作者:张晴丹 来源:中国科学报 发布时间:2022/3/9 15:55:01
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距今1.69亿年!重庆发现亚洲最古老剑龙

 

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保存于化石墙上的“元始巴山龙”标本        受访者供图

在恐龙世界里,剑龙是一种奇特的恐龙,从前颈部到尾巴沿背脊有两列直立的骨板,并在尾末端有2-4对大的骨刺作为武器,而脑袋却只有西瓜那么大,再加上只爱吃素,成为了大众熟知的明星恐龙。

恐龙化石是人们了解亿万年前恐龙如何生活、灭绝的重要密码。然而世界范围内发现的剑龙化石并不多,且大部分的骨架完整度较差,因此剑龙间的相互关系及其早期进化仍待进一步研究。

近日,一篇关于剑龙起源的研究论文发表在《古脊椎动物学报》(Journal of vertebrate paleontology)上。论文介绍了科研人员在重庆云阳恐龙动物群发现亚洲最古老的剑龙化石,并命名为元始巴山龙,为剑龙起源于亚洲增加新证据,也解开了关于剑龙的许多谜团。

云阳沙溪庙组首个新属新种恐龙

2015年1月的一天,重庆市云阳县普安乡老君村村民在地里发现一块大石头很像骨头,便立马上报,重庆市规划和自然资源局很快组织专家前去调查,并认定这是恐龙化石。

专家组围绕这块骨头在周围进行调查,经过两年的抢救性发掘保护工作,形成了长150米、高8米的单体恐龙化石墙范围,其表面出露化石约5000块。通过探井勘探,发现化石墙下深20米的地方还蕴含巨大的恐龙化石资源量,埋藏着丰富的秘密。

化石墙发掘.jpg

化石墙发掘      受访者供图

更不可思议的是,通过化石资源调查工作,科研人员发现横跨4个乡镇、在走向上长18.2公里范围均有恐龙化石出露,含17个化石层。2019年,以中国科学院院士、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所原所长周忠和为组长的专家组鉴定认为,重庆云阳恐龙动物群具有分布范围广、时间跨度大、种类丰富等特点,为一个世界级的恐龙化石集中埋藏地,具有非常高的科学价值和开发利用价值。

为探秘这些宝贵的化石资源,重庆市地勘局208地质遗迹保护研究院开展了相关研究工作。此前已在新田沟组命名两个新属新种恐龙——普安云阳龙和磨刀溪三峡龙,在沙溪庙组下段命名一个新种恐龙——普贤峨眉龙。

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元始巴山龙复原图         受访者供图

“根据出露地层划分,我们这次研究的剑龙化石出自沙溪庙组下段地层,是沙溪庙组的第一个新属新种恐龙,也是在重庆云阳恐龙动物群命名的第四个新属种恐龙。”论文共同第一作者、重庆市地勘局208地质遗迹保护研究院研究人员李宁在接受《中国科学报》采访时介绍。

恐龙分为蜥臀类和鸟臀类两大类,其中蜥臀类又分为兽脚类(如普安云阳龙)与蜥脚类(如普贤峨眉龙);鸟臀类又可分为剑龙类、鸟脚类、甲龙类、角龙类及肿头龙类。本次命名的元始巴山龙就属于鸟臀类中的剑龙类。

谈及取名的灵感,还得源于李商隐的一首古诗句“巴山夜雨涨秋池”,“‘巴山’代表的是重庆,‘元始’表明这一新命名的剑龙代表了剑龙最基干或最原始的类群。”李宁说。

中国起源说有了重要证据

在早侏罗世晚期和中侏罗世,地球上出现了世界性的海侵,浅海侵入到许多大陆的腹地,这种海侵的结果造成了早—中侏罗世陆相沉积地层的匮乏。这一时期,世界上发现的恐龙化石非常有限,相关恐龙的研究也几乎是空白。

1874年,剑龙化石最先发现于英国。此后,越来越多的剑龙化石在全球除澳洲及南极洲外各个大洲被发现。国外剑龙化石主要分布在美国、英国、葡萄牙、南非、阿根廷等地。我国作为世界上剑龙类化石的重要产地,化石主要分布在四川、重庆、新疆、内蒙古、西藏等地。其中,重庆曾发现了著名的剑龙——江北重庆龙。

全世界的恐龙学者都在追寻剑龙到底从何时出现在地球上,关于其真正的起源,一直以来存在较大争议。

“此前,根据研究,发现的最古老的剑龙化石位于非洲摩洛哥,于是有学者认为剑龙起源于非洲。但我国四川自贡的太白华阳龙也是非常原始的剑龙种类,因此,也有学者认为剑龙起源于中国。”论文共同第一作者、重庆市地勘局208地质遗迹保护研究院正高级工程师代辉告诉《中国科学报》。

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肩胛骨、乌喙骨、剑板及尾刺     受访者供图

 

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背椎及尾椎      受访者供图

 

后肢(股骨、胫骨、腓骨及蹠骨).png

后肢(股骨、胫骨、腓骨及蹠骨)     受访者供图

骨骼形态学是研究恐龙化石及许多脊椎动物化石最基础和最常用的研究方法。此次发现的元始巴山龙的化石材料包括肩胛骨、乌喙骨、背椎、尾椎、股骨、胫骨、腓骨、蹠骨、剑板、尾刺等部位的骨骼化石。

李宁介绍,从形态特征来看,元始巴山龙与其它剑龙有着明显的差异,其肩胛骨的肩峰突在背侧向上凸出,背椎副突非常发育,前部尾椎的横突不存在背突,后部尾椎狭长。这些形态特征与早期的有甲类恐龙(剑龙的祖先)以及其它早期的剑龙(如太白华阳龙)相似,可见元始巴山龙属于早期的剑龙类群。

根据地层测年结果表明,元始巴山龙生活于1.69亿年前,时代早于太白华阳龙,与摩洛哥发现的最古老剑龙化石的时代相当,且材料更为丰富与完整。因此,元始巴山龙是亚洲最古老的剑龙,也是世界上最古老的剑龙之一。

“通过系统发育分析,我们还发现元始巴山龙与江北重庆龙的亲缘关系很非常近,可以说元始巴山龙就是江北重庆龙的祖先。”代辉说。

全世界认可的剑龙属种共有17个,中国就约占40%,剑龙属种类型非常丰富。元始巴山龙的发现,不仅丰富了中国剑龙类型,而且使得在全球4种最古老的剑龙中,中国独占一半。

“因此,无论从剑龙属种数量,还是古老程度,元始巴山龙的发现均为剑龙起源于亚洲提供新证据,也提升了重庆剑龙类群在全球的地位。”李宁表示。

“此次论文发表的这个期刊是古脊椎动物学最权威的期刊,在整个行业的‘江湖地位’很高,发表过程很难,前后持续两年。虽然等待了很久,但发表在这个平台上,让我们的成果有了更强的说服力。”代辉说。

这项研究也得到了世界著名剑龙研究专家的认可。“元始巴山龙的发现,增加了剑龙起源于中侏罗世早期(甚至早侏罗世)的证据。同时,元始巴山龙也是已知的时代最早的鸟臀类恐龙之一。”论文作者之一的伦敦自然历史博物馆古生物学家Susannah Maidment博士说。

探索化石集聚的原因

重庆云阳恐龙动物群是重庆市分布最密集的恐龙化石“宝库”,这里的恐龙化类别十分丰富。沙溪庙组已发现有:蜥脚类恐龙、兽脚类恐龙、鸟脚类恐龙、剑龙类恐龙等;新田沟组已发现有:蜥脚型类恐龙、兽脚类恐龙、基干新鸟臀类恐龙等。

那么,为什么云阳这个地区的恐龙化石如此之多?

“经过研究发现,云阳的恐龙化石有很多地层,也就是说恐龙并非某一个短时期在这里存在,而是一直在这里生活了千百万年时间。这说明在距今约1.6亿年到1.8亿年,云阳这个地方的古环境、植被和水源都非常适合恐龙生存。”代辉表示。

现在的云阳依山傍水,气候条件依然宜人。云阳位于重庆东北部,这里气候温和,雨量充沛,常年平均气温19℃,年降雨量1100毫米左右,境内多山区,间有丘陵,平均海拔400米。

不仅如此,“根据我们的研究,云阳化石一区存在泥火山,曾发生过灾害事件。泥火山是高温泥浆与有毒气体同时喷出地面,导致恐龙集群死亡,所以这里才会有大量的恐龙化石埋藏堆积。”代辉介绍。

恐龙化石研究工程量巨大,相对比较枯燥,且耗时长,但在代辉看来,这项工作却十分有意义。“化石就是一面‘魔法镜’,它们会带我们‘穿越’到恐龙所在的时代,帮助我们了解恐龙生活的面貌和生存的环境。而更多化石的发现,只会让我们更加接近真相,这让我们干劲十足。”

古生物研究可帮助人类探索生命起源与进化,构建地球生命演化史。“我们可以从不断地古生物研究探索中,认知自然的边界,从未知到已知,从不确定性到确定性,帮助我们更好地了解赖以生存的地球,创造人类生命更美好的明天。”李宁说。

相关论文信息:https://doi.org/10.1080/02724634.2021.1995737

 
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