《归路》第1-20集免费在线观看-全集电影-金豆子影院
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100年前横空出世的热河生物群究竟隐藏着哪些物种起源的秘密原创2023-12-29 08:05·上观新闻1923年在中国辽宁省西部一个巨大的化石宝库——热河生物群横空出世震惊世人热河生物群是如何被发现的100年来它为我们揭开了哪些生命起源与演化的秘密请听中国科学院院士、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所原所长周忠和在中国经济大讲堂上为我们深入解读2013年11月17日周忠和院士在中科院古脊椎动物与古人类研究所鸟类化石前 （新华社照片）『这个化石宝库是如何被发现的』什么是热河生物群它是约1.4亿年前—2亿年前生活在中国大地上的一个古老生物群因为这个生物群保存了许多精美的化石为我们研究地球历史上许多类群的起源、演化提供了非常重要的信息所以我们把它称为化石宝库它也被誉为20世纪全球最重要的古生物发现之一那么这样一个世界级的化石宝库是如何被发现的呢这是一个由鱼类化石引发的故事狼鳍鱼化石可能是热河生物群中最早被认识的鱼化石因为它在当地很常见历史上有两位清朝皇帝都与这种鱼化石有渊源一个是康熙皇帝他在《康熙几暇格物编：石鱼篇》里记述了在辽宁西部发现鱼化石的经过并且让人把化石制作成一台观砚另一个是乾隆皇帝据说乾隆皇帝在巡游中经常看见鱼化石为此他还写了一首诗《御制鱼石屏歌》其中写道：水退鱼存僵淤泥岁久土变石理宜试看易剖片片披宛然藻潜还浪吹实际上辽西地区的老百姓也经常见到鱼化石我去过一个地方当地的小山包就叫鱼石梁显然和鱼化石有关1920年应北京大学校长蔡元培和中国地质学家丁文江的邀请美国地质学家和古生物学家葛利普来到北京大学地质系担任教授中国最早一批地层古生物学者大都出自他的门下1923年他来到辽宁凌源地区研究化石和地层他首先提出了热河系的概念那是专指凌源地区含化石的地层1938年他又提出了热河动物群的概念热河省辖区主要分布在今天的辽宁省、内蒙古自治区、河北省的部分地区1962年中科院南京地质古生物所的古生物学家顾知微院士在热河动物群的基础上又命名了热河生物群也就是说热河生物群包括热河动物群和热河植物群热河生物群生活的时期属于中生代世界上大多数地方还是海洋而亚洲东部地区抬升为陆地因北半球气候湿润形成了陆地生物的大爆发那是我国辽西地区生物物种空前繁荣的时代当时辽西的环境可以说是地球生物的天堂热河生物群生活在温暖、潮湿的环境里有淡水湖泊而且森林茂盛那么这片区域后来究竟发生了什么导致大量生物突然集体死亡并被迅速埋葬这些精美的化石是如何形成并被保存下来的呢这其实和火山活动有密切的关联火山喷发后形成了碎屑流导致生物瞬间死亡并且被埋藏下来大多数情况下我们发现的化石都保存在与火山灰互存的沉积物里但也有一些谜团比如鸟类、翼龙这些飞行的动物为什么会被完整地保存甚至软组织都被保存下来这个问题至今还没有答案上图为滑翔蜥蜴化石标本长15厘米多；下图为科研人员制作的滑翔蜥蜴复原图 （新华社照片）『鸟类化石里隐藏着哪些秘密』热河生物群发现与研究100年来在其多个化石产地接连不断地发现了成千上万件中生代的珍贵鸟类化石基本上占据了世界上中生代鸟类化石半壁江山目前已知的最古老的鸟类是发现于德国的始祖鸟生活在距今大约1.5亿年前的侏罗纪时期热河生物群发现的化石大概距今1.25亿年据初步统计热河生物群发现的鸟类化石有50多种这些鸟类的个体大小不一生活习性也不一样可以说是代表了始祖鸟出现以来鸟类历史上一个繁荣发展的阶段热河生物群的鸟类化石给我们带来了哪些有关演化的信息呢现代所有的鸟类都是没有牙齿的我们知道鸟类有一个喙叫角质喙那么鸟的牙齿是什么时候退化的通过研究我们发现早期鸟类的牙齿存在一定的多样性有些鸟类依然保持了尖锐的牙齿也有些鸟类的牙齿已经完全退化牙齿的退化在早期鸟类演化中是一个重要的事件热河生物群的孔子鸟化石在1995年登上了《自然》杂志介绍它的标题就是《从牙齿到喙》可以说孔子鸟是当时发现的最早的具有角质喙的鸟类还有一种鸟叫热河鸟它的原始性到目前为止仅次于始祖鸟尽管它生活的时代比始祖鸟要晚很多它有一个很长的尾巴这是一根骨质的长尾巴而不是现代鸟类常见的尾羽这么一根长长的尾巴说明什么说明它依然保留了最原始的鸟类或者说鸟类祖先的特征现代鸟类的另一个特征是会飞行鸟类都有振翅飞行的能力这种飞行能力是什么时候出现的在热河生物群的各种鸟类中飞行能力差异很大像热河鸟有一根很长的尾巴它的飞行能力非常有限但也有一些鸟像义县鸟已经有了发达的飞行器官比如发达的胸骨胸骨就是附着飞行肌肉的主要器官通过这种骨骼形态我们知道热河生物群中的有些鸟类已经具备了和现代鸟类几乎一样的飞行能力在热河生物群中我们还发现了世界上最早的鸟类胚胎化石长度约5厘米和鸡蛋差不多在这个很小的化石里保存了非常完整的鸟类骨架这个胚胎化石的发现有什么意义呢在现代鸟类中不同鸟类的生长和胚胎发育是不一样的比如小鸡从蛋壳里出来后身上的毛已经长齐了没几天就可以独立生活我们把这种类型称为早成性而雀形鸟类刚出生的时候往往需要亲鸟的哺育在巢里要待一个多月这种胚胎发育的类型叫作晚成性热河生物群发现的鸟类胚胎化石代表了早成性的胚胎发育模式它反映出鸟类为了适应不同的环境有了不同的发育模式这是鸟类得以进化的一个重要原因『这些恐龙化石有哪些奇特之处』恐龙是地球演化史上最庞大的一类陆生爬行动物出现于2.2亿年前的三叠纪繁盛于侏罗纪和白垩纪于6550万年前灭绝迄今为止世界上已经发现的恐龙化石多达上千种据统计中国发现的恐龙化石种类有300多种是世界上最多的与其他地方发现的恐龙化石相比热河生物群发现的恐龙化石有一个重要的特点那就是很多恐龙化石保存得非常完整甚至还保存了一些软组织包括羽毛、皮肤等这是非常罕见的热河生物群发现了世界上最小的恐龙叫赵氏小盗龙它的成年个体只有约40厘米长有趣的是根据我们对它的脚印的分析这种恐龙具有爬树的特征在热河生物群里我们也发现了一些大家熟知的暴龙类恐龙化石比如中国暴龙、羽王龙等这显示了热河生物群这个时期兽脚类恐龙的多样性由于热河生物群特殊的保存环境有一些恐龙是被集体保存下来的比如有一件鹦鹉嘴龙的化石这个标本里共有6只鹦鹉嘴龙它们的头都朝着一个方向这叫集群死亡这些小恐龙可能是一种社会性生活的恐龙碰巧由于遇到一次灾难事件它们同时死亡后又被埋藏在一起还有一件被命名为寐龙的恐龙化石这只恐龙是在睡眠姿态中死亡的在热河生物群很多化石保存了恐龙的一些行为信息这是很少见的短羽始中国羽龙化石 （新华社照片）在热河生物群发现的化石里还有一类叫翼龙很多人把翼龙和恐龙相混淆实际上翼龙和恐龙是完全不同的两类爬行动物翼龙代表了脊椎动物中最早飞行的一个类群它在中生代时期是空中的霸主那时候鸟类刚刚开始获得飞行的能力而翼龙差不多和恐龙在同一个时代出现它的灭绝也和恐龙一样在白垩纪末期完全灭绝热河生物群中发现的翼龙种类很多有世界上个体最小的翼龙叫森林翼龙这么小的翼龙显然是生活在树上的它可能靠吃植物的果实为生热河生物群中还发现了世界上第一枚翼龙蛋化石『破解三个重大的科学问题』在热河生物群时期陆地的生态系统和我们今天熟悉的生态系统之间存在很大的差别热河生物群是理解现代陆地生态系统的一把钥匙它是现代陆地生态系统雏形出现的一个重要窗口在对热河生物群的研究中我们初步破解了三个重大的科学问题第一个是被子植物的发现达尔文曾经对被子植物在白垩纪晚期的突然出现感到非常费解有人把它称为达尔文的讨厌之谜但是现在看来答案很简单就是因为当时缺少化石证据而这些化石证据在热河生物群里得到了很好的弥补裸子植物只有根、茎、叶和种子被子植物却拥有花和果实之前普遍认为中生代是裸子植物的时代新生代之后才出现了被子植物被子植物是现代陆地生态系统的重要组成部分而热河生物群处在白垩纪是中生代的晚期在这里我们发现了许多特别的裸子植物和被子植物1亿多年前热河植物群中占据主导的仍是裸子植物就像我们把中生代称为爬行动物时代或者恐龙时代一样到了新生代以后哺乳动物替代了恐龙在植物中是被子植物替代了裸子植物虽然热河植物群仍然是裸子植物占据主导但是这里发现了最古老的开花植物被誉为中华第一朵花早期被子植物的发现让我们了解到现代陆地生态系统在那个时期已经有了最早的开始第二个被破解的科学问题是我们中耳内的听小骨是从哪里来的这是进化生物学研究领域的一个经典案例听小骨是指哺乳动物也包括人类的听小骨我们的耳朵分为外耳、中耳和内耳中耳里有3块听小骨分别是镫骨、砧骨和锤骨人体共有206块骨头听小骨是其中最小的3块它对我们的听觉是至关重要的我们要研究的问题是：哺乳动物包括人类有3块听小骨而爬行动物、鸟类和两栖动物只有1块听小骨为什么1块听小骨后来变成了3块我们通过比较解剖发现哺乳动物的镫骨和耳柱骨是从爬行动物继承而来锤骨实际上来自爬行动物的下颌砧骨是来自于爬行动物上颌的一种关节叫方骨也就是说哺乳动物作为听觉器官的3块听小骨实际上有2块来自咀嚼器官进化就是这样并不是平白无故地创造了一个新的结构而是在原有的旧机体的基础上不断进化而逐渐形成的第三个问题是鸟类是如何从恐龙起源的过去一般认为鸟类是从爬行动物进化而来的蜥蜴、蛇、龟、鳄都是我们现在常见的爬行动物但是显然这些爬行动物和现生鸟类之间存在着很大的差别古生物学研究就是要发现一个接一个的过渡类型尽可能把生命演化中的细节补充完整从而让我们更好地了解生命演化的过程和机制对于鸟类起源于恐龙最早在科学假说中就有这种说法而第一位写出科学论文、提出鸟类是从恐龙起源的学者是英国生物学家赫胥黎他是达尔文进化论最主要的支持者他在1868年发表了这篇论文现生鸟类最大的一个特征就是有羽毛过去认为羽毛是鸟类所特有的对于现生动物来说这种说法依然成立但是如果把这个标准放到化石中恐怕就不一定准确了为什么呢因为在热河生物群中我们发现了长羽毛的恐龙第一件发现的长羽毛的恐龙叫中华龙鸟它身上是一种绒羽状的羽毛大家不确定这种毛发——貌似不分叉的东西是不是真正的羽毛后来又发现了更多长羽毛的恐龙化石2003年《自然》杂志的封面文章介绍了一种叫顾氏小盗龙的恐龙它身上不仅有真正分叉的羽毛而且发现它的前肢和后肢都保留了一些羽毛有人说它是一种四翼飞行或者滑翔飞行的动物曾经有学者认为这些所谓的原始羽毛可能是一种皮下纤维但是2010年的时候中外学者第一次在恐龙的羽毛中发现了颜色的证据也就是说通过显微电镜我们发现了中华龙鸟和孔子鸟的原始色素体从而使我们从科学上复原了羽毛的颜色这些证据表明中华龙鸟的原始羽毛确实和现代鸟类的羽毛是同源的最近我们还发现孔子鸟的羽毛里有一种中空的结构借助现代科学技术我们可以从宏观、微观甚至分子层面了解鸟类是如何从恐龙一步一步演化而来的辽宁西部朝阳鸟化石国家地质公园内展出的小型恐龙卵化石 （新华社照片）『一个充满生机、承前启后的时代』热河生物群所属的中生代是一个充满生机、承前启后的时代这里的化石遗存几乎囊括了中生代向新生代过渡的所有生物门类反映了地球中生代生物更替的关键过程也是新生代生态体系的摇篮热河生物群发现和研究100年来除了鸟类和恐龙还出土了大量鱼类、两栖类动物、爬行动物、昆虫的化石以及植物化石热河生物群发现的两栖类动物有青蛙、蝾螈还有很多蜥蜴、龟鳖类爬行动物的化石尤其是龟鳖类化石和蝾螈的化石它们生活在水边或在水里被发现时的数量往往非常多在热河生物群里还发现了一些鲟鱼类化石像北票鲟化石是我感到最亲切的因为那是我的硕士论文研究的化石材料在热河生物群的昆虫化石中我们还发现了昆虫的拟态现象有一种古老的竹节虫模仿周围的植物以达到保护自己的目的被称为活化石的银杏树在那个时代已经存在不过银杏化石的叶子形状和现代的银杏树并不一样实际上它们也不属于同一个属种但是我们仍可以笼统地把热河生物群中的银杏树称为现代银杏的祖先热河生物群只是我国众多化石宝库的一个代表从前寒武纪到寒武纪、中生代、新生代再到第四纪的人类化石中国有很多重要的化石地点美国《科学》杂志曾在2001年发表了一个中国的古生物学专题题目就叫精美的中国化石：为生命史书增添了新的篇章充分显示了几十年来中国古生物学研究在国际学术界的影响力最后我想引用美国著名生物学家爱德华·威尔逊在《创世记》这本书里的一段话：事关人类处境的一切哲学问题归根结底只有三个：我们是谁我们从哪儿来我们最终要到哪里去但要回答这三个问题我们必须首先对前两个问题要有准确的把握我认为古生物学研究对回答前两个问题起到了至关重要的作用生命与环境的互动贯穿了地球30多亿年的演化历史因此古生物学还为我们认识地球的演化以及生物多样性的演变理解未来人类与自然相互协同演化的关系提供了很多重要的历史的借鉴和思考栏目主编：龚丹韵 文字编辑：徐蓓 题图来源：新华社来源：作者：周忠和
衡阳，古老与现代和谐共生的城市。这儿既有历经风霜的古城墙遗迹和传统建筑，诠释着此地源远流长的历史，又有现代建筑和繁华商业街区，展示其现代都市生机勃勃的一面。行走于衡阳街头，恍若置身于时空交错之处，身心皆可感知到历史与现实巧妙的融合。再介绍需要花一点成本的做法：读书。