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探索中國的三大古生物群 - 熱河生物群

2021年7月22-25日,白日夢旅遊推出"發現中國三大古生物群——熱河生物群之旅",其中第一站是遼甯朝陽鳥化石國家地質公園。這群近20人,在古生物學家孫可琴教授和博物學家最強腦"水兄弟"的陪同下,由此開始了熱河生物群系科學之旅。

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參觀遼西化石起源的經典部分

本次活動的全隊以古生物學科學旅行為主線,将參觀博物館化石标本、戶外營地化石采集、遼西熱河生物群經典地質剖面調查、室内化石标本修複和古生物學科學講座,結合對古生物學知識的初步了解,形成地球、地質曆史五大滅絕時期, 恐龍的進化和滅絕,對鳥類的起源和熱河生物群有了初步的了解,激發了大家學習地球科學的興趣。傳統的熱河生物群代表了東方葉肢、三尾蛾和狼鳍魚的分子,通過我們對遼西的實地考察,相信目前的熱河生物群應該以中國原有的龍鳥(Sinosauropteryx prima)、孔子孔子和Archaefrutusenenius為代表。

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參觀博物館

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讨論

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收集化石

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孩子撿起了狼鳍魚的化石

"熱河生物群",被國家媒體稱為"20世紀最驚人的古生物學發現","有羽毛恐龍","第一朵花","四翼恐龍","世界上第一個翼龍胚胎"等,都是由"熱河生物群"産生的,這些化石在世界上引起了轟動。熱河生物群的主要化石起源地是中國遼西,因其儲存完好的化石和極其齊全的化石種類而被稱為"世界級化石寶庫"。熱河生物群,由于其各種化石為許多古生物學理論的研究,如起源于恐龍的鳥類,為傳統觀的生物進化提供了前所未有的影響的關鍵證據,是以熱河生物群的研究已成為古生物學領域的熱點和前沿領域之一。

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實地考察

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熱河生物群的時代早已屬于——有不同的看法,現在大多數學者認為,從脊椎動物的組合來看,它的年代也應該是白垩紀早期,而其他研究人員已經做了一些同位素年齡,即利用火山灰的一些礦物進行同位素年齡測定。它的時間實際上是1.25億年。

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室内古生物學講座

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學習化石修複技術

熱河生物群是東亞的一個古老生物群。以中國遼西義縣、北票、靈遠等地區為主要來源。1928年,格裡普教授出版了一本偉大的科學著作《中國地質學史》。在這本書中,他首先創造了"熱河生物群"一詞,以代表分布在東亞狼鳍魚岩系統中的一個綜合化石群。"熱河"這個名字是以化石群的經典起源命名的,即當時熱河省的東部。從20世紀30年代到40年代,熱河生物群這個名字在各種地質文獻中被廣泛使用。中華人民共和國成立後,河河省被廢除,河北省西部和遼甯省東部被廢除。是以,原始熱河生物群的經典起源落在今天遼甯省的西部,即遼西地區。然而,對地質古生物學産生深遠影響的熱河生物群的名稱仍然存在。1962年,中國著名地質古生物學家顧志偉先生在他的經典著作《中國的侏羅紀與白垩紀》中,總結了以東方葉肢、三尾蛾、狼鳍魚為代表的"熱河生物群"或"熱河化石群"。

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恐龍特别區

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解釋中國龍鳥

遼西這些沉積地層中生物化石豐富,共有魚類、兩栖動物、爬行動物、鳥類、哺乳動物、昆蟲、腹足、雙殼類、葉肢間距、介詞等動物化石,以及蕨類植物、裸株和早期被子植物化石等20餘類。自20世紀80年代末以來,該地區發現了大量稀有化石,如原始鳥類,有羽毛恐龍和哺乳動物化石,以及早期被子植物的化石。

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博物館化石展品

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在遼西發現的熱河生物群化石幾乎涵蓋了從中生代向新一代過渡的所有生物類别,為研究熱河生物群的起源、鳥類起源、真實動物起源、被子植物起源以及昆蟲與開花植物的共同進化提供了寶貴的化石依據。是以,熱河生物群被稱為"20世紀世界上最重要的古生物學發現之一",一個世界級的化石寶庫,位于Mesoponds的龐貝城。熱河生物群的發現和研究解決了許多古生物學問題。在遼西發現的古生物化石幾乎涵蓋了從中生世代向新世代過渡的所有生物類别,極大地豐富了熱河生物群的組合外觀,對研究熱河生物群的起源,"有羽毛恐龍"與鳥類起源和羽毛起源的關系具有重要價值, 研究早起鳥類的進化,以及哺乳動物和被子植物的輻射。

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參觀化石挖掘現場

遼西化石是指産于中國遼西地區的古化石,是舉世聞名的晚中生熱河生物群的發源地。熱河生物群的種類、數量、儲存和科學價值是世界上最高的,在世界其他地區是無與倫比的。

在過去的30年中,在遼西熱河生物群中發現了30多塊恐龍化石,包括中國龍鳥,天玉龍,羽毛龍,齊蟒,帝王龍,神舟龍,北七龍,尾羽龍,小龍,中國鳥龍(Sinornith)奧薩龍),苗條龍,中國龍獵人,龍,鼻鼻龍,原始祖先鳥類,逸仙龍, 遼甯龍、東北龍、遼甯龍、桉龍、熱河龍、錦州龍、鹦嘴龍、遼教龍、長眠龍等。

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與中國龍鳥合影

世界上第一種有羽毛的恐龍,最初的Sinosaururopteryx Prima,于1996年報道,生活在1.4億年前的白垩紀早期,并于1996年在遼甯西北部的Plexi河生物群中被發現。它最初被認為是一種原始鳥類,被命名為中國龍鳥,後來被科學家證明為一種小型食肉恐龍。屬于中國龍鳥屬的動物腳亞模因颚龍分支。骨架長約1米,前肢短,爪鈎鋒利,後腿長,适合奔跑,全身覆寫生羽毛。中國龍鳥是世界上發現的第一個有羽毛的恐龍。它的字面意思是"來自中國的恐龍般的鳥"。這是因為它是以第一次被發現時曾經被認為是最原始的鳥類命名的。它現在被認為是屬于動物腳恐龍中的梅斯美裡卡龍。從形态學上講,原始的中國龍鳥處于相對原始的進化水準。随着背部從頭到尾生長的絲滑皮膚衍生物,中國龍鳥是第一個儲存出類似結構的恐龍化石,這提供了有關鳥類羽毛起源的重要資訊,中國龍鳥是以而聞名。

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中國龍鳥

1999年報道的遼甯省西部北關市四河屯村白垩紀早期形成的中國鳥龍以拉丁語"Sino"(意為"中國"),"rnitho"(意為"像鳥")和"saurus"(意為"蜥蜴")命名,意為"來自中國的鳥狀蜥蜴"。目前中國鳥龍屬有兩個物種:千年龍,一種名為千年,代表即将到來的千年。

小猛禽gui,世界上第一隻四翼恐龍。2003年1月發表在《自然》雜志上的封面文章發表了中國科學院古代脊椎動物發現的四翼恐龍,它可以在空中滑行,為鳥類的"樹栖起源假說"提供了最直接的化石證據,該假說認為鳥類的祖先生活在樹上,并在羽毛的幫助下通過從樹上"滑落"而進化出主動飛行的能力。

到了白垩紀晚期,全球氣候幹燥寒冷,季節晴朗,恐龍開始下降,屬和化石數量大大減少,個體遠不如侏羅紀大,相反,恐龍蛋化石明顯增加,這是孵化率低的結果。恐龍在6500億年前的白垩紀末期滅絕。對于恐龍的滅絕有不同的解釋。許多人認為恐龍星團的滅絕與外星原因造成的災難事件有關,例如超新星爆發,小物體撞擊地球等。

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營地

自古以來,人類對鳥類系統的發育關系的了解比任何其他脊椎動物都少,自1861年報道祖先鳥類的第一塊化石以來,鳥類的起源已成為生物學家和古生物學家最感興趣的主題。鳥類最早的化石表現形式是始祖鳥,德國侏羅紀晚期的始祖鳥,從爬行動物到鳥類過渡的中間類型,以及鳥類的最早代表。此外,1986年在德克薩斯州發現了一種名為Protoavis的新鳥類化石,意思是"原始鳥類"。它的曆史可以追溯到三疊紀晚期,比祖先的鳥類更早,但比古老的鳥類更接近現代鳥類。是以,人們認為祖先的鳥類可能是鳥類系統進化的副業。鳥類的起源和早期發育需要深入研究。

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自20世紀90年代以來,對熱河生物群的研究已進入頂峰,其标志是早起鳥類化石的發現。Cathayornis yandica和Sinornis Santensis代表了熱河生物群中最早的鳥類化石;聖人孔子鳥是世界上最早和最原始的鳥類之一,還有Catbayornis yandica,Catbayornis caudatus,Liaoxiornis Delicatus,Xinghaiornis lini和Kompsornis重要化石,如longicaudus。

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白垩紀公園

熱河生物群中的鳥類是一類非常特殊的中生鳥類,因為它們也有像小動物腳恐龍一樣的長尾巴和像鳥類一樣發育的前肢,這代表了恐龍進化成鳥類的過度類型,這對研究鳥類的起源和進化具有重要意義。

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博物館中古生物學的化石修複

幾乎在同一時間,還發現了許多其他重要的化石,包括1995年首次報道并于1997年正式命名的早期哺乳動物,1996年報道的世界上第一個有羽毛的恐龍,原始的Sinosropteryx prima。2003年遼甯古果報告和1998年遼甯古果報告、2002年中國古果報告、2004年古果報告一次又一次震驚世界。它被學術界譽為20世紀最偉大的發現之一。科學家預測,由于中國遼西中觀生物化石的重大發現,生物進化論中的一些問題可能在不久的将來得到解決。

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在博物館

被子植物的興起重塑了世界各地大陸塊的主要生态系統格局,被子植物的起源和早期快速進化是植物學皇冠上的一顆明珠。被子植物的起源和早期進化一直是植物學,古生物學和進化生物學的熱門問題。近十年來,分子鐘估計的大多數被子植物起源都指向侏羅紀甚至三疊紀,但古代生物學認可的被子種群的最早化石僅在白垩紀早期發現,這個問題仍未得到解決。Shi Jingle等人(2021)在内蒙古研究了1.26億年前白垩紀早期儲存完好的植物化石,為被子植物的起源提供了新的證據。與其他植物化石的比較表明,這些與被子植物關系密切的化石植物在生殖結構上具有多樣性。進一步證明,被子植物不會"突然出現"。

遼西是一個非常特别的地方,屬于内陸多湖區,火山噴發較為頻繁。火山爆發後,大量生物被淹沒在湖泊中,形成了一個缺氧的環境,使屍體無法腐爛。除了骨骼之外,還有許多身體表結構被保留下來。例如,有羽毛的恐龍化石是遼西的一個特征。埋藏在遼西的化石都與火山灰有關,這些火山灰顆粒非常細膩,能夠更好地儲存生命的細節。1億多年前的遼西,一座從未停歇的火山,大量生物瞬間死亡,被火山灰迅速掩埋。1億多年後,這些生物以其前世狀态,是不同岩層中古代生命最經典的化石,講述了地球曆史上發生的梯度和突變的故事。

注:本文是"探索中國古生物群三大群——熱河生物群"之旅的科普講座的一部分,并不代表學術成果,内容由多個觀點和研究成果組成,謝謝!

本文所有照片均由Daydream Travel拍攝,謝謝!