穿越青藏高原的史前巨獸

鄧濤　盧小康

浩瀚宇宙，縹緲星辰。若說生命是大自然的奇跡，那么，臨夏巨犀就是生命的奇跡。

如果有人聞你，陸地上最大的哺乳動物是什么？你可能會想到大象，它的體重可達5—7噸。但是，我們在青藏高原東北緣甘肅臨夏盆地發現的巨犀化石，肩高約5米，頭部抬起來可高達7米，體重約為24噸，相當于4頭成年非洲象！毫無疑問，這種史前巨犀是目前所知的陸地哺乳動物中的“巨無霸”。可是，作為—類已經絕滅的史前巨獸，人們對它知之甚少，古生物學家花了100年的時間才揭開它神秘的面紗。

巴基斯坦的荒原。3000萬年前的漸新世，這里曾是巨犀的樂園

產自哈薩克斯坦的巨犀化石，現收藏于俄羅斯科學院

1907年，一位來自英國的古生物學家皮爾葛林姆偶然在來自巴基斯坦的化石中發現了人類祖先的化石——“西瓦吉猿”，這使該地區在學界名聲大噪。隨后，為了尋找人類祖先的蹤跡，歐洲、蘇聯和北美的古生物學家在巴基斯坦和哈薩克斯坦地區陸續組織了大規模發掘。最終，雖然在這里人類祖先的化石沒找到，但巨犀化石的發現卻成為驚喜。在此之前，無人知曉地球上曾經生存過這樣一類體形如此巨大的犀牛。

這期間，先后有兩位古生物學家分別給巨犀起了3個不同的名字，分類學家稱其為屬名：英國古生物學家庫珀根據從巴基斯坦發現的一批化石命名了2個名字——副巨犀屬和俾路支犀屬;蘇聯生物學家鮑里夏克根據在哈薩克斯坦地區發現的化石，命名了巨犀屬。

這些發現令人驚喜，讓我們認識了巨犀，但也隨之附帶了一個歷史遺留問題。史前生物化石通常都有缺損，尤其是頭骨和腿骨很難作為一個整體保存下來，這就造成不同的學者根據不同的化石標本產生了不同的觀點，一時之間眾說紛紜。那么，巨犀究竟是何方神圣、生存環境如何、又是如何在這些不同的地點演化、遷徙的呢？研究者都期盼著，能發現更多的化石來填補缺失的信息。

既然之前在青藏高原的南緣（巴基斯坦）、北緣（哈薩克斯坦）都有巨犀化石的發現，那么，以此類推，在青藏高原的東北緣，也就是在我國甘肅的南部—帶，是否也有巨犀化石呢？

甘肅臨夏盆地位于青藏高原東北緣，因臨夏回族自治州而得名，包括轄區內的和政縣、廣河縣、臨夏縣和東鄉族自治縣等地區。盆地平均海拔在2000米左右，廣布高高低低的山丘，被風雨不斷侵蝕切割而形成大大小小的溝壑。由于地處西北，年蒸發量大于降雨量，盆地內植被相對貧瘠，化石一旦暴露于巖層之外，沒有遮擋物，較容易被發現。

早在1965年，我國古生物學家邱占祥院士就在臨夏盆地開展工作，尋找巨犀化石。終于，1986年在東鄉族自治縣的藥材收購站找到—批哺乳動物化石。當時經鑒定發現其中有巨犀和豬齒獸類，它們生存的時間約在3000萬年前的漸新世。這一發現驗證了之前的推測，也增加了大家對該盆地的期待。

2002年和政縣政府又征集到了一批化石，其中有巨犀、查干鼠、爪獸和鬣齒獸等，經過追索證實，化石產地為東鄉族自治縣的牙溝，地層與上次發現化石的地點相同。這些化石的形態學特征表明，臨夏盆地以巨犀為代表的哺乳動物群與其他地點的巨犀動物群處于相近的演化水平，它們生存的時間也接近，都是距今約3000萬年前。隨后，該盆地陸續有少量巨犀化石發現。這些線索拉開了臨夏盆地發現巨犀化石的大幕。

結合從臨夏盆地和其他地區發現的化石，200年邱占祥院士和王伴月研究員深入研究了巨犀家族的演化，厘清了巨犀屬的命名歷史，確定將其定名為“巨犀屬”。

從1907年初次發現巨犀化石到2007年的最終定名，整整用了100年的時間。這個過程有點兒類似“拼圖”：—開始，研究者各自找到不同的巨犀化石，發表自己的觀點，隨著化石的積累，證據也足夠了，再進行綜合性的分析，最后拿出廣泛認可的結論。這也是吉生物研究經常遇到的情況，但“巨犀屬”的命名耗時百年，確屬不易。

何其幸哉，2015年9月，臨夏州和政縣古動物化石博物館的工作人員告訴我們，他們從東鄉族自治縣發現—件新的巨犀化石，我們聞訊后立即趕往該博物館。

當時，這件化石與周圍的巖石連在—起，還沒有被清理出來，只能看到化石的很少—部分，但我們能夠初步判斷這是巨犀化石。由于這塊化石本身就很大，再加上周圍的巖石，整塊標本就特別大：長寬都在15米左右，厚度也將近1米。這極大地增加了把巨犀化石從圍巖中清理出來的難度。因為化石在保存時經過風吹日曬極易破損，所以必須把圍巖一點點地從化石周圍分離。整個過程不亞于在一塊巖石上雕出巨犀像，其難度可想而知。

兩年后，直到2017年12月，巨犀化石才初露真容，包括頭骨、下頜和相連的頸椎，以及分開的胸椎。我們對化石拍照測量，搜集信息帶回北京進行研究。

2019年，作者盧小康（右）在東鄉王家川巨犀的發掘現場

2019年5月，在對已有的數據進行了對比鑒定，對標本已經有初步的研究結論后，為核實和補充相關形態學數據，我們再次從北京出發，趕往臨夏州東鄉族自治縣的化石點開展野外實地考察。

東鄉族自治縣在和政縣以北，兩縣都是位于大夏河和廣通河之間的山地，直線距離30多千米。臨夏盆地遍布溝壑山丘，周圍的山粱模樣又彼此很像，因此在山谷中極易迷路。所以，地質考察時多以經緯度坐標作為指引，通常還要借助現代化的GPS導航設備。即便如此，我們駕車在山粱間繞來繞去，還是花了—個多小時才找到化石點。

化石點所在砂場的位置距離王家川村很近，因此我們將化石點稱作王家川地點，便于記錄和以后回訪。砂場位于半山腰，長寬各有200多米。遠遠望去，在稀疏的草木下方露出了30米高的“紅土”，地質學上稱為地層剖面。說它是“紅土”，只是一個大概的判斷，因為自然界的顏色通常沒有顯著的區分界限，我們需要借助比色卡來給出具體的顏色類別。這里的“紅”準確說其實是包含紅色、棕色和黃色。這里的“土”則是包含細砂的泥巖，不過并不像我們在河里見到的石塊兒那么堅硬。這里的“土”質地偏軟，我們因此將這里的山稱作“土山”，盤山小道也因此路基不牢，路面常常塌陷。

臨夏巨犀的化石，頭骨和下頜的3D掃描圖

找化石也要靠“運氣”。一方面要靠對這個地區地質資料的掌握情況，另一方面也要憑經驗。有時候，“踏破鐵鞋無覓處”，但轉過一個山坡就見到了“柳暗花明”;有時候，望眼欲穿找不到，可一場大雨過后，卻突然會有新的發現。在化石比較少的地區，或許能找到些“沒用”的碎片，那就算是看到了希望。說“沒用”，其實是因為僅憑這些碎片已經看不出形態，我們不能判斷它們屬于哪一塊骨骼，或者屬于什么動物。但古生物研究需要的數據是多方面的，這些化石碎片可能記錄了其所代表動物的諸多信息，例如，同位素和微量元素的數據可以告訴我們這些動物當時吃的食物是什么，生活的氣候環境怎么樣。

在臨夏盆地，這樣的碎片很多，畢竟，這里可是亞洲最大的哺乳動物化石產地。而且，這次我們“運氣”不錯，剛到—會兒，就在一個巖塊表面發現了一塊小型哺乳動物的化石，上面有完整的牙齒。我們立刻擺上比例尺（參照物也可以，我們這次用的是硬幣），遮住大太陽，架上相機，拍照。這是找化石的基本素養：找到后先在原地拍照，記錄化石在圍巖上的保存狀態。

另外，由于巖塊表面的化石經過風雨侵蝕，材質酥脆，因此對于像這次找到的小型哺乳動物的化石標本，必須先用膠加固，然后再小心地把標本取下來，否則標本就會碎成渣。而對于太大的化石，就要裹上石膏殼（醫院里包扎骨折部位的那種）帶回去修復。加固后的標本很硬，修復過程很慢，也需要更加謹慎，這也是新的巨犀化石修復耗時兩年的原因。

通過廣泛的對比研究我們發現，這些新的化石標本是巨犀屬的成員。考慮到新化石與這個屬其他已知的成員都不一樣，因此我們根據化石的產地命名了—個新的種——“臨夏巨犀”。

臨夏盆地東鄉族自治縣王家川村的巨犀化石點

在3000萬年前的漸新世，巨犀屬在亞洲大陸很常見，除了新發現的臨夏巨犀，還有產自蒙古的葛氏巨犀、中亞哈薩克斯坦咸海邊的亞洲巨犀、南亞巴基斯坦的布格蒂巨犀等。總之，如果以青藏高原作為參照，除了布格蒂巨犀位于高原南緣外，其他都在高原以北星鏈狀分布。

巨犀的演化歷史示意圖

我們的研究進一步發現，臨夏巨犀的祖先類群是產自巴基斯坦西瓦里克地區的布格蒂巨犀，而布格蒂巨犀的祖先類群是產自哈薩克斯坦咸海地區的亞洲巨犀。從地理位置上看，亞洲巨犀和臨夏巨犀散布于青藏高原的北緣，而布格蒂巨犀位于高原的南緣。這意味著，巨犀要先從哈薩克斯坦到巴基斯坦，然后從巴基斯坦到甘肅臨夏，這是在青藏高原周緣的往復遷徙行為。

動物遷徙成功的最重要條件在于是否有可行的路線，那么，巨犀走的是哪條路線呢？打開世界地圖，恐怕大多數人都會把遷徙路線劃在青藏高原西緣的中亞地區。巨犀要從哈薩克斯坦去往巴基斯坦，穿過中亞地區的土庫曼斯坦和阿富汗等地是最為便捷的。然而，3000萬年前中亞地區與現在的樣子相差甚遠，這條路線是行不通的。因為當時有一個特提斯海，它的整個海域在歐亞大陸南部呈東西向延伸，現在荒涼的中亞地區以及青藏高原北部的塔里木盆地在當時都是它的海域。

3000萬年前漸新世時期的亞洲，中亞和塔里木盆地屬特提斯海域，阻斷了巨犀的遷徙之路

巨犀是生活在陸地上的哺乳動物，而且體形巨大，它們不可能穿過位于中亞地區的特提斯海，直接從哈薩克斯坦到達巴基斯坦，再從巴基斯坦到達臨夏盆地。那么，它們是怎么在青藏高原的北緣和南緣之間遷徙的呢？要知道，青藏高原西南緣的喜馬拉雅山平均海拔在5000米以上，岡底斯山和昆侖山等其他山系的主要區域海拔也在4000米以上，是不適合大型哺乳動物遷徙的。

從20世紀初到今天的研究結論一致認為，青藏高原是地球歷史上最年輕的高原，它所在的地區曾經是普通的大陸，高山是后來才出現的，隨后逐步隆升到今天的高度。

2011年，我們在青藏高原北部的倫坡拉盆地發現了一類犀牛的化石，我們稱這種犀牛為近無角犀。這類犀牛在我國山東的山旺盆地1800萬年前（早中新世）的地層也有發現，包括上百件保存完好的骨架化石。研究表明，山東山旺盆地當時是古湖環境，植被茂密，氣候濕潤。同時，青藏高原倫坡拉盆地的植物化石研究表明，當時這里的吉生態環境也是植被茂密，有高大的樹木和湖泊。我們推斷，距今1800萬年前，這個地區的古海拔高度不超過3000米，因為這類犀牛和同時發現的植物是不能在更高的海拔環境下生存的。隨后，我們又在青藏高原北部尼瑪盆地發現了約2600萬年前（漸新世）的始攀鱸，表明當時這里有湖泊，海拔更低，因為攀鱸是海拔1000

那么，對于哺乳動物而言，海拔2000米是什么概念呢？我們這次研究的巨犀化石發現自臨夏盆地，這是個山間盆地，整個區域的平均海拔約為2000米。盡管西北地區氣候偏干，但牛和馬等大型動物可以在這里生存，東部地區的人在這里可以跑步和打球，國家體育局在這里設有訓練基地。毫無疑問，2000米的海拔條件對于大部分哺乳動物而言是可以適應的。

也就是說，與現在相比，3000萬年前（漸新世）的青藏高原要低得多，我們推斷當時海拔為2000米左右，可以為巨犀提供所需的生存環境，任其在高原上穿行，從東北緣遷徙到西南緣。

青藏高原自形成之日起就對全球的生物演化有著巨大的影響。可以預見的是，高原和巨犀的故事遠沒有完結。

1800萬年前早中新世的青藏高原北部倫坡拉盆地，草木豐茂，湖水清澈，近無角犀在湖邊漫步（吳飛翔 繪）

2019年作者鄧濤（中）、盧小康（右）正在臨夏發掘現場