恐龍是地球上生存過的最大的陸生動物,成功統治地球1.6億年后,于6500萬年前的晚白堊紀突然消失。1999年,以甘肅省地質博物館的理學博士、恐龍足印研究專家李大慶為首的恐龍研究團隊,在永靖縣發掘了世界上保存最好的早白堊紀恐龍足印,由此揭開了隱藏在地層深處“恐龍世界”的秘密,這一發現被譽為“世界恐龍研究的大地震”。該化石點形成于一億萬年前的早白堊紀,各種蜥腳類、鳥腳類、獸腳類、鱷類、翼龍類足跡交雜在一起,其規模之大、種類之多、遺存之完整、清晰度之高,且多層出現,均屬世界之最。此后十多年,經過李大慶和他的團隊的不懈研究,使甘肅的恐龍學研究達到了國際先進水平,也使甘肅成為恐龍信息資源的發源地。
截至目前,劉家峽恐龍足跡化石群已發掘面積達2800平方米,產10類172組1831個足印,眾多學者專家先后對這些足印從足跡形態、地層學、古地理環境等方面進行了研究,取得了諸多進展。近日,中、加、美、日、韓等國古生物學者在最近出版的《波蘭地質學報》雜志撰文指出,他們日前在劉家峽恐龍國家地質公園發現了亞洲最多、最完整的恐爪龍類足跡,被命名為“永靖馳龍足跡”,為一種新種的恐龍足跡。同時根據李大慶最新研究成果表明,“永靖馳龍足跡”還包含了世界上唯一證明鳥腳類恐龍下水游泳的腳印。
古湖盆邊留下的古代動物足跡
遠在中生代時,紅古區和鹽鍋峽其實是共處于一個盆地。
當晨光撒向蘭州盆地,風帶著霧氣穿越山澗,在古湖畔停留下來,靜靜的湖水泛起陣陣漣漪。突然,大地開始震動。遠處的林地浮起一層煙塵,一座座“小山”慢慢地向湖邊走來,“轟”的一聲,擋路的灌木被撞到,枝葉如雪片般飄落。巨龍群來到湖畔,它們沉重的身軀在湖邊松軟的沙土上留下一串串深深的腳印。隨行的調皮的小巨龍一個踉蹌,前肢陷入一個小泥坑,把整個跖部都埋進去了,幸好它還夠機敏,及時抽腳而出。隨巨龍群而至的是大群禽龍,有著巨龍群做開路前鋒,禽龍群毫不費力地便來到水畔。它們在巨龍群那小水坑狀的足跡邊,留下了行行“山”字形的印記。尾隨禽龍而至的是幾只饑腸轆轆的馳龍,偷襲未成的它們很快離開了這片喧鬧的湖畔,奔逃時,它們還驚起了一只剛剛落地的翼龍……
有關研究指出,早白堊世時,蘭州——民和一帶為一個大型的內陸淡水湖盆。永靖鹽鍋峽就位于湖盆東南岸,這里分布著一系列古島嶼,每當湖平面下降時,這些古島相連露出湖面,當湖平面上升時,這些古島被淹沒形成孤島。鹽鍋峽一帶的恐龍足跡化石就發現于最接近湖中心的“霧宿山古島”(如今的霧宿山位于甘肅省永靖縣境內,因山上常年云霧繚繞,故得名)西側湖岸上。當氣候炎熱干燥,湖面便趨于下降,水域退縮,水體比較平穩,此地便成為適宜動物生存的,相對安全的地帶。于是,各種各樣的恐龍與古鳥在此行走,或覓食或飲水,在濱岸砂巖中留下豐富的足跡。隨后,突如其來的洪水泛濫,湖水迅速上漲,使該處在短時期內變成較深水域,砂巖中的足跡被后來沉積的泥巖覆蓋,保留下較完整的恐龍足跡化石。
劉家峽恐龍足跡化石群已發掘面積2800平方米
從劉家峽恐龍足跡群大發現的序幕揭開的那一刻起,對恐龍的研究就沒有中斷過。化石點的覆土層非常厚,巖石層則是厚
且韌,難以崩裂,非常棘手。但是李大慶和他的隊友們還是完整地剝離出了足跡。“2000年剛對恐龍足跡開始大面積發掘時我們就發現了這組馳龍類足跡,這種恐龍的足跡很特別,只有兩個腳趾著地,形成“V”形,分別是第三和第四趾,而第二趾向上翹起,在地面只留下一個短小的印記,這種形態的足跡與我們研究范圍內鳥類起源的重要課題相關,因此我們對這組腳印特別的關注。”李大慶如是說。世界上留存的馳龍類足跡不多,也就十幾個,最小約在3至5公分,最大約20至30公分,而永靖的馳龍足跡達上百個,多在15、16公分。而且保存完好,又是連續的行跡,是研究這方面課題的絕好素材。留下這種足跡的恐爪龍到底是什么樣呢?它與世界上已經發現的恐爪龍足跡有何不同呢?2008年開始,李大慶和美國、加拿大、日本等國的著名恐龍研究專家一起對這組恐龍足跡分別從古生物學、古環境學等方面開始了綜合研究。這個過程確實十分辛苦,驚人的發現都是建立在無數次實踐的基礎之上。這些著名恐龍研究專家無數次千里迢迢地來到甘肅,俯下身子,長達數小時地對每個足跡進行了仔細的測繪,制作硅膠與樹脂模型,隨后,再到實驗室里進行比較研究。如果采集不夠完善的,或遺落的細節就再次回來,重新找尋。“每個專家都有自己所擅長的研究領域,化石點是不能移動和帶走的,我們就要通力合作才能完成各項研究課題。”
“我們在這次的研究中采用了新型的非接觸性三維掃描技術,它的應用使得我們可以清晰的重建恐龍足跡的立體面貌。細微到恐龍的腳趾、趾墊的個數,大小都可以精致還原;為此我們正在投資開發配套的軟件,希望該技術以后可以更加廣泛的應用。截至目前,我們對這組恐龍的研究還遠遠沒有結束,等待著我們去探索。”李大慶這樣告訴記者。
新發現的恐龍足跡類別
據了解,這次新命名的“永靖馳龍足跡”中的恐爪龍類的共同之處在于它們都長著碩大的彈簧刀般的第Ⅱ腳趾,這是它們捕獵的“殺手锏”。有趣的是,第Ⅱ腳趾在恐龍平時行走時并不與地面接觸,而是上上翹起。
于是就留下了兩趾型的足跡。
《侏羅紀公園》里的獵殺恐龍實為“孤獨獵手”恐爪龍類是一類著名的恐龍,其中最著名的是“出演”《侏羅紀公園》系列的伶盜龍(又名迅猛龍),它們碩大的彈簧刀般的第Ⅱ腳趾,總讓人們記憶深刻。但與電影《侏羅紀公園》不同的是,現實化石證據并不完全支持恐爪龍類為集群捕獵,而可能是孤獨的獵手。
“飛奔”時平衡性良好的“龐然大物”加拿大阿爾伯塔大學生物科學系邢立達研究生認為,在劉家峽恐龍國家地質公園二號化石點現場發現的六道行跡,可能由3只不同恐爪龍類恐龍留下,而其中一道行跡表明造跡者在轉彎,這在世界上是首次發現,而研究表明該造跡者在轉彎時速度沒有減緩,可能具有良好的平衡性。
發現世界唯一證明鳥腳類恐龍下水游泳的腳印據李大慶最新研究成果表明,“永靖馳龍足跡”中包含一種形狀像苜蓿草的恐龍足印,足印長30至35公分,寬20至25公分,分四片。“這種足印位置處在由泥灘向淺水過渡的地理位置上,形跡很長,有兩行,開始時爪印呈四點,到淺水位置時變成三點,這很可能是水的浮力所致。結合尾痕來回擺動的痕跡,可以看出應該是在水里處于半游泳狀態。世界上很多地方都發現過鳥腳類龍類恐龍的化石,但都是四點著地,因此長期以來,都認為鴨嘴龍類恐龍是在陸上行走。這次的發現,可以說是全世界唯一可以證明鳥腳類恐龍會下水游泳的證據。”李大慶說。據了解,這種恐龍大約全長5至6米。
現在,這片包括最大型足跡在內的化石點將成為國家地質公園的核心部分,并在原地建展示館。