1996年，我們在馬達加斯加的首次化石獵尋探險進行了三週，我們開始擔心，我們可能只能拿出沾滿灰塵的衣物來展示我們的努力。我們只找到了一些零星的牙齒和骨頭——崎嶇的地形和其他後勤困難阻礙了我們的搜尋。隨著野外季節迅速接近尾聲，我們終於在該島西南部偶然發現了一條令人鼓舞的線索。伊薩洛國家公園遊客中心的旅遊地圖上標出了一個名為“動物骨骼之地”的當地遺址。我們請附近村莊的兩位年輕人立即帶我們去那裡。
當我們意識到從山坡上衝刷下來的漂白骨骼碎片屬於牛和其他現代動物時，我們的高期望迅速消退。這個遺址雖然可能對考古學家來說很有趣，但並沒有希望蘊藏著我們想要的更古老的獵物。當天晚些時候，另一位導遊在村裡二十幾個好奇孩子的陪同下，帶領我們來到了第二個同樣散落著骨頭的堤壩。我們非常興奮地發現了兩塊拇指大小的頜骨碎片，毫無疑問，它們是古代的。它們屬於早已滅絕的、鸚鵡喙恐龍的近親，叫做喙頭龍。
事實證明，喙頭龍的骨骼是大量史前發現的先兆。從那時起，世界第四大島嶼已成為中生代時期（從2.52億年前到6600萬年前，恐龍和哺乳動物都在首次亮相）陸地動物新資訊的多產來源。我們發掘出了似乎是原始恐龍的骨骼，我們懷疑它們比以前發現的任何恐龍都要古老。我們還因發現一種似乎違反了哺乳動物歷史的著名理論，因為它位於“錯誤”半球的鼩鼱狀生物而引發了爭議。這些標本以及在五個野外季節中收集的其他標本，使我們能夠開始描繪古代馬達加斯加的景象，併為我們2003年的第六次探險制定了策略。
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過去三十年來，我們的大部分研究都旨在解開南部大陸陸地動物的歷史。這些問題促使其他古生物學家前往南非、巴西、南極洲和印度等化石豐富的地區。我們沒有探索那些已確立的地點以尋找更多發現，而是被馬達加斯加所吸引：該島擁抱了廣闊的中生代岩石地帶，但直到最近，那裡只發現了少數陸生脊椎動物化石。為什麼？我們預感沒有人堅持不懈地尋找它們。
堅持不懈成為我們1996年探險的座右銘。我們的團隊由來自美國和馬達加斯加塔那那利佛大學的十幾位科學家和學生組成。除了科學和教育效益外，我們與該國頂尖大學的合作還促進了採集和出口許可證的獲取——這是所有古生物學實地考察的必要組成部分。然而，不久之後，我們遇到了後勤障礙，這肯定促成了早期在該島上尋找古代化石的失敗。馬達加斯加西部的中生代沉積物分佈在一個大約相當於加利福尼亞州大小的區域。世代的牛車和步行旅行開闢了通往偏遠地區的唯一道路，其中大多數道路即使是最強壯的四輪驅動汽車也無法通行。我們不得不從首都運來我們的大部分食物，包括數百磅的大米、豆類和罐頭肉。燃料短缺有時嚴重限制了機動性，我們的工作甚至受到野火的阻撓，野火頻繁發生且肆虐不止。新的挑戰意外出現，要求我們當場調整計劃。
古老的運氣
在如此廣闊的區域進行勘探時，我們面臨的最艱鉅的障礙可能是決定從哪裡開始。幸運的是，我們並非盲目計劃搜尋。亨利·貝塞裡等先驅地質學家的實地考察工作為我們提供了馬達加斯加中生代岩石的大比例尺地圖，他在20世紀中期指導了馬達加斯加礦業部。從這些研究中，我們瞭解到，地質因素的幸運組合導致了厚厚的沉積物覆蓋了馬達加斯加西部低地的大部分地區——這讓我們有充分的理由相信，古代的骨骼和牙齒可能被困在那裡並儲存下來。
在中生代初期，即2.52億年前，從馬達加斯加步行到世界上幾乎任何其他地方都是可能的。地球上所有的陸地都聯合在超級大陸盤古大陸中，馬達加斯加位於現在的印度西海岸和今天的非洲東海岸之間[見上圖]。當時的世界比現在溫暖得多——甚至兩極也沒有冰。在超級大陸的南部地區岡瓦納大陸，巨大的河流流入低地盆地，這些盆地最終將成為莫三比克海峽，今天莫三比克海峽橫跨馬達加斯加和東非之間的250英里。
這些巨大的盆地代表了地質裂縫的邊緣，當地質裂縫開始將馬達加斯加從非洲拉開超過2.4億年前時形成。這種看似破壞性的過程，稱為裂谷作用，是積累化石的一種非常有效的方法。（事實上，世界上許多最重要的化石脊椎動物地點都發生在古代裂谷環境中。）流入盆地的河流攜帶著泥土、沙子，偶爾也攜帶著死亡動物的屍體或骨骼。隨著時間的推移，河流將這種物質沉積為一系列巨大的地層。持續的裂谷作用和不斷增長的沉積物質量導致盆地底部越來越深地沉降。這種沉積過程持續了近1億年，直到盆地底部變薄到斷裂點，熔岩從地球內部上升以填補新海洋地殼的縫隙。
到那時，大自然為馬達加斯加提供了化石儲存所需的三個關鍵要素：死亡的生物、埋葬它們的洞穴（裂谷盆地）以及覆蓋它們的物質（沙子和泥土）。但是，還需要特殊條件來確保化石在數百萬年後被發現之前不會被破壞。同樣，地質環境也被證明是幸運的。隨著新分離的非洲和馬達加斯加陸地進一步漂移，它們富含沉積物的海岸線很少經歷火山爆發或其他可能破壞埋藏化石的事件。化石儲存的關鍵還在於，古代裂谷盆地最終位於該島的西側，今天該島點綴著乾燥的森林、草原和沙漠灌木叢。在更潮溼的環境中，這些沉積物會被侵蝕掉，或者會被茂密的植被所掩蓋，就像擁抱該島東海岸的大部分地區的那種植被一樣。
最初，馬達加斯加仍然附著在其他岡瓦納大陸陸地上：印度、澳大利亞、南極洲和南美洲。直到大約9000萬年前從印度分裂出來，它才成為島嶼。從那時起，該島獲得了其奇異的現代生物群，其中狐猴是最著名的。一個多世紀以來，研究人員一直想知道這些現代生物及其祖先在島上居住了多久。另一組古生物學家的啟發性發現表明，幾乎所有主要的現存脊椎動物類群都是在6600萬年前中生代末期附近到達馬達加斯加的[見第36頁的方框]。我們自己的探索重點是馬達加斯加歷史中更古老的時期——中生代的最初兩個時期。
找到寶藏
在鮮為人知的地形中工作的一個樂趣是，如果我們設法找到任何東西，它的科學意義幾乎是有保證的。這就是為什麼我們在伊薩洛國家公園附近的首批發現如此令人興奮。在1996年發現喙頭龍頜骨碎片的當天晚上，當時的塔那那利佛大學學生萊昂·拉扎菲馬納佐阿發現了另一種有趣的生物，一個六英寸長的頭骨。我們立即將這種動物鑑定為一種奇特的食植物動物，既不是哺乳動物也不是爬行動物，叫做犬齒獸[見第35頁的插圖]。
喙頭龍的頜骨和精緻的犬齒獸頭骨——我們正在進行的美國-馬達加斯加專案的第一批重大發現——激勵了我們的探險。第一個化石總是最難找到的；現在我們可以進行詳細的採集，開始拼湊過去的景象。我們正在挖掘的白色砂岩是由馬達加斯加從非洲脫離時流入低地的河流攜帶的沙子形成的。在這些史前山谷中，喙頭龍和犬齒獸（都是四足動物，長度從三到十英尺不等）可能像今天的非洲斑馬和角馬一樣一起放牧。喙頭龍的存在，在世界各地同時期的岩石中相對常見，將年代縮小到三疊紀（中生代三個時期中的第一個時期）的某個時間，三疊紀跨越從2.52億年前到2.01億年前。並且由於犬齒獸在三疊紀前半期比後半期更加多樣化和豐富，我們最初認為這個場景發生在約2.3億年前。
在1997年的第二次探險中，第三種動物挑戰了我們對時間位置的認識。在我們抵達馬達加斯加西南部後不久，我們的一位野外助手，一位名叫梅納的當地居民，向我們展示了他在我們之前地點對面的河邊發現的一些骨頭。我們被附著在骨頭上的細粒紅色岩石所震驚——到那時為止我們發現的所有東西都埋在粗糙的白色砂岩中。梅納帶領我們向北約半英里，到達喙頭龍和犬齒獸遺址以北的一個深溝底部。幾分鐘之內，我們發現了產生骨骼的地層，他的不尋常標本就是從那裡滾落下來的。豐富的化石集中在三英尺厚的紅色泥岩層中，這些泥岩層是在沉積白色沙子的同一條古代河流的洪泛區形成的。挖掘工作產生了大約二十幾個標本，起初看起來像是恐龍。我們的團隊發現了頜骨、椎骨串、臀部、爪子、帶有腕骨的關節前臂和其他各種骨骼元素。當我們更仔細地檢查頜骨時，我們意識到我們發現了一種新物種的遺骸，它類似於來自摩洛哥的一種神秘動物，叫做阿贊德龍，當時被認為是原蜥腳類恐龍。（原蜥腳類恐龍通常出現在2.25億年前到1.9億年前的岩石中，是長頸蜥腳類恐龍的體型較小的先驅。）
然而，令我們驚訝的是，隨著後來從岩石中清理出其他骨骼，以及我們在隨後的野外季節中發現了更多骨骼，我們意識到我們正在處理的是一種令人困惑的早期爬行動物譜系，而不是真正的恐龍。這種神秘的動物有牙齒和一些頭骨特徵，看起來就像典型的原蜥腳類恐龍，但其骨骼的其餘部分卻比任何已知的恐龍都明顯更原始。我們尚未完全分析骨骼和牙齒的意外組合，但這種進化嵌合體——混合了遠緣關係的爬行動物類群的特徵——使我們開始質疑長期以來被認為是恐龍特徵的某些特徵是否可能進化得更早。如果是這樣，新的馬達加斯加化石，馬達加斯加阿贊德龍，以及長期以來被認為是恐龍的其他動物，很可能完全是其他東西。
當我們發現阿贊德龍與喙頭龍和犬齒獸一起覓食時，我們清楚地意識到，我們發現了一系列已知在其他任何地方都不共存的化石。在非洲、南美洲和世界其他地區，一旦恐龍出現，犬齒獸的丰度和多樣性就會大大降低。同樣，我們發現的最常見的喙頭龍型別伊薩洛喙頭龍缺乏高階特徵，因此被推斷為更古老。更重要的是，馬達加斯加化石組合中缺少幾種通常與最早的恐龍一起發現的較年輕的爬行動物類群的遺骸，包括重灌甲的鱷魚狀植龍和板龍。與我們神秘的爬行動物一起發現的古老動物種類混合，加上缺少較年輕的生物，表明馬達加斯加化石沉積物與任何已發現的恐龍一樣古老，甚至更古老。
只有一個早期的恐龍遺址——在阿根廷的伊斯奇瓜拉斯托——包含一個已被直接測定年代的岩層；因此，所有其他具有相似化石的早期恐龍遺址都被估計不早於其約2.28億年的放射性同位素年齡。（可靠的放射性同位素年齡只能從同期火山產生的岩層中獲得。馬達加斯加沉積物是在附近沒有火山的情況下積累的。）根據存在的化石，我們初步得出結論，我們的含化石岩石略早於伊斯奇瓜拉斯托時期。並且由於恐龍進化樹的不同主要分支已經出現在伊斯奇瓜拉斯托，因此所有恐龍的共同祖先必然更古老。來自約2.45億年前的岩石在世界各地已被適度取樣，但沒有一個產生恐龍。這意味著尋找所有恐龍的共同祖先必須集中在2.4億年前到2.3億年前之間相對鮮為人知且不斷縮小的中三疊紀岩石區間。
主要是哺乳動物
恐龍自然而然地吸引了相當多的關注，因為它們是中生代最引人注目的陸地動物。不太為人所知的是，哺乳動物和恐龍幾乎在同一時間出現在進化舞臺上。至少有兩個因素解釋了哺乳動物僅在恐龍滅絕後才出現的普遍誤解：早期的哺乳動物都只有花栗鼠大小或更小，因此它們沒有引起大眾的想象力。此外，早期哺乳動物的化石記錄稀疏。令我們高興的是，馬達加斯加再次填補了化石記錄中的兩個神秘空白。來自伊薩洛沉積物的犬齒獸犬齒獸揭示了關於哺乳動物近親的新細節，而來自該島西北側的較年輕化石對一個關鍵的先進哺乳動物類群何時何地開始提出了有爭議的問題。
馬達加斯加犬齒獸，是該島上首次發現的，包括有史以來發現的儲存最完好的早期犬齒獸代表。（犬齒獸亞目是一個廣泛的陸地動物類群，包括哺乳動物及其最近的親屬。）因此，這些骨骼提供了豐富的新解剖學資訊。這些犬齒獸的識別特徵包括，簡化的下頜骨，由單根骨頭齒骨主導。一些標本包括頭骨和骨骼。瞭解這些動物的完整形態對於解決從大型冷血、覆蓋鱗片、四肢伸展的動物（它們在中生代之前統治著大陸）到今天如此豐富的小型溫血、毛茸茸的動物的複雜進化過渡至關重要。
現在地球上居住著許多種哺乳動物，具有許多解剖學變異。但它們都共享一個共同的祖先，其特徵是一套獨特的特徵。為了確定第一批哺乳動物的樣子，古生物學家必須檢查它們在犬齒獸亞目中最親近的進化親屬，其中包括犬齒獸和它們更為罕見的近親，禽頜獸（也稱為原頜獸），我們都在馬達加斯加西南部發現了它們。犬齒獸幾乎可以肯定是食草動物，因為它們寬闊的頰齒是為磨碎食物而設計的——我們和我們的同事透過掃描電子顯微鏡分析牙齒上的微磨損特徵記錄了這一證據。相比之下，禽頜獸無疑是食肉動物，牙齒鋒利而尖。大多數古生物學家都同意，與食草犬齒獸相比，一些禽頜獸與哺乳動物共享更近期的共同祖先。我們在馬達加斯加發現的禽頜獸頭骨和骨骼將有助於重建早期犬齒獸和真正的哺乳動物之間的橋樑。
馬達加斯加的三疊紀犬齒獸不僅是世界上儲存最完好的犬齒獸之一，而且它們還對其他地方鮮為人知的時期進行了取樣。我們探險隊發現的最年輕的化石也是如此——那些來自西北部地區的化石，那裡的沉積物年齡約為1.65億年。（那個日期屬於侏羅紀中期，侏羅紀是中生代的第二個時期。）由於這些沉積物比我們的三疊紀岩石年輕得多，我們允許自己希望我們可能會發現古代哺乳動物的遺骸。當時，南部大陸侏羅紀岩石中沒有記錄到任何哺乳動物，但這並沒有阻礙我們的動力。
再一次，堅持不懈得到了回報。在1996年的野外季節中，我們在聽到當地關於蜥腳類恐龍拉帕倫龍的大量化石的報道後，訪問了安邦德羅馬哈博村。有時，在儲存大型動物的地方，也可以找到小型動物的遺骸——儘管不容易找到。我們爬過地貌，眼睛離地面只有幾英寸。這種不舒服但經過時間考驗的策略發現了一些小型獸腳類恐龍牙齒、魚鱗和其他骨骼碎片，這些碎片堆積在村莊附近一個小土堆的表面。這些不起眼的化石暗示，更重要的物品可能埋在下面的沉積物中。我們裝了大約200磅的沉積物，然後在首都塔那那利佛用蚊帳帽沖洗乾淨。
在美國的隨後幾年中，當我們的研究集中在特殊的三疊紀材料上時，對侏羅紀沉積物進行分類的乏味過程開始了。一個敬業的團隊——丹尼斯·金齊格、羅斯·奇澤姆和沃倫·瓦爾薩，當時都是芝加哥菲爾德博物館的志願者——花了許多個週末在顯微鏡下篩選濃縮的沉積物，以尋找有價值的骨骼或牙齒碎片。直到1998年，金齊格傳來訊息，說他們發現了一塊微小哺乳動物的部分頜骨，上面仍然有三顆磨牙，我們才再次想起那些沉積物。我們不僅對頜骨的存在感到震驚，而且對其非常先進的頰齒也感到震驚。牙齒的形狀記錄了哺乳動物Tribosphenida類群的最早出現，該類群包括絕大多數現存哺乳動物。我們以其起源地命名了新物種馬哈博安邦德羅。
這一發現將該哺乳動物類群的範圍向前推進了2500多萬年，並首次展示了侏羅紀後半期南部大陸的哺乳動物進化情況。它表明，這個哺乳動物亞群可能起源於南半球而不是北半球，正如通常認為的那樣。該資訊無法解決爭論，但它確實指出了長期以來根植於歷史上偏向北半球的化石記錄的假設的不穩定性質[見第32頁的方框]。
堅持不懈地計劃
儘管我們的團隊在馬達加斯加回收了廣泛的化石，但科學家們才剛剛開始描述南部大陸的中生代歷史。從澳大利亞、南極洲、非洲和南美洲已知的陸生中生代脊椎動物物種的數量可能比北半球同期發現的數量小一個數量級。顯然，馬達加斯加現在是世界上古生物學家的最佳前景之一。
通常，只有在做出這些新的化石發現之後，才能提出關於地球古代生命的最重要的假設。我們團隊的探索提供了兩個例子：一些長期以來被誤認為是早期恐龍的化石實際上屬於一個遠緣關係的爬行動物譜系，而侏羅紀遺址中微小哺乳動物的存在意味著Tribosphenic哺乳動物可能起源於南半球而不是北半球。加強這些提議（或證明它們是錯誤的）的最佳方法是走出去，發掘更多的骨骼。這就是為什麼我們2003年8月至9月探險隊的主要目標與我們前五次探險隊的目標相同：儘可能多地找到化石。
我們的議程通常包括深入挖掘已知遺址和調查新區域，將冒險努力與穩妥的賭注結合起來。然而，無論計劃多麼周密，我們的計劃總是會發生最後一刻的更改。2003年，我們最嚴峻的挑戰是瘋狂的蓬勃發展城鎮的出現。
在我們前三次探險期間，我們從未對覆蓋該島西南部三疊紀岩層露頭的礫石給予第二次考慮。我們幾乎不知道這些礫石含有藍寶石。到1999年，成千上萬的人在景觀中搜尋這些寶石。第二年，我們所有的三疊紀遺址都屬於藍寶石礦權區。現在，古生物學家需要獲得礦權持有者和政府的入境許可。除了額外的障礙外，礦工的存在還造成了安全問題。
即使沒有這些後勤障礙，也需要無數個生命週期才能仔細調查該島所有未受破壞的岩石露頭。但是現在我們已經看到了馬達加斯加的一些寶藏，我們受到啟發繼續挖掘。