-《走進恐龍世界》
作者:董枝明
恐龍與鳥
現(xiàn)在的自然界中，一年四季都可以看到鳥的行蹤，鳥類與人們的生產勞動和生活有著密切的關系。可是，你可曾想過，直到距今大約1億5000萬年出現(xiàn)始祖鳥以前，地球上一直沒有鳥的歌唱。在此以前，脊椎動物中只有翼龍在三疊紀的晚期飛向了天空，打破了天空的寂靜。鳥類的出現(xiàn)，使自然界的景觀發(fā)生了劃時代的變化。
No.1
始祖鳥的故事
在德國南部巴伐利亞州，索倫霍芬地區(qū)出露有許多沉積而成的細粒石灰?guī)r，這些石灰?guī)r被作為建筑材料，雕刻和應用于石板印刷而得以廣泛開采，所以又稱為印板石石灰?guī)r。這些石灰?guī)r沉積的時代是侏羅紀晚期，距今大約1.45億年。沉積的環(huán)境是近海潟湖相。在這些石灰?guī)r中保存著非常豐富的動植物化石。早在石器時代，這里的人們就知道了化石，并開始了化石的采集。這里化石商業(yè)交易進行了數百年，至今不衰。這就是世界著名的化石產地“索倫霍芬”，始祖鳥的故鄉(xiāng)。
始祖鳥的大小和烏鴉差不多。它是原始的鳥類，身上已有羽毛覆蓋，前肢有發(fā)育很好的飛羽。它的一對鎖骨已愈合成一般鳥類所具有的叉骨；它的恥骨向后伸長，腳上有四趾，拇趾與其他趾對生，而且它上肢的第三掌骨與腕骨愈合，這是以后鳥類掌骨都愈合成腕掌骨的開始。
始祖鳥有一長尾，由20余節(jié)尾椎骨組成。古生物學家稱始祖鳥是地球上的第一只鳥。但始祖鳥本身還保留著許多爬行動物的特征：如它的嘴里長有圓尖的牙齒，跖骨沒愈合成跗跖骨，腓骨與脛骨等長，骨骼本身缺少氣窩，而且前肢指端有三個殘存的指爪。始祖鳥的發(fā)現(xiàn)使人們看到了由爬行動物進化到鳥類的實證，這不僅在研究生物史上，而且在哲學上也具有重要意義。由于中間類型的生物——始祖鳥的發(fā)現(xiàn)，給當時爭論最激烈的進化理論提供了強有力的證據。
1861年，也就是達爾文的《物種起源》一書出版的第二年，德國古生物學家H.邁耶（Meyer）記述了一根采自索倫霍芬的羽毛化石。這根古老的羽毛長68毫米，羽毛上的羽翮有11毫米寬，而且羽軸、羽枝和小羽枝都很清楚，與現(xiàn)生的鳥羽非常相似。但是在這之前沒有如此古老的羽毛化石發(fā)現(xiàn)，邁耶當時推測這只鳥是在地球史上出現(xiàn)最早的，是鳥類的始祖。因它產自印板石石灰?guī)r上，所以起名叫它印板石始祖鳥（Archaeopteryx lithographica），它的屬名拉官丁文意思是古（archae）羽翅（ptery）。種名因這根羽毛保存在印板石石灰?guī)r上而得名。
1861年，在索倫霍芬的奧特曼礦坑中，發(fā)現(xiàn)了一件近于完整的小型動物骨架，這個骨架只缺少了部分頭骨材料。骨架上有羽毛的印痕，與那根古老的羽毛很相似，但它的骨骼上存在許多爬行動物的特征：如它的手上長有爪，爬行動物式的腰帶，有一長串的尾椎骨。這一發(fā)現(xiàn)在礦工中傳開，引起了索倫霍芬當地一位藥劑師C.哈貝萊（C.Haberlain）的注意。他很快就意識到這個動物的價值，他并不理會它的科學意義，而是想用它來頂替礦工們欠他的醫(yī)藥費。1862年，他將這塊化石以700英鎊的價錢賣給了倫敦大英博物館，當時大英博物館用兩年預算來支付給C.哈貝萊。所以這塊標本稱為倫敦大英博物館標本，即倫敦標本。
1877年，在距大英博物館標本產地約30千米的地方，C.哈貝萊的兒子，一位稅務官，從采集者那里花了2000馬克買得到了一塊來自杜爾礦坑中的始祖鳥標本，這塊標本比前一個標本保存更臻完整。它保存了完整的頭骨，在它的頜骨上有尖銳的牙齒。
接受前一次的經驗教訓，這次德國人威奈·斯曼士（Werner Von Siemens）用1000英鎊買下了它，送到柏林的哈伯特（Humboldt）大學的自然科學博物館保存，人們稱它為柏林標本。這一標本引起許多古生物學家的重視，先后有不少人作過研究，給了這樣那樣的名稱，常見的是用收購者名字命名的斯氏始祖鳥（Archaeopteryx siemensi）。直到1954年，比爾把它與第一塊標本作了仔細的研究對比，才確認兩者基本上相同，微小的差別不足以成立兩個種，仍應歸于一個屬和同一個種，仍然叫做印板石始祖鳥。
1956年，第一塊始祖鳥化石發(fā)現(xiàn)差不多100年后，在發(fā)現(xiàn)第一塊標本的地方，一個叫朗格納特姆地區(qū)的礦坑中，找到了第三塊始祖鳥化石。化石是一位來自埃郎根（Erlangen）大學的學生和采石工人發(fā)現(xiàn)的。埃郎根大學的地質學家K.菲塞爾特（Klaus Feseldt）對化石產地作了測定，他確認這塊化石距倫敦標本之產地，水平距離僅229米，在層位上比第一塊標本高6米。標本主要是一塊后肢骨、胸骨和脊椎，也顯示出羽毛的痕跡。這塊化石被F.赫勒爾（Heller 1959）研究。當時保存在馬克斯貝格（Maxberg）博物館陳列，所以這塊標本稱為馬克斯貝格標本。
1982年，礦坑主E.奧皮契（E.Opitsch）將馬克斯貝格標本要回去，保存在他的家里。1991年，91歲的E.奧皮契死了，因他終生未娶，他的繼承人是他的侄子。他死后沒有找到這塊化石。人們估計，在奧皮契死前或死后不久，化石被人偷走了，于是馬克斯貝格標本也就消失于人間，成為古生物史上又一無頭公案。
1970年，耶魯大學著名的恐龍學者J.奧斯特?。∣strom），在研究小型獸腳類恐龍骨骼化石時，為與始祖鳥對比其骨骼特征，論證他的鳥類來自恐龍這一假說，他去了歐洲，參觀了幾個著名的收藏索倫霍芬標本的博物館。他在荷蘭的哈勒姆（Haa rlem）的泰勒博物館參觀研究時，從舊有的藏品中認出了原定為翼手龍（Pterodactylus）的一塊標本，是始祖鳥化石。
根據記錄，這塊化石在1855年就發(fā)現(xiàn)了，比第一塊始祖鳥化石（羽毛）之發(fā)現(xiàn)還要早5年。發(fā)現(xiàn)經過是這樣的，1855年，在德國巴伐利亞州里登伯的一個采石場，礦工發(fā)現(xiàn)兩塊帶有不完整的脊椎動物骨骼化石和羽毛印痕的小石板，一塊是化石的正模，另一塊是負模。盡管石板表面和邊緣有些風化，但該動物的前肢和后肢的特征還是清楚的?？上в鹈『勰：?。標本上有三個長指，每個指尖上長有尖而彎的爪，掌骨較短且連著指骨。這塊標本被邁耶在1857年鑒定為翼手龍的一個新種（Pterodactylus crassipes）。1860年3月荷蘭哈勒姆泰勒博物館館長凡布萊達從邁耶手中買回了這一標本，收藏在博物館古生物部，編號為6928和6929。1970年9月，經奧斯特隆鑒定，才讓它認祖歸宗，作為第4件始祖鳥化石。
第5件始祖鳥化石標本是著名的艾希什塔特（Eichstatt）標本。這一塊保存非常好的標本是在1951年發(fā)現(xiàn)的，準確的化石產地是不知道的，它是由一位化石愛好者收藏，采集人叫它艾希什塔特（Eichstatt）標本?，F(xiàn)保存在侏羅博物館（Jura-Museum）。這件標本出自沃克采爾（Workersze II）附近的一個化石坑中，開始被認為是一個年幼的美頜龍，20年后研究它時，注意到，這是一只個體較小的始祖鳥。它僅有其他標本的三分之二大小，它前肢有些羽毛印痕。有些人認為它可以作為一個新的屬種。1974年，這塊標本被德國著名的古鳥類學家P.伍爾豪夫（P.Wellnhofer）研究，仍歸于印板石始祖鳥。
1987年，在索倫霍芬地區(qū)又出現(xiàn)了一只完整始祖鳥化石，是已知的標本中個體最大的一塊。這是第6件始祖鳥化石。它是來自艾希什塔特地區(qū)，是被一位來自土耳其的打工者所發(fā)現(xiàn)。他將這塊化石賣給了索倫霍芬的一位化石收集商。這塊化石被米勒爾博物館收藏，叫做索倫霍芬標本或艾希什塔特標本。米勒爾博物館是1954年由前索倫霍芬市長F.米勒爾所建，1969年改稱本格梅斯特爾－米勒爾博物館（Buergermeister-Muller Museum）。這一標本曾引起一場官司，礦坑主訴打工者，無權賣這塊產自他的土地上的化石，本格梅斯特爾－米勒爾博物館也不應該買。后來H.米勒爾修理了這塊標本，1987年修理完畢。開始H.米勒爾認為是一美頜龍（Compsognathus）。因把握不大，H.米勒爾就邀侏羅博物館（Jura-Museum）的瓦爾（Viohl）研究。他們注意到這個動物有一較長的前肢，在左側有羽毛的印跡，遂當做始祖鳥。
1988年，艾希什塔特標本由P.伍爾豪夫研究作了報道，標本的骨骼保存十分完整，差不多是自然連接的，它被保存在一塊52厘米×39厘米的石灰?guī)r板上。骨頭時褐黑色的，原來的石板破成了幾塊，在拼接時發(fā)現(xiàn)有些骨頭沿接縫處失掉了，最大的遺憾是頭骨損失較多，只保存了喙和牙齒，4個月前上頜齒與倫敦標本和柏林標本的一樣。
尾巴保存了15節(jié)尾椎，與其他標本相比它可能失去了8節(jié)尾椎。它的兩“手”保存完好的指節(jié)是第Ⅰ指有2個指節(jié)，第Ⅱ指有3個指節(jié)，第Ⅲ指有4個指節(jié)，再次顯示了始祖鳥與獸腳類恐龍的指式相同。
第7件始祖鳥化石是索倫霍芬AV標本，AV是德文“合作社”的縮寫，來自索倫霍芬采礦合作社，也稱巴伐利亞標本。1993年，古鳥類學家P.伍爾豪夫在媒體上公布了一塊來自索倫霍芬的古鳥化石。這是一個個體較小始祖鳥，它有著細長的腿、輕巧的身軀。這件標本產自郎格納特姆（Langenaltheim）地區(qū)，就始祖鳥產出的層位而言，這一標本的地質層位最高，這也就意味著它是最新的、最年輕的?，F(xiàn)在大家都公認它是一只始祖鳥，認為它有兩個特征在其他始祖鳥標本中是沒有的，一是完全骨化了的胸骨，二是下頜內側有間齒骨板。P.伍爾豪夫的結論是：這是一只成年的個體，鑒定它為一個新種，叫做巴伐利亞始祖鳥（Archaeopteryx bavarica）。這樣，始祖鳥化石目前已知有一屬兩個種。
索倫霍芬采礦合作社本想以200萬馬克的價格出售這塊標本，但因為從1995年起，始祖鳥名登“國家文化財物品名單”，禁止外銷，所以索倫霍芬AV標本只能屈身庫房，等待縹緲的未來。
第8件始祖鳥標本1997年發(fā)現(xiàn)于沃克斯卓，但隨后就落入私人手中，迄今沒有任何消息，從照片看，化石的完整度很差，僅保存了顱骨的一部分與一些前肢骨。
2004年春季，在索倫霍芬與朗恩艾特罕之間的一個采石場，出土一件化石，落入采石場的主人——奧特曼－斯特普家族手中。這件標本保存得很差，只有一個翅膀可以辨認，于是人們稱其為“雞翅標本”，這應是第9件始祖鳥化石。
第10件始祖鳥標本，于2005年12月2日，在《科學》雜志被描述報道，論文的作者是杰蘭德·梅爾與保爾，后者是美國一位獸醫(yī)，也是化石的擁有人。保爾家族富有，他從小酷愛化石，具傳奇色彩。他于2005年在中國遼寧義縣，建成展廳面積為2000平方米的中－德化石研究旅游中心。保爾始祖鳥化石是在索倫霍芬發(fā)現(xiàn)的最完好的標本，也是第一具流入歐洲以外的始祖鳥化石，很快引起了古生物學界的轟動。
No.2
始祖鳥真假的故事
第一具始祖鳥骨架化石到了英國之后，引起了德國人的憤慨，有人指責巴伐利亞州政府，將如此珍寶拱手給了大英博物館，太丟面子。受到壓力最大的是巴伐利亞州古生物采集中心的化石保管主任瓦格內爾（J.A.Wagner）教授。1861年的夏天，一位古生物愛好者維特（O.Witte）到慕尼黑去拜訪了瓦格內爾，維特告訴瓦格內爾從索倫霍芬地區(qū)的石灰?guī)r中，出土了一件帶羽毛的動物化石，他在珀皮赫姆（Pappenheim）的地方醫(yī)院看到化石?；谒巹烠.哈貝萊的手中。維特建議瓦格內爾將它買下。但瓦格內爾從地層古生物角度分析，他認為化石可能是一只帶羽毛的爬行動物，而不可能是鳥。因為那時沒有在侏羅系發(fā)現(xiàn)鳥化石。當維特告訴他，著名的法蘭克福古生物學家邁耶已經準備發(fā)表一篇關于索倫霍芬地區(qū)出土的羽毛化石文章時，瓦格內爾才決定派他的助手奧佩爾（Oppe I）去索倫霍芬調查這塊神秘的化石。
1861年11月9日，瓦格內爾根據奧佩爾帶回來的報告，在巴伐利亞皇家科學院的數學與物理學期刊上，描述、發(fā)表了這塊帶羽毛的化石——“倫敦標本”。瓦格內爾卻沒有提到奧佩爾對化石的觀察，也沒有提到奧佩爾曾繪制了一幅化石線條圖。他獨自給這個動物起了個名字叫做神秘龍（Griphosaurus）。4年后奧佩爾死了，年僅34歲。他的朋友，維也納地質礦產教授F.霍克斯特得（Hochstetter）感到不平，將這事給捅了出來。根據F.霍克斯特得教授的意見，奧佩爾訪問珀皮赫姆小城是在1860年的冬天。如果是這樣，倫敦標本可能發(fā)現(xiàn)于1860年，而不是瓦格內爾說的1861年?；咽且寥思蕹?，娶者春風得意，大英博物館館長歐文（Owen），在1863年對化石作了詳細的報道，給它起了個名字叫做長尾始祖鳥（Archaeopteryx mactura），當然這個名字后來也不用了。
作為爬行動物向鳥類演化的一個實證的始祖鳥化石，代表了脊椎動物由陸地向空中發(fā)展成功的標志，一個多世紀以來受到人們的極大關注。在英國撒切爾夫人掌權的年代，進行政府改革，要裁減大英博物館的雇員和削減經費時，大英博物館兩棲動物、爬行動物和鳥類部主任查里克博士（A.Charig）帶著驕傲和風趣地宣稱：大英博物館沒有經費怕什么？將價值連城的倫敦始祖鳥賣掉就可維持幾年。誰知這話一出口，招來了20世紀80年代倫敦標本的又一起風波。
1985年，一組來自卡迪夫學院的研究者— —F.霍伊爾（Fred Hoyle）和N.威卡馬辛霍（N.C.Wickramasinghe）等人在英國攝影雜志上發(fā)表一篇文章，并登出了收藏在泰勒博物館的始祖鳥標本照片。他們提出，這一著名的始祖鳥標本上的羽毛印痕可能是假的，對倫敦標本始祖鳥的羽毛印痕提出質疑，他們認為羽毛印痕是人為的行為，是經過了加工，也就是說是個騙局。他們的實際理由是，化石表面的羽毛印痕是出現(xiàn)在一塊質地比下層巖石結構細得多的物質之上的，這些物質是被壓上去的，說明在化石發(fā)現(xiàn)后，有可能在化石上使用了某種膠結物，并在這種膠結物上偽造了羽毛印痕。他們還論及到當時已知的5件始祖鳥骨架標本中后兩件都沒有羽毛印痕保存。
他們利用照相技術，以低角度打光，然后通過放大成高密度的黑白透明底片，打在屏幕上，曾檢查出在索倫霍芬一塊石灰?guī)r上，一只小恐龍被加上了羽毛的痕跡。檢查者們確信痕跡是用現(xiàn)代鳥的羽毛壓在人工造的“水泥”薄層上。這種“水泥”薄層是用同樣的沉積巖搗碎磨成細粉合成的。造假者再將它碾平在巖石板上壓出羽毛印痕。他們認為制假是在達爾文的《物種起源》出版后，制作者的目的是為了證明進化論的正確。他們進而推測那位索倫霍芬的醫(yī)生或某些參與者也有金錢的目的。1986年，他們倆出版了一本詳細論述始祖鳥化石制假的書，書名是《始祖鳥——原始的鳥化石造假的過程》（Archaeopteryx,the Primordial Bird,A Case of Fossil Forgery）。消息一刊出立即引起世界媒體的關注，也使倫敦博物館的專家們著了急。趕忙出來澄清事實，證明倫敦標本是真的。
他們組織了一些科學家在倫敦大英博物館聚會，成立專門研究小組，對化石標本做了兩項實驗。他們從化石標本的邊緣取下一小塊做樣品，作沉積學分析，以探查表面層和下層巖石顆粒大小和兩層物質間是否有界線存在。然后他們對標本進行電子顯微鏡和X射線分析。大英博物館兩棲動物、爬行動物和鳥類部主任查里克博士特將標本專門作了電鏡掃描分析。一系列的驗證表明，始祖鳥的羽毛印痕應是自然保存的。歷史的悲劇往往重演，100多年前在始祖鳥的家鄉(xiāng)造假的伎倆，如今在中國遼西北票孔子鳥化石的產地又大行其造假之道，而且手段更加先進，行為更惡劣，使人防不勝防?；拿枋鲆灿蓄愃频那闆r，如一種孔子鳥給出了4個種名。
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