這是世界上首次發現的3D翼龍蛋。這些發現被認為是翼龍研究200多年來最重要和最激動人心的發現之一。2017年,《科學》發表我們在哈密搶救性采集超過200枚翼龍蛋和十多枚3D胚胎標本的研究論文,這是全球首次發現的3D翼龍胚胎,獲評為“2017年度中國古生物學十大進展”之首。

  近期,我們又研究報道了哈密“翼龍伊甸園”共生的大型蜥腳類恐龍化石,以及獸腳類恐龍的牙齒,并命名“中國絲路巨龍”和“新疆哈密巨龍”兩個恐龍新屬種。這些恐龍化石的發現不僅增加了哈密翼龍動物群的多樣性,也增加了中國早白堊世蜥腳類恐龍的多樣性和地理分布。

  哈密翼龍野外科考和研究過程中還發現一些有趣現象,也可稱為未解之謎,比如:我們認為翼龍是吃魚的,但目前為止,哈密“翼龍伊甸園”尚未發現一件魚的化石,鱗片、椎體都沒有;我們發現哈密翼龍和遼西熱河生物群一些翼龍類群的親緣關系更近,反而與地理上更近的準噶爾翼龍的關系比較遠。

  中新社記者:從哈密“翼龍伊甸園”發現到成果論文發表,您為何堅持保密近十年?

  汪筱林:哈密科考隊2006年就開始進行大規模野外科考,當年就有重大發現。按古生物研究的常規,很快就能發表相關成果。但我們認為這是一個非常重要的翼龍化石分布區,科研潛力很大,一定要保護好,這也是科學家的責任。

  因為擔心論文發表后化石地點暴露,容易導致人為破壞,團隊雖然持續開展科考研究,但論文一直沒有發表。差不多保密近10年,直到當地政府可進行有效保護后,2014年才發表研究成果。保密目的,是為了把哈密“翼龍伊甸園”有效保護好、高效研究好、可持續利用好。

  我們團隊這些年來也一直推動哈密翼龍—雅丹國家地質公園及其遺址博物館規劃建設工作,目前公園項目已獲批,正積極推進公園基礎設施和化石富集的核心區翼龍遺址博物館建設。我們希望建成后既可以有效保護化石及其遺址,更好開展科學研究和科普教育,給子孫后代留下珍貴的自然遺產,也可以成為特色旅游景區,助力當地經濟社會文化發展。(完)

  受訪者簡介:

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  中新社記者 孫自法 攝

  汪筱林,古生物學家,中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員、博士生導師,國家杰出青年基金獲得者,巴西科學院通訊院士;中國科學院大學和南京大學教授、上海大學和北京科技大學兼職教授;中國古脊椎動物學會常務理事、中國科普作家協會常務理事及科學與影視融合專委會主任委員、國家古生物化石專家委員會委員;《地層學雜志》《地質論評》《科學報告》等編委。

(編輯:胡嘉?。?/div>
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