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探索中国的三大古生物群 - 热河生物群

2021年7月22-25日,白日梦旅游推出"发现中国三大古生物群——热河生物群之旅",其中第一站是辽宁朝阳鸟化石国家地质公园。这群近20人,在古生物学家孙可琴教授和博物学家最强脑"水兄弟"的陪同下,由此开始了热河生物群系科学之旅。

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参观辽西化石起源的经典部分

本次活动的全队以古生物学科学旅行为主线,将参观博物馆化石标本、户外营地化石采集、辽西热河生物群经典地质剖面调查、室内化石标本修复和古生物学科学讲座,结合对古生物学知识的初步了解,形成地球、地质历史五大灭绝时期, 恐龙的进化和灭绝,对鸟类的起源和热河生物群有了初步的了解,激发了大家学习地球科学的兴趣。传统的热河生物群代表了东方叶肢、三尾蛾和狼鳍鱼的分子,通过我们对辽西的实地考察,相信目前的热河生物群应该以中国原有的龙鸟(Sinosauropteryx prima)、孔子孔子和Archaefrutusenenius为代表。

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参观博物馆

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讨论

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收集化石

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孩子捡起了狼鳍鱼的化石

"热河生物群",被国家媒体称为"20世纪最惊人的古生物学发现","有羽毛恐龙","第一朵花","四翼恐龙","世界上第一个翼龙胚胎"等,都是由"热河生物群"产生的,这些化石在世界上引起了轰动。热河生物群的主要化石起源地是中国辽西,因其保存完好的化石和极其齐全的化石种类而被称为"世界级化石宝库"。热河生物群,由于其各种化石为许多古生物学理论的研究,如起源于恐龙的鸟类,为传统观的生物进化提供了前所未有的影响的关键证据,因此热河生物群的研究已成为古生物学领域的热点和前沿领域之一。

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实地考察

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热河生物群的时代早已属于——有不同的看法,现在大多数学者认为,从脊椎动物的组合来看,它的年代也应该是白垩纪早期,而其他研究人员已经做了一些同位素年龄,即利用火山灰的一些矿物进行同位素年龄测定。它的时间实际上是1.25亿年。

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室内古生物学讲座

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学习化石修复技术

热河生物群是东亚的一个古老生物群。以中国辽西义县、北票、灵远等地区为主要来源。1928年,格里普教授出版了一本伟大的科学著作《中国地质学史》。在这本书中,他首先创造了"热河生物群"一词,以代表分布在东亚狼鳍鱼岩系统中的一个综合化石群。"热河"这个名字是以化石群的经典起源命名的,即当时热河省的东部。从20世纪30年代到40年代,热河生物群这个名字在各种地质文献中被广泛使用。中华人民共和国成立后,河河省被废除,河北省西部和辽宁省东部被废除。因此,原始热河生物群的经典起源落在今天辽宁省的西部,即辽西地区。然而,对地质古生物学产生深远影响的热河生物群的名称仍然存在。1962年,中国著名地质古生物学家顾志伟先生在他的经典著作《中国的侏罗纪与白垩纪》中,总结了以东方叶肢、三尾蛾、狼鳍鱼为代表的"热河生物群"或"热河化石群"。

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恐龙特别区

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解释中国龙鸟

辽西这些沉积地层中生物化石丰富,共有鱼类、两栖动物、爬行动物、鸟类、哺乳动物、昆虫、腹足、双壳类、叶肢间距、介词等动物化石,以及蕨类植物、裸株和早期被子植物化石等20余类。自20世纪80年代末以来,该地区发现了大量稀有化石,如原始鸟类,有羽毛恐龙和哺乳动物化石,以及早期被子植物的化石。

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博物馆化石展品

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在辽西发现的热河生物群化石几乎涵盖了从中生代向新一代过渡的所有生物类别,为研究热河生物群的起源、鸟类起源、真实动物起源、被子植物起源以及昆虫与开花植物的共同进化提供了宝贵的化石依据。因此,热河生物群被称为"20世纪世界上最重要的古生物学发现之一",一个世界级的化石宝库,位于Mesoponds的庞贝城。热河生物群的发现和研究解决了许多古生物学问题。在辽西发现的古生物化石几乎涵盖了从中生世代向新世代过渡的所有生物类别,极大地丰富了热河生物群的组合外观,对研究热河生物群的起源,"有羽毛恐龙"与鸟类起源和羽毛起源的关系具有重要价值, 研究早起鸟类的进化,以及哺乳动物和被子植物的辐射。

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参观化石挖掘现场

辽西化石是指产于中国辽西地区的古化石,是举世闻名的晚中生热河生物群的发源地。热河生物群的种类、数量、保存和科学价值是世界上最高的,在世界其他地区是无与伦比的。

在过去的30年中,在辽西热河生物群中发现了30多块恐龙化石,包括中国龙鸟,天玉龙,羽毛龙,齐蟒,帝王龙,神舟龙,北七龙,尾羽龙,小龙,中国鸟龙(Sinornith)奥萨龙),苗条龙,中国龙猎人,龙,鼻鼻龙,原始祖先鸟类,逸仙龙, 辽宁龙、东北龙、辽宁龙、桉龙、热河龙、锦州龙、鹦嘴龙、辽教龙、长眠龙等。

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与中国龙鸟合影

世界上第一种有羽毛的恐龙,最初的Sinosaururopteryx Prima,于1996年报道,生活在1.4亿年前的白垩纪早期,并于1996年在辽宁西北部的Plexi河生物群中被发现。它最初被认为是一种原始鸟类,被命名为中国龙鸟,后来被科学家证实为一种小型食肉恐龙。属于中国龙鸟属的动物脚亚模因颚龙分支。骨架长约1米,前肢短,爪钩锋利,后腿长,适合奔跑,全身覆盖生羽毛。中国龙鸟是世界上发现的第一个有羽毛的恐龙。它的字面意思是"来自中国的恐龙般的鸟"。这是因为它是以第一次被发现时曾经被认为是最原始的鸟类命名的。它现在被认为是属于动物脚恐龙中的梅斯美里卡龙。从形态学上讲,原始的中国龙鸟处于相对原始的进化水平。随着背部从头到尾生长的丝滑皮肤衍生物,中国龙鸟是第一个保存出类似结构的恐龙化石,这提供了有关鸟类羽毛起源的重要信息,中国龙鸟因此而闻名。

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中国龙鸟

1999年报道的辽宁省西部北关市四河屯村白垩纪早期形成的中国鸟龙以拉丁语"Sino"(意为"中国"),"rnitho"(意为"像鸟")和"saurus"(意为"蜥蜴")命名,意为"来自中国的鸟状蜥蜴"。目前中国鸟龙属有两个物种:千年龙,一种名为千年,代表即将到来的千年。

小猛禽gui,世界上第一只四翼恐龙。2003年1月发表在《自然》杂志上的封面文章发表了中国科学院古代脊椎动物发现的四翼恐龙,它可以在空中滑行,为鸟类的"树栖起源假说"提供了最直接的化石证据,该假说认为鸟类的祖先生活在树上,并在羽毛的帮助下通过从树上"滑落"而进化出主动飞行的能力。

到了白垩纪晚期,全球气候干燥寒冷,季节晴朗,恐龙开始下降,属和化石数量大大减少,个体远不如侏罗纪大,相反,恐龙蛋化石明显增加,这是孵化率低的结果。恐龙在6500亿年前的白垩纪末期灭绝。对于恐龙的灭绝有不同的解释。许多人认为恐龙星团的灭绝与外星原因造成的灾难事件有关,例如超新星爆发,小物体撞击地球等。

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营地

自古以来,人类对鸟类系统的发育关系的了解比任何其他脊椎动物都少,自1861年报道祖先鸟类的第一块化石以来,鸟类的起源已成为生物学家和古生物学家最感兴趣的主题。鸟类最早的化石表现形式是始祖鸟,德国侏罗纪晚期的始祖鸟,从爬行动物到鸟类过渡的中间类型,以及鸟类的最早代表。此外,1986年在德克萨斯州发现了一种名为Protoavis的新鸟类化石,意思是"原始鸟类"。它的历史可以追溯到三叠纪晚期,比祖先的鸟类更早,但比古老的鸟类更接近现代鸟类。因此,人们认为祖先的鸟类可能是鸟类系统进化的副业。鸟类的起源和早期发育需要深入研究。

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自20世纪90年代以来,对热河生物群的研究已进入顶峰,其标志是早起鸟类化石的发现。Cathayornis yandica和Sinornis Santensis代表了热河生物群中最早的鸟类化石;圣人孔子鸟是世界上最早和最原始的鸟类之一,还有Catbayornis yandica,Catbayornis caudatus,Liaoxiornis Delicatus,Xinghaiornis lini和Kompsornis重要化石,如longicaudus。

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白垩纪公园

热河生物群中的鸟类是一类非常特殊的中生鸟类,因为它们也有像小动物脚恐龙一样的长尾巴和像鸟类一样发育的前肢,这代表了恐龙进化成鸟类的过度类型,这对研究鸟类的起源和进化具有重要意义。

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博物馆中古生物学的化石修复

几乎在同一时间,还发现了许多其他重要的化石,包括1995年首次报道并于1997年正式命名的早期哺乳动物,1996年报道的世界上第一个有羽毛的恐龙,原始的Sinosropteryx prima。2003年辽宁古果报告和1998年辽宁古果报告、2002年中国古果报告、2004年古果报告一次又一次震惊世界。它被学术界誉为20世纪最伟大的发现之一。科学家预测,由于中国辽西中观生物化石的重大发现,生物进化论中的一些问题可能在不久的将来得到解决。

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在博物馆

被子植物的兴起重塑了世界各地大陆块的主要生态系统格局,被子植物的起源和早期快速进化是植物学皇冠上的一颗明珠。被子植物的起源和早期进化一直是植物学,古生物学和进化生物学的热门问题。近十年来,分子钟估计的大多数被子植物起源都指向侏罗纪甚至三叠纪,但古代生物学认可的被子种群的最早化石仅在白垩纪早期发现,这个问题仍未得到解决。Shi Jingle等人(2021)在内蒙古研究了1.26亿年前白垩纪早期保存完好的植物化石,为被子植物的起源提供了新的证据。与其他植物化石的比较表明,这些与被子植物关系密切的化石植物在生殖结构上具有多样性。进一步证明,被子植物不会"突然出现"。

辽西是一个非常特别的地方,属于内陆多湖区,火山喷发较为频繁。火山爆发后,大量生物被淹没在湖泊中,形成了一个缺氧的环境,使尸体无法腐烂。除了骨骼之外,还有许多身体表结构被保留下来。例如,有羽毛的恐龙化石是辽西的一个特征。埋藏在辽西的化石都与火山灰有关,这些火山灰颗粒非常细腻,能够更好地保存生命的细节。1亿多年前的辽西,一座从未停歇的火山,大量生物瞬间死亡,被火山灰迅速掩埋。1亿多年后,这些生物以其前世状态,是不同岩层中古代生命最经典的化石,讲述了地球历史上发生的梯度和突变的故事。

注:本文是"探索中国古生物群三大群——热河生物群"之旅的科普讲座的一部分,并不代表学术成果,内容由多个观点和研究成果组成,谢谢!

本文所有照片均由Daydream Travel拍摄,谢谢!