從1923年開始,，在我國(guó)遼寧省西部,，一個(gè)巨大的化石寶庫——“熱河生物群”震驚世人。這里發(fā)現(xiàn)了最古老的開花植物,，被譽(yù)為“中華第一朵花”,；這里還發(fā)現(xiàn)了“世界第一枚鳥類胚胎”；這里的化石還告訴我們,，我們耳朵里負(fù)責(zé)傳導(dǎo)聲音的兩塊重要的小骨頭,，最早竟然是咀嚼器官的一部分……
熱河生物群處于距今1億多年的白堊紀(jì)早期，分為熱河動(dòng)物群和熱河植物群兩部分,，這里的化石遺存幾乎囊括了中生代向新生代過渡的所有生物門類,，反映了地球中生代生物更替的關(guān)鍵過程，也是新生代生態(tài)體系的搖籃,。今年是熱河生物群發(fā)現(xiàn)與研究100周年,，跨越1個(gè)世紀(jì)的光陰，科學(xué)家通過熱河生物群出土的一塊塊來自遠(yuǎn)古的生物化石,，揭開了一個(gè)又一個(gè)物種進(jìn)化的秘密,。與研究人類歷史和文化的考古學(xué)不同,，古生物學(xué)研究的是更為久遠(yuǎn)的動(dòng)物與植物演化歷史，揭開了地球生物進(jìn)化的秘密,，使我們更好地理解,，在人類出現(xiàn)之前，大自然生物資源的積累過程與物種多樣性的形成原因,。雖然已經(jīng)過去了100年,，但是，對(duì)熱河生物群的研究依然是當(dāng)今全球古生物學(xué)界的熱點(diǎn)與前沿,。
那么,，熱河生物群最早是如何被發(fā)現(xiàn)的？它為我們揭開了哪些生命起源與演化的秘密,？
熱河生物群——一個(gè)化石寶庫
什么是熱河生物群,？它是大概1億多年前生活在中國(guó)大地上的一個(gè)古老生物群。因?yàn)檫@個(gè)生物群保存了許多非常精美的化石,，為研究地球歷史上許多類群的起源演化提供了一些非常重要的信息,，所以我們把它稱之為一個(gè)化石寶庫。
理解現(xiàn)代陸地生態(tài)系統(tǒng)的窗口,。在熱河生物群時(shí)期,，陸地生態(tài)系統(tǒng)和今天的生態(tài)系統(tǒng)之間還是存在很大差別的。熱河生物群,，是理解現(xiàn)代陸地生態(tài)系統(tǒng)雛形出現(xiàn)的一個(gè)重要窗口。為什么這么說,？熱河生物群發(fā)現(xiàn)的動(dòng)物里面,，很多和現(xiàn)代我們看到的動(dòng)物大的類群都是一樣的，比如說真骨魚類,、哺乳類,、兩棲類、爬行類,，還有昆蟲,、裸子植物、被子植物,，熱河生物群都有很好的代表,。
熱河生物群的每一塊化石都有一個(gè)故事，每一塊化石都有它特殊的科學(xué)意義,。熱河生物群橫空出世之后,，就不斷產(chǎn)生重要發(fā)現(xiàn)，給研究地球的生命演化帶來全新的認(rèn)識(shí),。熱河生物群發(fā)現(xiàn)與研究100年以來,，其化石研究碩果累累，衍生出的科學(xué)問題令世人矚目。這樣一個(gè)世界級(jí)化石寶庫是如何被發(fā)現(xiàn)的,？
這是一個(gè)由魚類化石所引發(fā)的故事,。據(jù)說康熙皇帝在他的一本書里面記述了在遼寧西部發(fā)現(xiàn)魚類化石，并且讓人把它制作成一種觀硯,；而乾隆皇帝據(jù)說也是在他的巡游之中經(jīng)常會(huì)遇見魚的化石,，而且還寫了一首詩：“是地昔必潦水滋，水退魚存僵淤泥,。歲久土變石理宜,，試看易剖片片披�,！睂�(shí)際上魚類化石在遼寧西部地區(qū),，老百姓應(yīng)當(dāng)很早就見識(shí)了，因?yàn)轸~類化石非常常見,。我去過一些地區(qū),，比如有些小山包，它的名字就叫魚石梁,，那顯然就說明老百姓很早就知道這上面出現(xiàn)了很多魚化石,。
1920年經(jīng)蔡元培和丁文江邀請(qǐng)，一位叫葛利普的科學(xué)家到北京大學(xué)擔(dān)任教授,，他培養(yǎng)了中國(guó)第一代的地質(zhì)學(xué)家,，據(jù)說有20多位院士出自他的門下。葛利普確立了“熱河動(dòng)物群”的概念,，但實(shí)際上同一套地層里面,，除了動(dòng)物化石還有植物化石。1962年,，中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所的古生物學(xué)家顧知微院士,，在熱河動(dòng)物群的基礎(chǔ)之上又命名了“熱河生物群”，熱河生物群包括了熱河動(dòng)物群和熱河植物群,。
熱河生物群發(fā)現(xiàn)與研究100年來,，在其多個(gè)化石產(chǎn)地，接連不斷地發(fā)現(xiàn)了成千上萬件中生代珍貴鳥類化石,，一次次刷新了人類對(duì)鳥類演化歷史的理解與認(rèn)識(shí),。熱河生物群發(fā)現(xiàn)的鳥類是中生代鳥類非常特殊的一個(gè)群體，代表了恐龍向鳥類演化過程中的過渡類型,，對(duì)研究鳥類起源與演化具有重要意義,。雖然中生代鳥類化石在全球范圍內(nèi)多個(gè)地點(diǎn)都有分布，但它們?cè)跀?shù)量,、物種多樣性和保存狀況等方面,，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)遜色于我國(guó)的熱河生物群,。熱河生物群豐富多彩的鳥類化石里面，究竟隱藏著哪些生物演化的驚人奧秘,？
早期的鳥類,，我國(guó)熱河生物群基本上占據(jù)了世界的大半壁江山，而不是半壁江山,，從1.35億到1.2億年前這段有關(guān)早期鳥類的研究,，絕大部分的信息來自于熱河生物群。以遼寧地區(qū)為主的熱河生物群在過去幾十年發(fā)現(xiàn)了成千上萬的鳥類化石,，這在全世界都是絕無僅有的,。目前據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，熱河生物群發(fā)現(xiàn)的鳥類化石至少有50多種,，這些鳥類化石個(gè)體的大小不一樣,，生活的習(xí)性也不一樣，可以說代表了始祖鳥出現(xiàn)以來鳥類歷史上第一個(gè)大發(fā)展,、大繁榮的階段,。
中國(guó)是名副其實(shí)的恐龍大國(guó)
恐龍是地球演化史上最龐大的一類陸生爬行動(dòng)物，出現(xiàn)于2.2億年前的三疊紀(jì),，繁盛于侏羅紀(jì)和白堊紀(jì),，6550萬年前滅絕。它距離我們?nèi)绱诉b遠(yuǎn),，如果不借助化石,，我們將永遠(yuǎn)不知恐龍為何物�,？铸埢男纬墒且粋�(gè)復(fù)雜而漫長(zhǎng)的過程,，與地球億萬年的風(fēng)霜雪雨、地動(dòng)山搖息息相關(guān),。近100年來，隨著這些遠(yuǎn)古動(dòng)物化石不斷被發(fā)現(xiàn)和挖掘,，它們?cè)诠派锘芯矿w系中已自成一體,。迄今為止，世界上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的恐龍化石多達(dá)上千種,，大多數(shù)都在中國(guó),，而熱河生物群更是我國(guó)境內(nèi)發(fā)現(xiàn)恐龍化石種類最多的區(qū)域，其中包括非常罕見的一些種類,，這些恐龍化石有哪些奇特之處,？其中又隱藏著怎樣的進(jìn)化秘密？
我國(guó)的恐龍化石到目前為止,，命名種類已經(jīng)是世界第一,，我國(guó)20多個(gè)省都有恐龍化石發(fā)現(xiàn),，遼寧是所有省份里發(fā)現(xiàn)恐龍化石數(shù)量最多的，遼寧的恐龍化石種類為什么這么多,？其中很重要的原因來自于最近30年熱河生物群發(fā)現(xiàn)了很多個(gè)體大小不一樣的恐龍化石,，這些恐龍化石保存非常完整，而且很多恐龍化石還保存了一些軟組織,，包括像羽毛,、皮膚等等，這在其他地方是非常罕見的,。
豐富多彩的遠(yuǎn)古生物大世界
除了鳥類和恐龍,，熱河生物群發(fā)現(xiàn)與研究100年來，還出土了大量魚類,、兩棲類動(dòng)物和昆蟲化石,。而且，作為生物化石寶庫,，熱河生物群除了豐富多彩的動(dòng)物化石,，自然也少不了大量珍貴的植物化石。這些化石寶庫里的明珠又為研究地球動(dòng)物的起源,、演化,，還有地質(zhì)環(huán)境的變更，提供了寶貴的線索,。
熱河生物群發(fā)現(xiàn)很多兩棲類動(dòng)物化石,，比如青蛙、蠑螈化石,，還有各種各樣的蜥蜴化石以及龜鱉類化石,。在熱河生物群里面還發(fā)現(xiàn)了一些鱘魚類化石。熱河生物群有很多無脊椎動(dòng)物化石,，學(xué)術(shù)界或者公眾關(guān)注最多的是昆蟲化石,。熱河生物群迄今大概發(fā)現(xiàn)了幾百種不同類群的昆蟲化石，像大家比較熟悉的蜻蜓,、蟬,、甲蟲、跳蚤,、蚊子,，還有蜂類的化石在熱河生物群也保存得非常好。
熱河動(dòng)物群之所以被發(fā)展為熱河生物群,，就因?yàn)樗粌H僅有動(dòng)物還有植物化石,。熱河生物群發(fā)現(xiàn)的植物化石和現(xiàn)代植物群差別還是比較大的，因?yàn)闊岷由锶阂月阕又参餅橹�,，現(xiàn)代這里則主要是被子植物,。裸子植物只有根,、莖、葉和種子,，但被子植物卻擁有花和果實(shí),。之前普遍認(rèn)為，中生代是裸子植物的時(shí)代,，新生代之后才出現(xiàn)被子植物,，被子植物的出現(xiàn)開啟了開花植物的時(shí)代，熱河生物群處在白堊紀(jì),，是中生代晚期,，卻在這里發(fā)現(xiàn)了許多特別的裸子植物和被子植物。在熱河生物群發(fā)現(xiàn)的早期被子植物,，是現(xiàn)代陸地生態(tài)系統(tǒng)里面很重要的組成部分,。任何生物群都是一個(gè)窗口，這個(gè)窗口幫助我們了解到現(xiàn)代陸地生態(tài)系統(tǒng)在那個(gè)時(shí)期已經(jīng)出現(xiàn)端倪,，再經(jīng)過1億年的演化,，慢慢才形成了現(xiàn)代陸地生態(tài)系統(tǒng)。
中國(guó)化石為生命史書增添新篇章
熱河生物群屬于中生代,，這是一個(gè)充滿生氣,、承前啟后的階段。中生代侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)早期,，世界大多數(shù)地方還是海洋,，而亞洲東部地區(qū)已抬升為陸地，因北半球氣候濕潤(rùn),，形成了陸地生物的大爆發(fā),，使我國(guó)遼西地區(qū)的生物物種空前繁榮。那時(shí)遼西地區(qū)的環(huán)境可以說是地球生物的天堂,，記載地球歷史的銀杏樹和現(xiàn)在的國(guó)家一級(jí)保護(hù)動(dòng)物中華鱘,，在那個(gè)時(shí)代就已經(jīng)存在。那么,，這片區(qū)域后來究竟發(fā)生了什么,，導(dǎo)致大量生物突然集體死亡，并被迅速埋藏,？這些化石又是如何形成并被保存下來,，使我們今天能夠有幸穿越時(shí)空,，欣賞到遠(yuǎn)古時(shí)期生機(jī)勃勃的生命景觀,？
熱河生物群對(duì)研究地球生命的演化非常重要。為什么這些生物都生活在那樣一種特定的時(shí)期,，生活在那樣特定的地區(qū),？它們?yōu)槭裁茨軌虮４孢@么好,，變成一種化石寶庫？
熱河生物群為什么那么繁盛,？熱河生物群生活在一種溫暖潮濕的環(huán)境里面,，那個(gè)時(shí)期淡水湖泊星羅棋布而且森林茂盛。但是也有一些研究發(fā)現(xiàn),，或者有一些證據(jù)表明,，熱河生物群生活的有些時(shí)段實(shí)際上還是比較寒冷的，比如說恐龍的一些羽毛可能就是為了適應(yīng)寒冷的氣候,，是不是這樣,？我覺得還需要更多的一些研究證據(jù)，來把這些問題進(jìn)一步厘清,。
熱河生物群為什么保存這么精美,？其實(shí)和火山活動(dòng)有很密切的關(guān)聯(lián)�,；鹕絿姲l(fā)之后,，形成了碎屑流，這種碎屑流導(dǎo)致了某種生物可以瞬間死亡,，并且被埋藏下來,。大多數(shù)情況下，我們發(fā)現(xiàn)的化石都保存在和火山灰共存的正常沉積里面,，一些比較常見的化石比如魚類,、貝殼類的一些化石，因?yàn)楸旧砩钤谒锩�,，很容易被掩埋下來,、保存完整。像鳥類,、翼龍這些飛行類動(dòng)物,，還有一些恐龍，它們可能在陸地上生活,，為什么會(huì)到了湖泊里面,？為什么能夠被那么完整保存，甚至軟組織都很好地保存下來呢,？這實(shí)際上是一個(gè)很好的埋藏學(xué)的問題,，嚴(yán)格意義上至今還沒有一個(gè)很好的結(jié)論。
熱河生物群只是中國(guó)眾多化石寶庫的一個(gè)代表,。中國(guó)的古生物學(xué)有很多重要的資源和研究成果,。《科學(xué)》雜志在2001年曾經(jīng)發(fā)表了一個(gè)專題,，關(guān)于Paleontology in China,，專題的名稱就是“精美的中國(guó)化石,，為生命史書增添了新的篇章”。這顯示了中國(guó)古生物學(xué)研究過去幾十年在國(guó)際學(xué)術(shù)界的影響力,。
生命與環(huán)境的互動(dòng)實(shí)際上貫穿了地球生命30多億年的演化歷史,，古生物學(xué)為人類認(rèn)識(shí)宜居地球以及生物多樣性的演變，理解未來人類與自然的相互協(xié)同演化關(guān)系,，提供了很多重要的歷史借鑒和思考,。
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