高源
《飛向藍天的恐龍》這篇課文真是太有趣了,輕盈的烏兒竟然是龐大的恐龍演化而來的,并且科學家們還找到了化石證據!
說到化石,我的腦海中還有一連串的問號呢,恐龍化石是怎么形成的,又是怎么被發現的?恐龍化石有哪些不同的種類?科學家是怎么把散落的恐龍化石拼湊到一起變成完整的骨架的……
真是“十萬個為什么”!不過,沒關系,這些疑惑呀,今天一次就能幫你解答清楚!請帶上前面的暢游裝備,一起閱讀吧!
化石形成跨古今
1.25億年前的中國遼西地區,氣候溫暖濕潤。在一片湖泊周圍,群山環繞,植物茂盛,許多生物在這里繁衍生息:鸚鵡嘴龍慢悠悠地嚼著蕨類植物的葉子,華麗羽王龍正在悄悄地打著小鸚鵡嘴龍的主意,蟬、蜻蜓等昆蟲活躍在灌木叢中,小盜龍在樹枝間滑翔而過,翼龍在天上展翅高飛,潛龍和鱘魚在湖里游來游去……好一派生機盎然的景象!
突然,遠處傳來“轟隆隆”的巨響,火山噴發了!大地震動,湖水裹挾著泥沙席卷了山坡,火山噴出的毒氣和火山灰鋪天蓋地而來。不管是龐大的恐龍,還是微小的昆蟲,都沒能躲過這場災難。它們有的被泥漿吞入湖底,有的被毒氣熏死,然后被掩埋在火山灰下。
在之后漫長的歲月里,它們一直都悄無聲息地埋藏在沉積物中。軟體部分,如內臟和肌肉,腐爛分解;堅硬部分,如骨骼、牙齒等有機質,逐漸被周圍沉積物中的礦物質滲入而取代,最后就變成了化石。簡單地說,化石就是“石頭”。不過,這些“石頭”是生活在遙遠過去的生物的遺體或遺跡變成的。
億萬年過去了,地球發生了巨變。由于地殼運動,埋藏著化石的地層上升到地表,在風、流水等外力的侵蝕下,或在人為活動的影響下,化石最終暴露出來,被人們發現。
恐龍化石種類多
幸好有化石留下來,才讓我們有機會了解恐龍這種神秘而遙遠的古生物。不僅恐龍的骨骼、牙齒能夠形成化石,在特殊條件下,甚至它們的軟組織也能保留下來,形成恐龍木乃伊。另外,恐龍蛋、恐龍糞便、恐龍腳印、恐龍皮膚印痕等也能形成化石。
恐龍遺體本身保存下來的化石屬于實體化石。恐龍骨骼化石就屬于這一類,也是最為常見的一類。骨骼化石能夠幫助我們直觀地了解恐龍的身體形態、骨骼結構特征等,從中我們能了解到關于恐龍的大部分信息??铸埬灸艘潦潜4嬗锌铸堒浗M織的化石,也屬于實體化石,它們非常罕見,只有在極低溫、極干燥等非常特殊的條件下才能形成。
除此之外,還有遺跡化石,比如恐龍蛋化石、恐龍糞便化石和恐龍足跡化石。它們也都具有重要的研究價值??铸埖盎梢詭椭覀兲剿骺铸埖姆敝承袨?,其中有些蛋里甚至還有胚胎,這可是研究恐龍不可多得的珍貴材料??铸堊阚E化石是恐龍在條件合適的地表行走時留下的足跡形成的化石。它們不僅能反映恐龍的生活習性、行為方式,還能解釋恐龍與其生活環境的關系。它們可是古生物學家們夢寐以求的“寶貝”。恐龍糞便是恐龍重要的遺留物,它們可以幫助我們了解恐龍食物的構成,間接反映恐龍的生活環境。但恐龍糞便通常不易形成化石,所以非常珍稀。
有時,我們還能見到恐龍皮膚印痕化石,它們是生物遺體在巖層中留下的印痕,雖然并非生物實體本身,但能反映生物體的特征,也是研究恐龍的重要材料。隨著新技術的發展,現在古生物學家甚至能通過皮膚印痕化石來鑒定已滅絕的生物的屬種。
化石修復與裝架
博物館中高大威猛的恐龍骨架是怎么發掘的?它們被挖出來的時候就是完整而龐大的嗎?
我們在博物館中看到的那些恐龍骨架是恐龍的骨骼化石。它們在地下埋藏了億萬年的時間,受地殼運動的影響,很難保持恐龍剛剛死亡時的完整形態。因此,化石被發現時一般都是散落的。那么,我們所看到的完整骨架是怎么來的呢?
恐龍化石從發現和挖掘,到變成完整的恐龍骨架在博物館展出,要經歷兩個重要的步驟:修復和裝架。野外挖掘出來的化石表面還帶有普通的巖石,需要用雕刻筆、毛刷等工具把這些巖石清理掉,讓化石露出本來的面目,這一工作由化石修復師來完成。
化石修復是一項非常精細的工作,需要耐心、細心、專心,容不得一點差錯。化石修復師是不是很了不起?破碎的化石,還需要進行比對,并用膠拼接復原。如果骨骼化石“缺胳膊少腿”,還需要做出模型來代替缺少的部分。這些工作完成后,才可以進行裝架。
單件的恐龍骨骼化石需要用鋼架支撐才能站立起來。根據支撐方法的不同,恐龍裝架有兩種形式:內裝架和外裝架。內裝架是指將鋼架植入到化石中,這樣骨架外觀看不到鋼架,更美觀,但會對化石造成損傷,所以這種方法通常只用于模型,而不用于真正的化石。博物館對真正的化石進行裝架時都采用外裝架的方法,也就是將鋼架包裹在化石的外面進行支撐,這樣不會對化石造成損壞??铸埢b架也講究順序,通常是先安裝薦椎骨(相當于盆骨),然后再裝脊椎、頸椎、尾椎、四肢等,最后安裝頭顱。
恐龍華麗太變身
像恐龍這樣的龐然大物,竟然會演化成翱翔天際的輕盈的鳥兒,這實在是一件匪夷所思的事情。為了求證,科學家們許多年來一直在探索,終于發現了越來越多的證據,搭起了恐龍和鳥兒之間演化的橋梁。
恐龍要變成鳥兒,需要實現兩個重要的變化,一是身體要變小,二是前肢要變成翅膀。在化石證據中,科學家看到了這兩個變化的發生。2014年,澳大利亞、英國和意大利等國的科學家根據120種恐龍的]500多個解剖特征,構建了復雜的數學模型,分析恐龍在進化過程中的體形變化。結果發現,獸腳類恐龍的進化速度是其他恐龍的4倍,在5 000萬年間,它們的體形一代代縮小,從最初的平均體重163千克,下降至始祖鳥的0.8千克。
鳥類和恐龍一個最主要的區別,是鳥類有帶羽毛的翅膀,可以飛行。根據演化漸進的過程,科學家推斷,應該存在介于恐龍與鳥類之間的生物。果不其然,這樣的生物在中國遼西熱河生物群中被發現了。這里發現的許多帶羽毛的恐龍化石,既具有恐龍的部分特征,又具有鳥類的部分特征,成為證明恐龍向鳥類演化的有力證據。
恐龍的一支變成了鳥類,這已經是科學界目前公認的結論。