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有只甲龙曾经来到吉林,我们在河边发现了它

廖俊棋 科学大院 2023-03-07

甲龙类是一种四足步行的植食性恐龙,被称为“陆上坦克”。虽然甲龙“吃素”,但它的防御系统可一点儿也不马虎:全身上下紧紧包覆着铠甲,甚至有些种类的甲龙眼皮子里都有骨质结构。


甲龙在非洲以外的全球各地都有分布,甚至连南极都有它的化石,因此甲龙当年的繁盛程度可见一斑。在亚洲,甲龙类主要分布于中国和蒙古国。而在中国东北,过去仅在辽宁省发现过甲龙化石。


保存精美的甲龙类化石,图为结节龙科的北方盾龙,产自加拿大(图片来源: wikipedia)


就在上个月,一篇白垩纪(Cretaceous )的文介绍了首次在吉林省发现的甲龙化石,从地理分布情况来看,这也是目前整个亚洲最东边的甲龙化石。


太阳河边的孤独化石


本次化石由中日联合的科考项目发现,论文发表由浙江省自然博物馆的甲龙类专家郑文杰领头,和日本福井县立恐龙博物馆以及中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的科学家们共同研究。笔者有幸是这个发掘及研究项目的一员,参与了从化石发现到论文发表的整个过程。


浙江自然博物馆的甲龙专家郑文杰对地层进行考察(图片来源:作者提供)


实际上,本次发现的化石材料非常稀少,只有一块骨头——髂骨。不过啊,髂骨正好是甲龙类最具特色的骨头之一,因此凭着这一块骨头,依然能鉴定出这是一只甲龙类恐龙。


本次发现的甲龙仅有一块骨头(图片来源: 【1】)


通过这块骨头,我们观察到,它和浙江省发现的缙云甲龙(Jinyunpelta)有较多的相似特征,分类上也可能较接近。但由于化石材料太少,因此难以进行进一步的分析,并在此基础上建立起新的种类。经过和其他甲龙类髂骨尺寸的比较,我们推断这只延吉的甲龙体型长度约有5—5.5米。


缙云甲龙骨骼复原 (图片来源: wikipedia)


为什么这次发现的甲龙标本只有孤零零一块?


研究者推测,这是因为它并非原地埋藏。千万年前,这只恐龙死后,身体受到水流的冲刷,将骨头冲散带到了不同地方。而这块“孤单”的髂骨是在延吉太阳河边发现的。至于为何会在河岸边找化石,就要从延吉恐龙化石点发现的历史说起了。


延吉化石的前世今生


延吉位于吉林省,与朝鲜仅一江之隔。在抗战时期,延吉位于所谓的“伪满洲国”区域内,而当地最早的大规模地质调查就是起始于此。当时的日本地质调查团在多次调研后,对延吉区域的地质年代进行了详细地划分。


上世纪70年代,南京地质古生物研究所的团队对延吉进行了更深入的考察,修正了当地的部分地层信息并沿用至今。


延吉和朝鲜仅有一江之隔,因此有着丰富的朝鲜文化 (图片来源:作者提供)


2013年,一位奇石爱好者在太阳河边捡石头时,意外发现一块很像动物骨头的“奇石”,并立刻上交给了延吉野生动物研究所孙所长。由于当地从未发现过恐龙化石,因此孙所长认为该石头是一块大型哺乳动物化石,并与古脊椎动物与古人类研究所负责研究哺乳动物专业的老同学金昌柱联系。


而金教授经过鉴定发现,这块奇石其实是恐龙的骨头,于是又辗转交到恐龙专家徐星手上,这才正式确定了延吉当地埋藏有恐龙化石。


时隔三年,2016年5月底,金教授带领着团队来到太阳河进行相关的地质调查,透过河岸的岩石性质及周边地质环境的调查,终于在一处建筑工地附近找到了白垩纪岩层,并发现了大量原地埋藏的恐龙化石。


2016年5月30日,古哺乳动物学家金昌柱教授在延吉发现恐龙化石(图片来源:张立召)


在更进一步的研究中,科学家们发现了越来越多的化石点,同时也有许多团队根据古生物、地层环境以及同位素地球化学定年等方式,确定了该地属正好处于白垩纪早期至晚期的交界,距今约1亿多年。目前该地点已经挖掘出超过200件的脊椎动物化石,此外也有昆虫和植物等等。


延吉恐龙化石层位 (图片来源:【2】)


当地的恐龙化石种类非常丰富,除了甲龙髂骨外,还有肉食性的兽脚类恐龙牙齿、鸭嘴龙类脊椎等等,而在周边地层中还发现了恐龙足迹。


当地化石量最大的是蜥脚类恐龙,初步统计已经有超过60块骨头,并可归到最少14个个体之中。除了近日发表的腕龙以外,当地的蜥脚类化石里还发现了盘足龙类、巨龙类的特征,因此,当时的延吉区域有许多种蜥脚类恐龙共同生活。


当地发现大量的脊椎动物化石。A蜥脚类恐龙上颌骨B肉食性兽脚类恐龙牙齿C龟鳖类壳化石D鳄鱼骨骼 (图片来源:【2】)


如果对当地的恐龙化石发现以及相关的古生物研究有兴趣的话,在化石点附近已经建起恐龙博物馆,博物馆外观是传统的朝鲜式建筑,内部含有许多当地科研考察的化石以及世界各地同时期恐龙演化等的相关介绍。


在博物馆的位置就能遥望化石发现的地点,但要注意,化石点是不能擅自闯入的,而这背后也有一段小故事。


金教授最初发现了一块原位保存的蜥脚类恐龙的股骨(大腿骨)化石,但刚发现不久就突然雷雨大作,就在他们躲雨的一会儿工夫,那块化石竟不翼而飞。经历了这次事件后,当地在化石点设立了派出所,现在24小时都有警员在当地看守。至于那件被盗走的化石,警方至今仍无法锁定任何嫌疑人,因此也只能不了了之,这是当地化石馆藏,也是科学研究发现上的一大遗憾。


自从化石窃盗事件后,当地设立的严密的关卡。图中为中国科学院古脊椎动物与古人类研究所马来西亚籍Paul Rummy博士,对当地鳄鱼研究作出了重大贡献;图左为加拿大阿尔伯塔大学古生物学研究生马宇博,对当地地层有着详尽的环境考察,相关论文也准备发表中;图右为笔者。(图片来源:作者提供)


回到太阳河


回到前面的甲龙化石,这块化石发现于2017年的考察活动中。在这一年的研究计划里,除了对丰富埋藏的化石点进行发掘和保护以外,也包含周边相应地层的考察活动,期望找到更多有潜力的化石点以丰富及完善当地的古生物发现。


2017年考察队成员合影于延边博物馆前(图片来源:作者提供)


2017年于化石点的地层考察(图片来源:作者提供)


而在其中一个调查活动中,就是回到最初捡到恐龙化石的太阳河边以确认更进一步的地质信息。而在这次的调查活动中却意外又发现了一块化石,也就是这次的甲龙髂骨,这一发现不只让我们找到走到最东边的甲龙证据,更凸显出当初爱好者的发现并非巧合,在这河边又或是其上游,可能还蕴含有更多化石等待发现。


在发现了这块化石后,我们团队立刻对其进行加固并以石膏包裹成所谓的“皮套克”(即包裹并保护化石的石膏包)。为了避免这个河岸边还有漏网之鱼,更是雇佣了挖机进行大规模搜索,然而可惜的是周边并没有发现其他的化石埋藏。


发现化石的第一现场,图为确认周边是否有其它化石,并准备将其加固包裹石膏的前置作业。(图片来源:郑文杰)


后期动用挖机进行大规模搜索,为了避免重机具破坏化石,开采时需要非常注意,并要有人员随时以刷子或地质锤等工具确认挖开的堆积物中是否有化石埋藏(图片来源:作者提供)


值得一提的是,即便像我们隶属于中国科学院的团队,每次的野外活动都是要经过和地方国土资源部门相关的协商和许可,绝不是带着工具到化石点就可以任意开采。


开采过程中,其实我们也遇到各种意料之外的困难,好在,我们终归是有惊无险并成功将化石带回来进行修复,才完成了这次的甲龙化石发表。


发现甲龙化石当晚,调查团队在当地的烧烤店庆祝(图片来源:作者提供)


本次的甲龙化石主要丰富了我们对延吉地区恐龙化石丰富度的认识,但碍于化石材料的不完整,可提供的演化及分类信息等都还非常有限。


不过,这只是一个开始。在延吉,目前已经有越来越多的科研成果正在发表,包括许多蜥脚类恐龙的化石以及新品种的鳄鱼。


此外,当地的地层年代属于白垩纪早期到晚期的过渡时期,过去,来自此时期的化石非常稀少,因此恐龙是如何从白垩纪早期的类群演化更迭到晚期的,还有许多未解之谜,而延吉一次次的恐龙化石发现有望填补此阶段的空白。


在地理上,延吉与朝鲜接壤,因此将当地化石动物群与周边的朝鲜、韩国、日本等接近地层的化石进行比较,也有望推断甚至还原出白垩纪时期恐龙在东北亚的迁徙及演化情形。


相信未来几年这个白垩纪中叶的恐龙乐园所包含的动物群、生态环境、演化模式等都会逐渐清晰呈现在世人眼前,届时我们对恐龙这种独具魅力又神秘的生物就又会有更新、更全盘的了解。


接下来又会找到怎样的恐龙化石呢? (图片来源:作者提供)


参考文献:

[1]Zheng, W., Shibata, M., Liao, C.-C., Hattori, S., Jin, D., Jin, C., Xu, X., First definitive ankylosaurian dinosaur from the Cretaceous of Jilin Province, northeastern China, Cretaceous Research, https://doi.org/10.1016/j.cretres.2021.104953. 

[2]Jin, D., Zhang, J., Xu, X 346 ., Jin, C., Jin, F., Cai, Y., 2018. A preliminary report on the 347 Yanji dinosaur fauna in Jilin. Acta Palaeontologica Sinica 57, 495–503.

[3]Zhong, Y., Wang, Y., Jia, B., Wang, M., Hu, L., Pan, Y., 2020. A potential terrestrial 449 Albian–Cenomanian boundary in the Yanji Basin, Northeast China. 450 Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 110088.

[4]Liao C-C, Moore A,Jin C, et al.,2021. A possible brachiosaurid (Dinosauria, Sauropoda) from the mid-Cretaceous of northeastern China. PeerJ 9:e11957 DOI 10.7717/peerj,11957



作者单位:中国科学院古脊椎动物与古人类研究所

本文由科普中国融合创作出品,廖俊棋制作,中国科学院计算机网络信息中心监制,“科普中国”是中国科协携同社会各方利用信息化手段开展科学传播的科学权威品牌。




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