古生物學在不斷拓展的學科交叉中前行

傳統的古生物學，發源于博物學，專注對化石的記述和系統解釋，是撰寫地球生命歷史的百科全書。古生物學從誕生之初，就具備了地質學與生物學學科交叉的屬性。而現代古生物學則在堅守初心的基礎上，不停地汲取來自地質學、生物學、數學、物理學、化學、信息學等多個領域的營養，得以發展壯大。

5.4億年前，是寒武紀的開始，也是大多數現存生命重要類群的發端。而在此之前的前寒武紀——生命在最初的30億年，總體上發展不溫不火——海洋是生命演化的“溫床”，藻類充當了其中的“主角”。

動物何時開始出現？這是學術界關注的一個重大問題。寒武紀，海綿動物開始大量出現，更早的記錄又在哪里？湖北省宜昌市發現的距今約5.5億年前的石板灘生物群中，最近就提供了這樣一個寶貴的線索。

植物在生命演化和陸地生態領域開拓中，起到了十分重要的作用。在距今4億多年前的志留紀，具有真正維管束的植物出現，生物的生態領域才由水域擴展到陸地，開始了陸地生物的演化階段。

植物的出現，使大地披上了綠裝，也促進了原始大氣中氧氣的循環和積累。這為人類在內的其他陸生生命演化，提供了必要的先決條件。古植物是劃分及恢復地史時期古大陸、古氣候和植物地理分區的主要標志。古植物本身亦參與成礦、成巖作用，是各地史時期煤層的物質基礎。

中生代是恐龍的時代，侏羅紀的恐龍世界最受公眾關注。中國是恐龍大國，中國侏羅紀的恐龍化石，無論是云南省的祿豐恐龍動物群、四川省自貢市的恐龍動物群，還是新疆石樹溝組的恐龍動物群、東北燕遼生物群的帶羽毛恐龍，都在世界上享有盛名。此外，在中國的西南腹地，最新發現的云陽恐龍化石群，再次呈現了中國侏羅紀恐龍世界的多樣性。

印度板塊與歐亞板塊的歷史性碰撞，造就了新生代青藏高原的隆升，也深刻影響了若干生物群演化的歷史。中國學者依據對哺乳動物的研究，曾提出寒冷動物“走出西藏”的假說。起源于古生代的昆蟲，在中生代和新生代經過了多次快速的演化輻射，成為當今陸地生態系統物種最為豐富的動物。中國學者對一類典型高山型蝶類——絹蝶屬的基因測序研究，揭示了在第四紀冰期古氣候變化下，冰清絹蝶“走出青藏高原”的基因組進化和群體演化模式。

在地球漫長的生命歷程中，無數物種誕生又滅絕，留下的痕跡大多埋藏于層層巖石之下，等待著后人的解讀。化石作為自然歷史的“信使”，承載著數億年前生命的秘密。科學家通過對化石的細致研究，逐漸拼湊出古生物的真實模樣。而通過不斷發現更多的化石，棘龍和霸王龍的樣子也在不斷改變。

對古生物生活習性（包括食性）的復原一直是公眾關心的科學問題之一。化石的埋藏條件千差萬別，能夠保存遠古生命食性的證據，通常較為罕見。如今，古生物學家們通過3位特殊的古老“信使”——牙結石、胃容物和糞便化石，不僅可以讓我們了解古生物如何生活，吃什么，甚至能推測當時的環境狀態。

足跡化石，作為古生物學中不可或缺的一部分，為科學家提供了一個獨特的視角去洞察這些遠古生命的日常生活習慣、運動方式乃至社交行為。與骨架化石相比，恐龍足跡化石雖不能直接呈現其具體形態，但卻能補充許多骨架化石無法提供的信息，從而幫助我們構建起一幅更加立體、鮮活的恐龍生態畫卷。

有些人望文生義地將古生物學家誤稱為考古學家，其實，只有與人類文化相關的研究才能被稱為考古學。并不否認，有些人既可以是古生物學家，也同時可以成為考古學家，譬如一些研究農業文明起源的學者，就可以被歸入此類。當然，還有一些學者，他們甚至還能同時被稱為生物學家。

本期《知識就是力量》雜志，將帶你感受古生物學是如何在不斷拓展的學科交叉中前行的！