“又一具骨骼,而且頭骨完美無缺!” 我對團隊喊道,他們都面朝下趴在採石場地面上,露出其他的骨骼。在我作為古生物學家的這些年裡,從未見過這樣的景象。我們的化石獵人團隊在內蒙古戈壁沙漠勘探僅 15 天,就已經發掘出一片名副其實的完整化石墓地。
在接下來的幾周裡,我們將使用鑿子、鎬和推土機對該地點進行挖掘,挖掘出十幾個鴕鳥狀恐龍的標本,這種恐龍後來成為恐龍世界中最著名的恐龍之一。但故事很快就變得遠比簡單的化石骨骼數量要豐富得多,儘管它們可能完整且儲存完好。這群個體將揭示這些恐龍是如何相互作用的,它們的社會是如何構建的,以及它們可怕和不幸死亡的環境。我們才剛剛開始揭開這個 9000 萬年前謀殺之謎的第一個線索。我當時還不知道,我們即將瞭解到的東西最終會使這個地方成為我所遇到過的單一恐龍物種最豐富的遺址。
戈壁沙漠的誘惑
美國人不可避免地將戈壁沙漠的恐龍發現與羅伊·查普曼·安德魯斯聯絡起來,他是紐約市美國自然歷史博物館那位冒險的探險隊領隊。在 20 世紀 20 年代,安德魯斯冒險進入外蒙古的沙漠地區,並帶著已知的最早的恐龍蛋和鐮刀爪奇蹟迅猛龍,凱旋而歸,引起轟動。然而,安德魯斯並不是唯一一位在沙漠中搜尋的探險家。大約在同一時間,瑞典探險家斯文·赫定正在內蒙古戈壁沙漠南部地區發掘前所未有的化石,該地區現在是中國的一部分。
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在隨後的幾年裡,在赫定遺址附近進行搜尋的科學家們發現了帶有孵卵親代的恐龍蛋巢,以及可以與外蒙古最偉大的發現相媲美的鐮刀爪迅猛龍。然而,學者和公眾的注意力都集中在外蒙古;因此,自從十多年前對外開放以來,無數國際化石探險隊在該地區縱橫交錯。相比之下,內蒙古仍然相對未受觸及。
1984 年,當中國首次允許外國遊客在沒有陪同的情況下在該國旅行時,我還是一個 27 歲的地質學研究生,正在進行環球旅行,那時我首次訪問了內蒙古。在乘坐燃煤蒸汽機車抵達首府呼和浩特後,我參觀了當時還是一個單層小鎮的市中心的博物館。在外面,恐龍時代的岩石向西延伸數百公里,側翼是連線蒙古草原與中亞腹地的傳奇絲綢之路。當我回到北京時,我拜訪了已故的趙喜進,他是中國科學院古脊椎動物與古人類研究所的教授,也是中國最傑出的化石獵人之一,當時他已經負責發現了十幾個新物種。我們討論了在未來的某個時候一起探索該地區。大約 16 年後,時機和環境終於吻合了。
2000 年,我回到呼和浩特與趙喜進安排在該地區進行大規模挖掘的後勤事宜。我們從火車上走下呼和浩特站臺,受到地質學家兼內蒙古龍昊地質古生物研究所所長譚琳的迎接。譚琳當時 63 歲,但看起來比實際年齡年輕得多,他精力充沛地介紹了明年春天戈壁探險所需的車輛和物資的詳細資訊。幸運的是,在呼和浩特找到合適的探險車輛不成問題。我記憶中的那個單層小鎮已經被一個繁華的大都市所取代,寬闊的大道兩旁林立著閃爍的霓虹燈招牌。
譚琳建議我們重訪赫定和後來的探險隊進行化石發現而聞名的地方。當然,那裡還有更多的化石有待發現。但我有其他的想法。“去任何沒有人去過的地方”是我的口頭禪。最終,對未知的渴望佔據了上風,我們決定在春天沿著絲綢之路出發,前往戈壁沙漠偏遠的西部地區。
最初的線索
到 2001 年 4 月中旬,我們由美國、法國、中國和蒙古化石獵人組成的 16 人團隊已經在呼和浩特集結完畢。我們分成四輛野外用車和一輛卡車,卡車上裝載著數噸物資,準備進行沿著黃河岸邊進入沙漠的 700 公里旅程。
我們在距離蘇宏圖小哨所不遠的地方建立了第一個基地營地。戈壁的風拍打著我們的鐵架中國軍用帳篷,將一層淤泥和灰塵噴灑在裡面的所有東西上。頭髮很快就豎了起來,就像抹了髮膠一樣。考慮到缺水和極度寒冷,淋浴是不可能的。
每天我們都出發去尋找化石。團隊成員會在不平坦的地形上行走數公里,尋找可能從岩石中露出的有趣發現。對於化石狩獵來說,幸運固然好,但最好是天生就具有“鼻子”——一種嗅出化石的天然天賦。
蒙大拿州立大學古生物學家戴夫·瓦里基奧發現了第一個重大發現——一塊低矮的岩石突出物底面的一個三趾足跡。那個足跡,因其短小的側趾而引人注目,對於恐龍來說很小,但比他的手要大。我們推斷這很可能是一隻大型似鳥龍,或“鳥類模仿者”留下的。很快我們就會毫不懷疑是什麼留下了這個腳印。
根據大約 25 年前印製的一張中國地質圖,營地周圍地區是晚白堊世時期——大約 9000 萬年前。除了腳印外,我們的發現僅限於以前在戈壁沙漠中發現的小型恐龍的骨骼,因此我們搬到了附近一個化石更豐富的開闊山谷。很快,團隊成員就在挖掘幾個發現,包括一個可能從地表露出的原始鴨嘴龍頭骨。另一個化石似乎屬於一種小型蜥腳類動物,即通常長到非常巨大的四足食草動物。
最有趣的地點是一堵垂直的層狀紅色和藍色岩石牆,上面散佈著幾隻相對較小的恐龍的腿骨。這不是天然的牆壁。它是用鑿子和鎬頭鑿成的,是化石採石場的後牆。有人在我們之前來過這裡。
譚琳解釋說,這個地點最初是在 1978 年一位地質學家和他以前的同學進行地質測繪時發現的。“看這裡,”他指著地質圖上的一個小骨頭符號說。利用這張地圖,譚琳在四年前的 1997 年引導了一支中日蒙聯合探險隊來到這個地點。由於時間和材料短缺,他們收集了多具骨骼,但在挖掘完成之前就停止了。
在我的揹包裡有一篇 1999 年發表的論文,是日本年輕古生物學家小林快次關於戈壁沙漠新似鳥龍的論文,他當時是南方衛理公會大學的研究生。我現在意識到這篇論文是基於我面前的採石場的發現。小林快次和他的同事們注意到許多化石的存在以及它們精美的儲存;有些化石甚至包括胃石——古代蜥腳類動物(以及現代鱷魚、海豹和鳥類)攝入的鵝卵石,以幫助磨碎食物和幫助消化。2003 年,小林快次將這種恐龍命名為董氏中華似鳥龍。然而,謎團仍然存在:為什麼在一個小區域內儲存瞭如此多的化石?它們是在同一時間還是在數千年裡死亡的?如果它們確實同時滅絕,那是怎麼發生的?
採石場位於戈壁沙漠一個荒涼多風地區的山腳下。地平線變成了灰棕色——這是即將到來的沙塵暴的早期預警。在沙漠中,這些預警最好以分鐘而不是小時來衡量。我們衝向野外車輛,希望在我們還能透過我們來時留下的車轍導航時,衝回營地。幾分鐘之內,風開始拋擲成片的沙子,使我們卡車下部的油漆變得暗淡。
填滿毛孔的灰塵和刺骨的寒冷在一天結束時被營地廚師抵消了,他經常為晚餐提供七道菜的晚餐——而且總是與前一天晚上不同的七道菜。幸運的是,營地離一個軍隊哨所不遠,這使我們能夠獲得新鮮蔬菜。在我看來,中國菜是世界上最好的。同樣聞名的是中國啤酒,那個季節我們一夸脫一夸脫地喝下去,以慶祝我們幸運地積累了值得注意的發現。
死亡陷阱
在接下來的幾周裡,我們每天都回到那個山谷,我們中的許多人致力於解開似鳥龍採石場的謎團。當我們的工具將採石場的後牆推向山丘深處時,一具骨骼引出了另一具骨骼。其他人則研究並取樣了懸崖面,編制了一份詳細的岩石日誌,記錄了埋葬墓地的岩石。
當一個物種的多個個體被儲存在一個地方時,古生物學家必須詢問這種組合是自然的嗎?也就是說,它是一個家庭群體還是一個獸群聚集在一起,就像在某一天可能發生的那樣,只是在原地被抓住死亡?大多數單一物種的骨骼堆積都不是那麼有趣。相反,它們是由無關的個體組成的,這些個體在一段未知的時間內,死在水坑附近或被洪水沖刷進來。
如果我們快速打包剩下的骨骼,故事中最有趣的部分——所有這些恐龍是如何死亡的——將永遠丟失。關於死亡原因、環境和時間的線索不僅存在於骨骼本身中,而且還存在於骨骼的位置、牙齒痕跡或破碎的骨骼的存在,以及在死亡之前、期間和之後沉積下來的沉積物的特徵中。犯罪現場,而不是古生物學家的戰利品寶庫,是我們必須看待這樣一個採石場的方式。
我們很快就相信這些動物都是在同一時間死亡的。骨骼不是隨機分佈的——所有的骨骼似乎都指向同一個方向。這可能是洪水或河流將多組骨骼帶到同一個地方的結果,但我們找不到任何證據表明骨骼是以這種方式移動的。所有的骨骼都是完整的。
此外,懸崖面的薄層紅色和藍色岩石暗示該地區過去由細粒泥土和淤泥組成。我們在填充的泥裂縫中發現了斑點,表明該地區經歷了乾溼期。微小的、扁平的淡水生物介殼蟲覆蓋了一些骨骼,這是來自擴張湖泊的漂浮物。在骨骼附近,泥土幾乎是純淨的,缺乏支撐植物生命的土壤的蠕蟲洞穴和根系。總而言之,骨骼周圍的岩石表明古代湖泊的潮起潮落——乾旱地區的一片綠洲。
像這樣的化石集合是聞所未聞的——它是(並且至今仍然是)已知的唯一的恐龍物種龐貝式的樣本。隨著採石作業的繼續,我們花費了許多時間思考死亡場景。也許這些恐龍死於附近的火山或屈服於山洪暴發?“也許他們只是陷在泥裡了?” 團隊成員加布裡埃爾·里昂建議道,同時用珠寶商的針勾勒出一隻倒下的恐龍腳的緊握著的腳趾輪廓。對我來說,泥潭陷阱的想法似乎有點牽強附會。雖然里昂是一位經驗豐富的挖掘者,但她是一位教育家,而不是古生物學家或地質學家。現代動物,如奶牛,有時會在水坑附近死亡——大型野獸陷入泥潭,膝蓋以下都被泥土淹沒,最終因口渴、暴露和飢餓而死亡。然而,整個獸群以這種方式死亡的情況極為罕見(儘管有時野生馬匹確實會發生這種情況,探險隊的死亡學專家瓦里基奧指出——死亡學是關於死亡和臨終的科學)。
當我們挖掘時,更多的線索開始積累。戴夫在靠近儲存骨骼的地平線的懸崖面上發現了 V 形圖案。泥土層向下變形,就像被恐龍腳趾上的爪子等細長物體拉動一樣。這是泥潭中致命舞蹈的證據嗎?
不幸的是,我們不能再挖掘太久了。我們的似鳥龍採石場向下傾斜進入山丘,每天都變得越來越難以提取。使用我們現有的工具進行完整的挖掘將需要數月甚至數年的時間。幸運的是,我們很快就會知道,在中國,一切皆有可能。
在我們的休息日,我們前往中國軍隊哨所,在那裡我們被新兵挑戰進行籃球比賽。譚琳教授和趙喜進教授在場邊觀看,注意到附近停放的令人印象深刻的重型裝置。在籃球比賽中與士兵們成為朋友後,那天晚上我們向基地官員提出了我們的請求,並佐以令人麻醉的幾輪白酒,這是一種委婉地翻譯為“白葡萄酒”的烈酒,儘管它是按杯出售的。幾天後,一輛巨大的推土機抵達現場。
當刀片每次修剪掉山頂幾釐米時,我們緊隨其後,在墓地上方尋找化石。“停下!” 密歇根大學的古生物學家威爾遜喊道,他正彎腰在一個被巨型刀片掀起的土塊上。威爾遜發現了一些下巴和牙齒。我們仔細檢查了最後一次透過的每一側的尾礦,直到找到所有丟失的碎片。就在墓地上方一個人體長度的地方,一塊結核中鎖著一個 45 釐米長的未知捕食者的頭骨。
到採石場的第四天,推土機已經移走了整座山丘,它的刀片剛好在墓地上方。我們恢復挖掘,直到出土了最後 13 個個體。骨骼通常會倒塌在平坦的表面上,埋在僅僅幾釐米的沉積物中,但是當我們從包含骨骼的主要層位上剝離泥岩時,幾隻恐龍的後腿深深地插入泥土中。一些其他方面儲存完好的骨骼缺少髖骨。這些個體看起來好像被困在泥潭中,只是遭受了古代食腐動物的注意。
這正是我們所期望的,如果一群正在移動的恐龍都陷入了同一個泥濘的岸邊。里昂的假設,從她一定在骨骼中感受到的恐慌中得出,正在成為最有可能的死亡場景。
生死之間
回到芝加哥大學,我的研究團隊在顯微鏡下逐個清理骨骼,揭示了非凡的儲存程度。不僅胃石被儲存下來,而且它們似乎還保留了曾經粉碎植物的砂囊的形狀。我們還在砂囊的兩側發現了一層薄薄的黑色碳膜。這種黑色物質是恐龍最後一餐的遺骸。
額外的證據有助於證實我們在挖掘中的一個預感。在沙漠中,我們注意到採石場中的所有骨骼都是未成熟的。在野外遺址,測量恐龍年齡的最佳方法是檢查構成脊椎骨的各個骨骼。每個脊椎骨都由下方的線軸形骨骼(椎體)和上方的彎曲結構(神經弓)組成。如果這兩個部分完全融合,則脊椎骨不再生長,恐龍就成熟了。在蘇宏圖收集的所有骨骼的椎骨都儲存為兩個部分。
然而,這個特徵僅提供了對恐龍年齡的粗略估計。回到芝加哥,我們將骨骼切成薄片,以計算它們的年輪,就像您對樹木所做的那樣。我們瞭解到,這些骨骼的年齡從一歲到七歲不等,其中大多數在一歲到兩歲之間。這種模式告訴我們兩件事。首先,這意味著中華似鳥龍必須大約需要 10 年才能達到成熟。其次,我們意識到蘇宏圖的獸群是一群青少年——成群結隊的恐龍青少年。
有了這個認識,我們就可以拼湊出恐龍的完整歷史——不僅是它們的死亡方式,還有它們的生活方式。古生物學家推測過半大恐龍的社會習性,但蘇宏圖的獸群提供了迄今為止最好的證據。由於中華似鳥龍的成熟大約需要十年,幼年恐龍有足夠的機會聚集在一起。成年恐龍在繁殖季節忙於一系列活動——求愛、築巢、巢穴防禦、孵卵和撫養幼雛。幼年恐龍似乎四處遊蕩,自食其力。
這個特殊的群體遭遇了不幸的結局。對於路過的獸群來說,泥潭陷阱看起來會像湖邊沿線的許多其他區域一樣——泥土可能會記錄下腳印,而不是吞噬腳。一對中央骨骼最戲劇性地捕捉到了這個 9000 萬年前的悲劇。這兩隻動物絕望地被困住了,它們的身體側身倒在地面上,一隻疊在另一隻上面,它們的腳深深地紮根在泥土中。它們的骨骼非常完整,除了它們的髖骨,髖骨一定是被飢餓的食腐動物拉掉的。一塊孤立的髖骨幫助證實了這種情況,其刀片的中央部分在一個入侵者的腳趾的重量下被壓碎。
然後水位上升,至少短暫地上升,輕輕地用泥土密封了墓地及其悲慘的故事。
