大约1.2亿年前的一天,剑龙家族中的一只幼年乌尔禾龙迈着厚重的步伐,跟随父母在植被茂盛、风景优美的湖边泥土地上悠闲地散着步,留下了两串小小的、深深的、可爱的脚印。
然而,在此后亿万年的地质巨变中,这里早已面目全非,逐渐变成了戈壁荒滩。
但神奇的是,在这无尽的岁月变迁中,小乌尔禾龙的一枚脚印却变成了一枚“萌萌哒”恐龙足迹化石,并于2019年6月的端午节假期,被前来进行科考的中国地质大学(北京)副教授邢立达和我市化石研究者贾程凯等十余位专家学者发现,也让小乌尔禾龙证明了“这个世界我来过”。
这枚宝贵的恐龙足迹仅5.7厘米长,相当于成年人大拇指的长度,被邢立达等古生物学者确认为迄今全世界发现的最小剑龙类足迹,目前存放于中国地质大学(北京)博物馆。
据了解,准噶尔盆地一直是地层古生物学界的重要研究地区,国内相关学者对该地区古脊椎动物的研究历史已达近百年。乌尔禾地区也曾发现过多种门类的化石,并引起过广泛关注。
丰富的古生物化石“富矿”资源为相关研究提供了较好的基础材料。学者们的进一步研究发现,对我市开展地质研究、探索生物演化及青少年科普和旅游等都具有非常重要的意义。
剑龙足迹化石研究已开展多年
据介绍,作为剑龙家族中体型庞大的一支,乌尔禾龙存活于早白垩纪时期,其化石早在1973年被发现并被命名,命名者是著名古生物学家、恐龙学家董枝明。
据贾程凯介绍,2002年,中国科学院于在新疆地质考察时,曾在准噶尔盆地将军庙地区石树沟组地层中发现过一具保存相对完整的剑龙化石标本,这也是首次在准噶尔盆地侏罗系地层中发现剑龙类化石材料。2006年,经研究后,这种在准噶尔盆地发现的最原始剑龙被命名为准噶尔将军龙。
也是在2002年,兵团137团的退休职工、奇石与化石爱好者安建福在乌尔禾下白垩统吐谷鲁群湖相地层中发现了大量的足迹化石。
也许是机缘巧合,邢立达偶然在一次央视媒体报道中看到了这些足迹化石的视频,并立即联系在克拉玛依从事地层古生物工作研究的贾程凯。此后近十年间,中外相关专家们开始了深入研究,陆续从发现的足迹化石辨认出兽脚类、翼龙类、鸟类、龟类和剑龙类等生物的踪迹。
2013年,邢立达等古生物学者公布了剑龙足迹化石的研究结果,包括一枚前足迹化石和一枚后足迹化石,属于柯氏三角足迹,具有非常典型的剑龙类足迹特征。
随后,他们在多次实地科考过程中发现了更多的成年剑龙类恐龙足迹,但幼年恐龙足迹则从未见到,直到2019年6月这次科考。
恐龙足迹化石形成条件苛刻
在大众印象中,恐龙骨骼化石是听到也是见到最多的,但对足迹化石就比较陌生。
邢立达说,与恐龙骨骼化石相比,恐龙足迹化石是印痕,形成难度巨大,全世界都保存得较少,新疆地区更少。
“因为恐龙足迹化石形成条件十分苛刻,恐龙只有在温度、粘度、颗粒度非常适中的地表行走时留下的足迹,才有可能形成化石。”邢立达解释说,一般情况下,动物脚印是不能保存下来的。在干硬地面上,动物走过以后只能留下浅浅的印痕,很快便会消失。如果地面过软,含水量较高,脚印很快会被周围流动的泥沙埋没。只有当泥沙的温度适当时,脚印才可能被保留下来。同时,印有脚印的层面要适时地被外来的沉积物所覆盖,过早或过晚都不能形成足迹化石。
与成年恐龙足迹化石相比,幼年恐龙足迹化石的形成就更加困难。
邢立达等人还发现,目前记录的白垩纪鸟臀类恐龙(剑龙类恐龙是其一个分支)足迹都以30至50厘米长的大型个体为主,小型足迹非常罕见,这与同时期大量发现的小型兽脚类足迹形成鲜明对比。他们推测,这可能体现了生物学上的差异,幼年鸟臀类恐龙可能生活在隐蔽的巢穴或相对安全的区域,直到长到接近成年的体型。
另外,恐龙足迹可分为正型与负型两种:正型指下凹的足迹,即恐龙踩下的脚印本身,保存在岩层正面;负型指凸出的足迹,它保存在岩层的底面。
而这次在我市发现的这枚世界上最小的剑龙类足迹,就是一枚负型足迹。
足迹化石与骨骼化石研究呈互补关系
相对于恐龙足迹化石研究,大众更为熟知的是恐龙骨骼化石研究。那么,这两种化石对于恐龙学研究来说有什么区别和联系呢?
据邢立达介绍,骨骼化石目前的保存和发现相对普遍,具备的生物分类学特征也较为丰富,是中生代爬行动物研究的主要依据。不同种类恐龙的足部骨骼结构有着明显差异,这些独有的特征也会反映到足迹印痕中。因此,足迹化石也有着迥异于骨骼化石的独特研究价值,也能为骨骼化石的研究提供另一种独特的生物学信息特征。
“这些足迹不仅能反映恐龙日常的生活习性、行为方式,还能解释恐龙与其环境的关系,这些都是宝贵的信息。”邢立达解释说,通过足迹构造,除了能区分是哪一大类恐龙留下的,还能反映恐龙群居、迁徙以及不同群体间的关系等信息。同时,这些足迹不仅是鉴定地层是否逆转和足迹形成时的地质时代的重要依据,还能提供古地理学、古生态学方面的信息。其中的很多信息,都是骨骼化石难以提供的。
因此,邢立达认为,足迹化石与骨骼化石在研究价值上具有很强的互补作用。
恐龙足迹研究具有重要价值
据了解,古生物与地层学研究是地质学中研究历史较长的二级学科。随着近些年社会经济发展和公众科学素养的提高,古生物学和恐龙足迹化石研究这种相对冷门的学科,也越来越受到社会的关注,邢立达也是从一名古生物爱好者成长为以此为终身职业的青年学者。
那么,古生物研究到底有什么意义?
邢立达认为,至少可以从三个角度来看待,一是可以搞清楚相关的地质与地层年代,这对石油、天然气等地质矿产的早期勘探开发具有重要作用;二是从生物学进化意义来看,能够帮助理解不同物种之间的演化关系,明白这些生物从哪里来,到哪里去,这对生物学分类也有重要的参考价值;三是从科普方面来看,可以让人类更深入了解生命演化的历史、古环境信息和地球演变情况等,这对大众科学素养的培养具有重要作用。
“克拉玛依有着比较丰富的化石资源,如果能够进行科学合理挖掘并深入研究,对于当地的科研、科普、宣传和旅游发展等方面也应该有很大的价值。”邢立达说。