看到這些化石，就知道我們的後半生要在這裡工作了
原標題：看到這些化石，就知道我們的後半生要在這裡工作了
汪筱林，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員。
我們當時一看到這些東西，一看到這個現象，就知道我們的後半生要在這裡工作了，因為翼龍化石確實太多太多了。
消失的伊甸園
?汪筱林
大家好，我是汪筱林。我是中國科學院古脊椎動物與古人類研究所的研究員，也是中國科學院大學的教授。
我是一個古生物學家，但也是半個地質學家。為什麼是半個地質學家呢，後面我會跟大家講到。
最近我們在新疆哈密戈壁發現了一個消失的伊甸園，屬於一個非常漂亮的翼龍動物群，有成千上萬的標本。今天我們一起來解讀一下它。
首先我們可以看看這是一個什麼東西，是翼龍嗎？
其實不是，是一個長得像翼龍的雅丹地貌。前面就像是嘴，後面是一個頭飾，一個展翅欲飛的樣子。我們所有的化石就在這樣寸草不生的大戈壁上。下面我們來幾張照片，大家試試，看看能不能找到化石。
能看見嗎？這個我想很好找的，我手指的地方就是。這裡是翼龍（1），翼龍很小，骨頭很細。下面這是一個大的，恐龍腿上的骨頭（2）。
第二個難度稍微大一點。其實我手指的地方也是。這一大塊面積有一個化石，四五節的脊椎有三四米長，屬於一個很大型的恐龍，但是因為風化作用，保存下來的化石已經不多了。
接著往後看，難度越來越大，可能看不出來了。大家能看到一些地層，一些沉積層，中間有一些和其他不一樣的層位。事實上這裡面藏著很多翼龍化石。
接著往後看，難度更大了。所以我們在野外一定要眼睛睜大一點，仔細地看。這是一個很大的恐龍的骨頭，只不過露了一個斷面。
如果一眼就看見了，你就是一個古生物學家或者地質學家了。看不見也別難受，剛開始的時候我們也看不見。以前我和我的學生還有志願者一起在馬鬃山戈壁灘上找化石，地上就是化石，他們就是找不著。我畫了一個幾平米的圈讓他們找，還是找不著。為什麼呢？在他們的想像中化石就是博物館裡立著的大骨架。
最後我告訴他們，這些小小的烏龜碎片就是化石，撿起來一拼，都能拼起來。所以不論多大的標本、多大的恐龍、多大的翼龍，在戈壁灘上一風化，最後全是破碎的。
今天我也來了三個學生，我沒說你們，你們的表現還是不錯的，我說的是以前的學生。
再接著往後看，這是我們在哈密戈壁最早見到的一批翼龍的化石。我記得很清楚，是2006年5月14日，我們進了大戈壁以後，看到地面上有這些骨頭，就像一堆木頭棍子一樣。
但事實上在這個岩層裡面，發白的這些東西都是骨頭。所以我們當時一看到這些東西，一看到這個現象，就知道我們的後半生要在這裡工作了，因為化石確實太多太多了。
做古生物學研究第一步就是野外考察，就是到野外去找。很多人問我們，你們怎麼知道那個地方有標本，怎麼就知道那個地方化石那麼多？其實我們也不知道，我們就要靠兩條腿來跑，不到野外跑你也找不到的。
在茫茫大戈壁上，我們首先要跑，跑到以後就選發掘的地點。如果你是一個科考隊長，帶了一撥人，開了好多車過去，讓你找化石，讓你選一個點，你怎麼選？
比如說有一個地方我們看到了有四五塊骨頭露在那，有個地方可能有十幾塊骨頭，但由於人力物力所限，我只能夠挖掘一個地點，那怎麼辦呢？你選哪個點呢？選十幾塊骨頭的呢還是選四五塊骨頭的？大家想一想。
事實上具體問題要具體分析，這又和環境有關係。如果化石在裡面是散的，亂七八糟的，那就要找露在外面越多的越好，這樣代表它比較豐富。如果裡面是完整的，那麼露出來的越少越好。因為露得多了等於是風化掉了，露得少有可能全在裡面。當然也有另一種可能性就是，已經風化掉只剩一點點了。
選了點以後，你就要科學地採集。野外科學採集不能暴露太多的骨骼，如果骨骼暴露得越多破壞就越嚴重。
在戈壁灘這個極乾旱的環境里，這些標本包括岩石，有很多鹽鹼的成分，一旦受潮它就反鹼，反鹼以後化石甚至岩石表面就像癌細胞似的，一點一點地往裡面侵蝕。
左上這張照片是當時我們在野外看到的一個蛋，後來一受潮，很快變成下面這樣了。回到北京以後比較潮濕，野外石膏打包也要用到水。
右邊這張圖裡為什麼外麵包一層塑料布呢？是因為我們野外採集時改進了一下，先用塑料布包裹標本，然後在外面打石膏包防止標本受潮。
因此我在這兒還想請教一下各位，咱們有各行各業的朋友們，你們能不能幫我們解決這個問題。如果能解決這個問題，那麼我們在化石保存這方面會有非常大的進步。
標本採回來以後，專業技術人員再在實驗室里一點點修理。修理是我們古生物研究非常重要的一個環節，進行修理以後科學家才能夠進行研究。研究的同時我們要根據岩層進行環境的復原，然後在博物館進行展覽。
博物館展覽的時候形式很多。一種就是像剛剛講到的，把這個骨架立起來，就是我們小朋友們在博物館看到的大恐龍。但事實上很多骨架沒幾塊真骨頭，大部分都是模型。
另外一種就是要把原始的東西修出來去展覽，這樣的話提供的原始埋藏的信息可能更多一點，比如像下面這個。
這是世界上第一個翼龍化石，事實上翼龍發現得比恐龍還要早，在德國索倫霍芬發現了這個標本。
1784年，一個義大利的科學家科利尼對它進行了研究。它有著像翅膀一樣的東西，又有一張大嘴，前肢有四指，頭骨也很奇怪。雖然發表了文章但科利尼不知道這是什麼東西，連它的分類都不清楚。
但是很有意思，法國的解剖學家，也是古生物學家居維葉看到這篇文章以後，根據科利尼畫的圖，認為這是一個會飛行的爬行動物。
爬行動物大家都知道，烏龜、鱷魚、蛇、蜥蜴。但是提出會飛的爬行動物，這在當時是一個非常有衝擊力的觀點，他在1801年的時候就這麼認為。
當時法國還有一個教授赫爾曼，他也覺得這個很有意思，主動地為這個化石畫了復原圖。左邊這個復原圖像什麼東西呢，像一個蝙蝠，像哺乳動物，而且他還覺得這個動物與中國傳統文化裡面的鳳凰有點相像。
當然了居維葉沒有接受他這個觀點。在後來的很長一段時間都沒有人知道這究竟是什麼生物。甚至有人認為它的兩個翅膀是用來在水裡面游泳的。
但如果我們回到當時的地球，那是一億多年前的事情了。中生代時期是爬行動物的時代。天上有飛的翼龍，陸地上是恐龍，水裡面還有各種各樣的水生爬行動物。這麼一個龐大的群體，後來在6500萬年前的時候就滅絕了。
很多人對恐龍很熟悉，但並不了解翼龍，有些人甚至說翼龍是會飛的恐龍。但它倆還真是不一樣的，翼龍不等於恐龍。它倆關係很近，可以用表兄弟來描述。
它們在兩億兩千萬年前左右的時候在地球上出現，一個就在天上飛，一個在地上行走。它們的生存環境上沒有太大的衝突，所以它們非常和平地共處了約一億六千萬年。這並不是說一個物種生存了一億六千萬年，而是這一類，有的類群沒有了，有的類群又出現了，很有意思。
事實上翼龍在全世界發現得很少，在中國發現得就更少了，但是中國的恐龍發現得非常非常多。中國發現翼龍的地方就這麼六七個地點，主要的還是在白堊紀的早期，早白堊世。我們當時在遼寧及周邊發現了很多，在其他地點發現的標本很少，都是一兩個。直到後來我們在新疆哈密這兒發現了大量的標本。
為什麼翼龍發現得少呢？就是由於它特殊的骨骼結構。它為了飛行需要，為了減輕重量，頭骨的薄片比較薄，而且骨骼也比較細長，中間還是空的。這樣的骨頭保存起來，非常非常地困難，所以必須在特殊的情況下才能保存下來。
什麼是特殊情況呢？這就是剛才看到的哈密的戈壁灘上的化石，現在紅框裡面全是露在外面的露頭。如果是我們要選擇發掘地點，就得選這樣的。這一兩個平方米的範圍之內有幾十塊骨頭，裡面密密麻麻非常多。如此多的翼龍為什麼會被埋藏在這裡？
這個明顯地你可以看到，它上下的岩層是有點區別的，一看就亂七八糟的，大大小小混雜在一起。這就代表著這些翼龍被埋藏的時候，處於一個高能的環境、高能的事件沉積，當時發生了一件非正常的突發性事件。
什麼樣的非正常事件呢？有很多種可能，火山爆發、地震、泥石流，或者風暴。什麼原因導致它死亡的呢？我們就要和環境聯繫在一起。
我們做古生物研究的最喜歡這種非正常的事件了。當然現在地震、火山、泥石流對人對動物的影響很大，大家都不喜歡。但是我們最喜歡地球歷史上發生的這種事件了，因為它能保存大量的標本和化石。
事實上通過我們野外的觀察，這個突發性事件就是一個湖泊的風暴。這片茫茫的戈壁上曾經有著一片巨大的湖泊，翼龍就生活在這裡。
新疆是個非常美麗的地方，你只要一去就不想回來了。我們在這個地方，從2006年開始整整做了十幾年的工作，每年要去兩個多月。戈壁灘上沒有人煙，而且沒有通信信號，非常辛苦。但是有了發現以後還是非常高興的。
我們早上北京時間出發，到晚上新疆時間回來。當時的路都不好走，去的話基本上要走三個半小時才能進去，三個半小時出來，七個小時，在戈壁灘上就感覺時間過得特別特別地快。
其實我們從2006年、2007年就有很重要的發現，但是一直沒有發表成果，就是為了保護它。因為大家知道新疆有一個特殊的情況，就是戈壁灘很多，有大量的瑪瑙、風凌石等一些漂亮的石頭，很多新疆的朋友都要去撿石頭。
如果這個地點大家知道了，他並不是有意的，但他好奇可能就去摳，一摳不就破壞掉了嗎。這個遺址保護非常重要，所以我們直到2014年和地方政府合作，感覺可以保護好這個遺址了，才把這個文章發表。
在這裡發現的翼龍我們命名為天山哈密翼龍，我們做了一個復原圖，發表在《現代生物學》雜誌上。
這是哈密發現的其中一個標本，裡面骨頭非常多，細細長長的，很多是完整的。裡面尤其有很多頭骨，還有牙齒，提供了許多線索。
我們先看看這些頭骨，有的頭飾又大又長，就像往前撲似的，另外一種頭飾很小。大家想一想，頭飾大小的變化是什麼原因呢？
有人說也許頭飾大小和個體發育年齡有關。但是哈密提供了這麼一個機會，因為化石數量多，我們用40多個個體作對比，就發現從小到大不同年齡的翼龍，基本上都有兩種大小不同的頭飾。
我們想想現在動物頭飾的變化，例如公雞的大，母雞的小。為什麼呀？我吸引你，我們倆搞對象為了繁衍後代，這是生物的進化有驅動力。
所以我們就有了一個成果，頭飾的變化代表它的雌雄個體的變化。我們做古生物研究，單單從骨骼上判斷它是男的女的、是爸爸還是媽媽是很困難的。頭飾是一個非常好的線索。
事實上翼龍有好多各種各樣的頭飾。中間這個頭飾更大了，是在巴西發現的。
這麼大的頭飾是幹什麼用的呢？第一是性別展示，第二是保持飛行時候的平衡，而且在水裡面捕食的時候可以提高準確性。如果我腦袋上啥也沒有，往下飛的時候腦袋來回擺，我能抓住魚嗎？當然抓不住。
巴西的這個翼龍的頭飾還有一種功能。它是像暖氣片似的，散熱的。翼龍現在認為它是一個熱血的動物，恆溫動物，為了保持恆定的體溫就會有一些散熱的地方。在一些標本頭飾上也發現溝和槽的痕迹，就像我們的暖氣片，一模一樣的。
剛才的發現說明翼龍如果是同一個類群或者同一個屬種的，頭飾大小上會有差別，我是男的，你是女的，會不同。但沒有頭飾和有頭飾，那可是不同類型的，你頭上長了一個東西，我頭上沒長東西，完全是不一樣的。
這是我們在哈密發現的，全世界第一枚三維立體保存的翼龍蛋。因為地層裡面有擠壓，以前發現的標本都是二維壓扁的。為什麼三維立體這麼重要？它包含了許多二維的蛋無法提供給我們的寶貴信息，這個後面會說到。
我們對這個標本進行了研究。首先咱們第一眼看，它是軟的，塌下去的。再仔細看，表面上有一些脆性的裂紋，說明它是硬的。因為翼龍是爬行動物，蛇也是爬行動物，所以我們就把翼龍蛋和蛇蛋進行了一些對比。
我們對它的表面進行了一些紋飾和顯微結構的研究，然後對蛋殼進行研究，發現表面還有一些氣孔。通過這些氣孔，蛋的裡邊和外邊可以物質交換，而且證明它必須在水裡或水邊生存產蛋。
說到這兒，大家可以看看世界上發現的第一個翼龍胚胎，這是2004年我和周忠和院士在Nature上發表的，是一個壓扁的胚胎和蛋。從這個標本我們可以看到，小翼龍完全成熟了，牙齒、骨骼、翼膜、毛，都有了，所以我們認為它是一個早熟性的胚胎，就是它出生以後就會走路了。
這就涉及一個早熟和晚熟的問題。比如鳥類，雞、鴨、鵝這些不會飛的原始一點的鳥，生出來的孩子它都長毛的，睜開眼睛就會自己跑，自己吃東西。但是對於進步一些的鳥，喜鵲或者燕子，它孩子出來以後還得父母照顧，抓蟲子吃，身上不長毛。所以從胚胎來看，翼龍完全是早熟的。
後來我們的一個同行又發現另外一個標本，就是左邊這幅圖，中間有一個蛋，在翼龍的屁股後面。很有意思的是，當我們後來發現這一標本的反面，可以看到它肚子裡面其實還有一個蛋。
這兩個蛋就很有意思了，說明翼龍和現在的爬行動物一樣是雙輸卵管。像鱷魚一次下兩個蛋，過去恐龍也是下兩個蛋的，但是鳥已經退化了，它是單輸卵管，一次下一個蛋。所以這樣我們把翼龍這個地方就搞清楚了。
講一講鱷魚。鱷魚其實和鳥的關係很近，和恐龍、翼龍關係那就更近了，所以說我們要將今論古，將古論今，進行一些對比。為了研究翼龍，我們和三亞陵水的一個鱷魚養殖場合作了很多年。
看看他們手裡的兩根長長的棍子是幹什麼用的？之前把一些死了的鱷魚埋在地里，過了幾年我們再把它的骨頭取出來，研究它。旁邊那個湖裡邊全是鱷魚，不用棍擋著不把我們都吃了嗎？
你看我們科考隊員都是很高興樂觀的，兩邊都是鱷魚池，搞不好掉下去你就沒命了，但是大家還是挺高興。
除了骨頭，研究鱷魚蛋也很重要。我們把鱷魚蛋取回來，然後進行一些室內的研究工作。鱷魚會和鳥一樣做一個巢，趴在那下蛋，一般能下十幾枚甚至六七十枚。取蛋的時候你要小心了，那個受精卵的蛋你不能翻動它，動了就不能孵化了。
鱷魚一般七八歲性成熟就開始下蛋了，小的鱷魚媽媽生的蛋就小一點，大的媽媽蛋就大一點。我們想知道母親的體型大小差異會不會影響孩子的大小。其實變化不大，大蛋里的小鱷魚長二十六七公分，小蛋二十四五，差不了幾公分，但是胖瘦有點差別。這是我兩個學生在測量。
鱷魚一般70多天就出殼了。比較強壯的小鱷魚自己就把蛋殼頂破出來了，小的、弱一點的頂不出來，頂不出來它就在裡面叫。你們知道它怎麼叫嗎？像鳥叫似的，「咕咕咕，咕咕咕」。這時候我們就幫個忙，把蛋殼敲破，把它拿出來。
在孵化的時候需要控制它的溫度，因為溫度控制它的性別，爬行動物是這樣的。我記得沒錯的話，31.5度的時候它就是雌雄差不多的。溫度高，比如說32度，它是雄性多一點的，31度，雌性多一點。
正是因為這個原因，有一種觀點認為恐龍的滅絕和這有關係。當時地球溫度一變化，升高一兩度，孵化出來全是男的，沒有女的，它又不能繁殖，不繁殖它就滅絕了。當然這只是恐龍滅絕的一種觀點。所以研究鱷魚可以為我們提供很多線索。
回到胚胎，當時在哈密我們發現很多胚胎，這是一個標本，密密麻麻全是蛋，有兩百多個蛋，還有一些頭骨和頭後骨骼，裡面還有三維的胚胎，三維胚胎能提供給我們更多的信息。
大家記得嗎，剛剛我們提到的二維胚胎告訴我們什麼？翼龍是早熟的，出來以後就會走路、會飛翔、會吃東西了。但是三維的蛋告訴我們不見得是這樣。
這是其中的一個胚胎，我們可以看到這有一些骨頭和頭骨。這個標本馬上就要孵化出來了，但是我們發現它還沒有牙齒。所以說我們認為它出來以後還不會主動地覓食，可能還要父母照顧一段時間。這是一種觀點。
另外一個，我們從這個標本來看，其實肩胛骨突這個地方它還沒發育。它這個肩胛骨突是幹什麼的呢？它是附著抬升翅膀的肌肉的——大圓肌，沒發育的話它就飛不起來。
這是我們做的一個CT掃描。我們發現裡邊很有意思，它的肱骨不發育，但它的股骨頭什麼都有了。這說明它的前肢發育不完整，但是後肢已經發育得非常健全了，所以它出生以後很可能只能走不能飛。
如何判斷這些標本里的翼龍多大歲數呢？我們做了一些骨組織學的工作，把骨骼切片來看看它的年齡。
我們發現它從胚胎到成年，好多骨骼組織結構長的速度是非常快的，而且它從亞成年到成年就已經是性成熟了。這個標本里顯示，它兩歲的時候死了，長得非常非常快。今天一席另外一位遺傳學家講到，長得快就壽命短，好像是這樣的。
我們的第二篇文章，就是最近在Science上發表的，影響很大了，也配發有一篇評論。
我們和趙闖合作做了復原圖，你看背景是個大的湖，前面媽媽還在照顧它們。
事實上當時這個復原圖我們也做了好多次的改動，剛開始背景是山，湖很小。但從現在已經發現的標本來看，哈密這裡有六七十個平方公里的翼龍富集面積，一平方米至少一個標本。那是多少個量級呢？六七千萬個，至少這麼多。
要多大的湖才能提供這麼大的食物量？而且翼龍為了飛行的需要，它需要很高的熱量和能量，魚是它非常好的食物來源。所以這片戈壁曾經是一片面積非常大的湖泊。
我們現在畫的這張圖，你可以看到大風暴要來了。所有的翼龍，地上的、天上的、湖裡的，都卷到一起了，快速地埋藏。為什麼化石是散的？就是被風暴撕裂了。為什麼它的骨骼保存得還那麼好？因為是帶著皮肉埋藏的。
它吃魚其實是有證據的。這是我們在遼西發現的鬼龍，它的糞便裡面就有很多魚的骨頭。
很有意思的是，鬼龍和巴西的玩具翼龍，包括頭飾等等都非常非常相像。你們看巴西這個玩具翼龍的標本，下頜上插了一個樹杈子，可能在飛行過程當中，它以為水面上漂了一條魚，撲下去抓，結果好，魚沒抓住，把自己的命搭上了，樹杈插到這兒了，自己把自己害死了。
這就是為什麼我們和巴西合作了這麼長時間，我們中國遼寧的一些化石和遙遠的南美巴西的化石非常像，所以我們和巴西科學家從2003年、2004年一直合作到現在，做了很多很多很好的工作。
其實哈密這個動物群裡面不光有翼龍，還有很多的恐龍、恐龍腳印，還有一些烏龜。更奇怪的是，恐龍的數量很多，種類也很多，但是翼龍六七千萬個，就一個屬一個種，包括成年的、亞成年的，大的、小的，它的蛋，它的胚胎。這不是伊甸園嗎？這群翼龍在這個地方繁衍得那麼好，非常非常奇特。
我前面講到，我是一個古生物學家，也是半個地質學家，為什麼是半個地質學家呢？因為我找過鑽石，找過黃金，找過石油，還找過其他礦，最後就全找骨頭了，但是骨頭也是好東西。
其實一個人一輩子做不了幾件事情的，最近這二十多年來我們在遼寧做了很多工作，發現了20世紀世界上最著名的熱河生物群，帶毛的恐龍、鳥、翼龍等等。它涉及鳥的起源演化，是非常非常重要的工作。
後來我從2008年開始在萊陽這個地方工作，萊陽是中國地質古生物學家最早發現恐龍化石的一個地點，我們年年挖掘，每年三個多月。希望你們有機會去，孩子們也可以去，現在都有動車高鐵，非常方便。
我們的一個工作就是幫他們建了一個國家地質公園，我叫它白堊紀公園。世界上恐龍公園很多，中國也很多，但白堊紀公園世界上沒有第二個，它現在叫白堊紀國家地質公園，建了一個博物館，又建了兩個遺址館。
每年我們過去發掘的時候，有大量的來自全國各地的夏令營的小朋友去找化石，剛開始去他們也找不著，待個幾天都能找到。而且你挖到的牙齒、碎骨頭，都可以拿走，那是七千萬年前的。我們也做了大量的科普工作。
其實我有一個心愿，就是把我們做工作的地方，把這些遺址研究好，保護好，利用好。然後建國家公園也好，世界公園也好，或者遺址博物館也好，把這個好的東西留下來，留給子孫後代，造福地方老百姓。
我們現在和哈密的合作非常非常好，這個地方風景非常地優美，有各種各樣的雅丹，各種各樣的化石，那麼密集那麼豐富。我們希望去建一個國家的翼龍公園，然後建翼龍博物館，最後讓大家都喜歡，都去。
謝謝大家。
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來自：一席（yixiclub）｜原標題：我找過鑽石，找過黃金，找過石油，最後就全找翼龍骨頭了
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