高原、山峰和裸露的棕色岩石露頭的幾何形狀俯瞰著無盡的橄欖黃色草原山谷。它們的樸素和雄偉——以及成群的駱馬和野馬——宣告著這是一片典型的巴塔哥尼亞景觀。在其中一座山頂上,馬塞洛·萊佩凝視著他腳下鬆散土壤的斜坡。它上面散落著隨意排列的透明石頭。夕陽斜射的光線照亮了從沙子裡突出來的碎片,突然揭示了它們的真實身份。
它們中的許多是分散的化石碎片——成百上千。肋骨尖、圓形的股骨頭、從幾釐米到一米長的椎骨碎片。在表面之下,人們可以想象更大、更完整的碎片。這是一個鴨嘴龍(屬於鴨嘴龍科的草食性恐龍)的岩床,延伸七公里。“這裡發生了一些大事,”萊佩說,他是一位古植物學家,也是智利南極研究所 (INACH) 的首席科學家,自 2012 年以來,他一直與一個國際跨學科團隊一起挖掘和分析智利最重要的恐龍和植物化石庫——在某些方面也是南美洲最重要的化石庫。“有數千只動物的骨骼部分被燒燬;也許它們是古代野火的受害者。這有點奇怪。”
鴨嘴龍是迄今為止在非洲大陸上發現的最南端的恐龍,這只是故事的開始。事實上,埃爾普埃斯托、拉斯奇納斯和塞羅吉多的挖掘地點(靠近阿根廷邊境的 Dorotea 和 Cerro Fortaleza 地層的一部分)是白堊紀末期的一種“羅塞塔石碑”:它們為坎帕期和馬斯特裡赫特期(7200 萬年至 6600 萬年前)提供了前所未有的高解析度檢視,也就是在致命的希克蘇魯伯隕石撞擊之前,地質上的最後幾分鐘。“這裡是一個非常廣泛的海洋和陸地記錄,記錄了迄今為止故事中缺失的部分,它講述了一個新物種、競爭和生物分佈非常活躍的時期,”萊佩說。
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大量的化石包括泰坦龍蜥腳類恐龍(智利最大的恐龍)、海洋爬行動物、木材、花粉、完美形態的罕見花朵以及南美洲最古老的南洋杉樹的化石葉(與櫟樹、柯伊胡和楞加同屬於殼鬥科)等 40 種其他植物物種。由於這些序列,萊佩的團隊正在重建生物地理學,以及南美洲尖端和南極半島在氣候變化時代的環境和地質條件,當時這兩個大陸正在形成其現代地理。
白堊紀末期氣候變化最顯著的影響之一是海平面波動,在短短一百萬年內下降了至少 25 米。在幾次情況下,當海洋退去時,它在大陸之間留下了陸橋,充當了古代岡瓦納超大陸的古老岩石上的墊腳石。岡瓦納。
萊佩和他的團隊在巴塔哥尼亞和南極洲的詹姆斯羅斯盆地和南設得蘭群島發現的化石支援了海平面至少下降三次的理論,在 7300 萬年、7000 萬年和 6800 萬年前,連續發生了三次冷脈衝。並且它們在新生代(哺乳動物的興起時代)之前就建立了南極洲和南美洲之間的聯絡,正如人們普遍接受的那樣。“這些降溫事件對我們特別感興趣,因為它們有助於解釋陸橋不僅僅是允許動植物交換的走廊,而且可能是物種進化的場所,”萊佩在一個寒冷的下午解釋道,他坐在一個已經破舊的棚屋裡,在一個燃木爐前。“因此,這裡出現了新的正規化,即氣候變化,而不僅僅是板塊構造,是管理新生態位和物種進化機制之一。”
所發現的豐富性讓來自智利、巴西、德國、阿根廷和日本的 25 位專家(還在增加)忙個不停;他們每年夏天有大約三週的時間來梳理這些山脈,以獲取過去的快照。挖掘地點位於塞羅吉多牧場私人企業所屬的 100,000 公頃土地的中心。
該團隊主要由智利國家科學技術研究委員會資助,包括古地磁學、花粉、植物、地質學、恐龍和海洋爬行動物方面的專家。這項研究將持續數年,目前正在進行生物地層學、古生物多樣性、使用植物化石的過去氣候以及鍶、碳和氧的同位素分析。它還將研究微型冰晶石(在海洋環境中形成的水合晶體),以及在五個國家的其他研究中心以及不久在英國進行的調查。
時間旅行者
沿著無盡的山坡、山谷和巴塔哥尼亞山頂行走,古生物學家正在地質時間中移動:透過前進或退後幾十米,他們從坎帕期到馬斯特裡赫特期,透過越過下一個山丘,他們降落在新生代。他們也在陸地和海洋之間移動,因為海洋和陸地沉積物序列在某些地方重疊,結果在淺棕色和深棕色的脈絡中可見。“這些顯然是海洋侵犯和退縮,因為該地區對潮汐敏感——海洋的漲落遵循氣候變化,”巴西瓦萊多里奧多斯西諾斯大學 (Unisinos) 的地質學家格森·福斯在指出露頭時說。“我們尋找含有有孔蟲和其他微化石的土壤塊,因為這些是它們所生活海洋條件的極佳指標,因此我們進行徹底的表徵和年代測定研究,”他解釋說。
另一方面,他在 Unisinos 的同事和同胞古植物學家蒂爾斯·威爾伯格在回憶起他三天前發現的一朵儲存完好、可能已有 7200 萬年曆史並屬於茄科的小花時,無法抑制自己的激動。“這很罕見,因為花瓣很脆弱,能找到如此古老且儲存完好的花瓣,真是天賜之物,”他說。“我用我的巖鎬輕輕地開啟薄薄的沉積層,就好像它們是一本書的葉子一樣。當我看到它時,我不得不深吸一口氣,暫時走開,讓我的心跳減慢,讓我的眼睛乾涸,”他回憶道。
為什麼地球的化石記錄沒有顯示 1.2 億年前的花朵,這正是達爾文字人所稱的“被子植物可憎的奧秘”;開花植物在白堊紀時期突然爆發,並繼續統治世界直到今天。在最初的花朵下,威爾伯格發現了另一層充滿了許多其他花朵,“彷彿它們昨天從樹上掉下來一樣,”他指出。
“這朵花很棒,我們正在描述它,但南極洲和南美洲之間陸橋理論的關鍵證據之一是我們在這兩個大陸上都發現了南洋杉葉,”萊佩補充道。對這種古老植物的古生物學分析表明,它的種子不能忍受海水,風也不會將其分散到很遠的距離。換句話說,南洋杉需要堅實的地面才能前進。“在離這裡不遠的地方,在被稱為埃爾普埃斯托的地區,我們發現了這種屬的第一個化石葉,也是迄今為止在南美洲發現的最古老的葉子,”他補充道,並指向地平線。“它有 6800 萬年的歷史,並且在特徵上看起來非常現代。它屬於目前居住在巴塔哥尼亞和紐西蘭的楞加、魯伊萊和柯伊胡樹的同一科。與此同時,同樣在 Unisinos 的塔尼亞·林德納·杜特拉在南極洲發現了迄今為止最古老的南洋杉葉。它們的具體年代正在德國使用放射性方法進行分析,但它們大約在 8300 萬至 8100 萬年左右。”
然而,南洋杉一直分散到紐西蘭仍然需要一個令人滿意的解釋,因為紐西蘭和澳大利亞之間缺乏可以證明這兩個地方存在化石的陸橋。“並非一切都在袋子裡,”萊佩笑著說。“另一方面,去年在南極洲的納爾遜島,我們發現了一個迄今為止最大和儲存最完好的南洋杉葉子的岩床;它們的年齡與塔尼亞·杜特拉的葉子相近。葉子長 15 釐米,適應溫暖的條件,因此海平面很高,因此它們可能生活在南美洲-南極洲[之間]斷開連線的時刻。我們歷史上的下一個南洋杉是這裡塞羅吉多的南洋杉。那些葉子不是很大,因此與較冷的天氣相關。”
法醫工作揭示了另一個令人驚訝的發現:在白堊紀末期,南極洲的森林和南美洲頂端的森林與現代智利瓦爾迪維亞的森林以及巴西南部的森林非常相似。除了南極山毛櫸,過去和現在還共有南洋杉科、羅漢松科(針葉樹)、山龍眼科(被子植物)、石松科(維管植物)和木賊科(問荊)。很容易想象一隻泰坦巨龍緩慢地在它們之間穿行,也許正在咀嚼一口花朵。“南極洲今天在智利的森林中仍然活躍著,”萊佩說。“我需要智利人明白這是非常特別的。”
在某個時刻,我們被八隻安第斯禿鷹注視著,它們懶洋洋地在我們頭頂盤旋,白色的頸圈在午後的陽光下閃閃發光。偶爾,其中一隻會從空中俯衝向那些趴在山坡上休息一段時間的研究人員。“它們來檢視我們是否死了,”萊佩指出,“有時它們會靠得非常近,以至於我們可以看到它們的眼睛。”
潛伏的禿鷹、揹著鏟子和岩石的長途徒步旅行,以及夜晚,唯一將睡眠者與南半球春季寒風隔開的只有帳篷脆弱的織物。這就是在南美洲最南部進行極端古生物學研究的代價。
