龐偉紅
2020年5月疫情期間,劉一龍滯留在秦嶺腳下的家鄉,這段難得的閉關時間成了劉一龍在家進行野外勘探的最好時機。之所以說是“在家進行野外勘探”,是因為劉一龍的這次重大發現是他在家遠程指導在野外的朋友,完成的一次科考發現。

古姆山是武漢市洪山區郊區的一座山,放假之前,劉一龍就聽說這里有即將施工完畢的現場,四周有很多碎石,回家后的劉一龍一直惦記這個尋“寶”之地。
疫情期間的某天,他聯系到家住古姆山附近的朋友,并與其進行視頻連線,他們開始了一場線上野外科考。敲敲打打中,劉一龍從視頻中果然發現了一塊巖石有大片的黃褐色斑點,上面還有很多小凹坑,他以古生物知識初步判斷這可能是一塊魚類化石。
心中激動萬分,甚至迫不及待,劉一龍用專業知識一步一步指導朋友對化石進行了采集,然后不惜重金將這塊石頭快遞回老家。
收到從武漢寄回的魚類化石標本后,劉一龍立刻著手化石修復工作。由于魚化石標本并未完全出露,同時標本存在許多裂隙,所以修復工作充滿挑戰。他利用小鐵錘和平口刻刀將未完全出露的化石對半劈開,將分裂成許多碎塊的化石用白乳膠進行黏接,以確保后續挪動時化石不會斷裂;然后對化石進行整體檢查,確定化石是否完全出露,如果有少數圍巖遮蓋,可以用刻刀和剔針小心剝離圍巖;最后對化石細節進行清理,用小細刷清理表面灰塵和濕紙巾輕粘化石。

1.洪山魚化石和復原圖2.江夏魚模型圖3.劉一龍在野外采集化石4.原石
化石修復工作結束,接下來就是最重要的魚類形態確定與復原。
由于家里沒有單反相機,劉一龍試著自己用手機拍了大量照片,工夫不負有心人,多次嘗試后他終于拍到了比較清晰的魚類化石照片。他將化石照片導入CORELDRAW軟件中,拓著化石輪廓進行描繪,邊畫邊觀察標本,生怕漏掉一些細節。等化石輪廓和細節全部畫完之后,接下來就是對形態細節進行調整。
深藏地下不知幾千年的化石外形并不是特別完整,所以要進行對稱補充。將一些殘缺的、模糊不清的線條經過左右對比后進行補充調整,最終確定出魚類化石的頭部形態。
化石復原就像是一次沒有任何參照系可供參考的拼圖過程,因化石標本缺少身體主體部分,所以魚類的身體形態復原需要參考同一時期的相類似的魚類化石,劉一龍這次的復原主要參考的物種就是產自安徽無為的秀甲魚。
秀甲魚身體鱗片為細小的菱形,同時背脊上存在鰭刺,所以劉一龍將此特征用在了洪山魚的形態上。等所有內容全部確定好以后,劉一龍又聯系了藝術與傳媒學院的朋友來繪制洪山魚的整體形態復原圖,經過一周的反復修改,一條栩栩如生的洪山魚才展現出來(見圖1)。
從外觀上看,該魚類形態呈梯形,具有長條狀“鼻孔”,復原后的魚頭甲長約14厘米,寬約16厘米,和目前為止發現的武漢最早魚類——漢陽魚,有著一定的相似度,但又存在一些差異,將該魚類化石標本和目前已經發現的相類似化石進行對比、結合繪制魚類形態圖,最終確定下來其是一個新物種,根據產魚化石層位的上下地層中的無脊椎動物化石(三葉蟲、腕足類)與鄰區的化石對比,確定出魚化石時代為特列奇早期,即4.37億年前。因其在武漢洪山區發現,所以將這一新發現的魚類命名為“洪山魚”。
此前研究表明,武漢最古老的魚類是“漢陽魚”,該魚類化石最早出現于約4.35億年前,但在劉一龍此次撿石中,和洪山魚同層產出的就有號稱武漢最古老魚類的漢陽魚,由此表明,漢陽魚最早出現的首現時間可由4.35億年前提至約4.37億年前,即將武漢魚類歷史研究又向前提了約200萬年。
劉一龍于2017年以優異的成績考入中國地質大學(武漢)地球科學學院地質學專業。大二開始,他迷上了古生物,開始著手探索早期魚類的起源和演化。
為了找到珍貴的魚類化石,在兩年多的時間里,他的足跡遍及湖北、安徽、浙江、新疆等地,每月僅武漢周邊地區都會去個三四次,幾乎踏遍了武漢眾多山頭,撿回來的石頭千余斤。
劉一龍在本科階段就有如此讓人驚喜的研究成果并不是偶然,在發現洪山魚之前,他已經發現了兩個新物種——新疆的布龍魚和湖北的江夏魚。
大二下學期,劉一龍開始接觸志留紀-泥盆紀(古生代第三紀和第四紀的名字)的魚類化石研究,期間困難重重。但好奇和興趣讓他越戰越勇,并自學了分支系統學領域的相關知識和軟件操作方法。在不斷地野外摸索過程中,他知道了什么樣的地層會產出魚化石,什么樣的巖性里保存了好的魚化石,以及魚化石經常與什么樣的生物共同保存等化石尋找技巧。
2019年下半年,劉一龍主動申請跟隨導師的科研團隊前往新疆準噶爾地區,采集了大量的化石標本,并開始對新疆泥盆紀魚化石進行學習和研究。研究過程中,為了找到一本1979年出版的專業參考書,他遠赴北京向中國科學院古脊椎動物與古人類研究所的蓋志琨副研究員借閱該書并請教難題。
工夫不負有心人,他對采集的大量標本進行鑒定,發現了新物種,并將其命名為“布龍魚”。這個新物種既是新疆第一個節甲魚類,也是我國第一個較完整的“缺棘短胸節甲魚類”(布龍魚的一個新屬科),更是世界上第一個在河流陸相沉積中發現的缺棘短胸節甲魚類。
有了布龍魚化石研究的基礎,劉一龍慢慢找到了研究魚類的思路和方法。隨后其所在團隊又在武漢江夏區發現了世界上最早的真盔甲魚類,并將其命名為“江夏魚”。與此同時,他們還復原了江夏魚的整體形態(見圖2)。這種魚沒有下頜,靠濾食生活,其“鼻孔”常被誤認為是嘴巴,相貌看上去憨態可掬。
在導師龔一鳴的眼中,劉一龍不僅熱愛科學、酷愛地質,還是一位有理想信念,勤學善思,做事專注、認真、嚴謹的好學生!他提到一個細節,劉一龍的《地史學》筆記被他掃描后,給新一屆選學《地史學》的學弟學妹們當筆記模板使用,認真程度可見一斑。
責任編輯:鐘鑫