探秘化石：一位古生物学家的野外探险经历

本文转载自“科学大院”公众号（ID：kexuedayuan）

作者：邓涛（中国科学院古脊椎动物与古人类研究所）

说到古生物学家，大家脑海中的印象可能就是几个人天天戴着放大镜，抱着几千年前看似没有生命的化石看个不停；或者是常年野外考察，风餐露宿，自己都不知道翻了多少座山，走过多少条路；高科技的发展似乎和我们无关，我们只关心远古生物发出的声音……

当然，这只是人们固有的刻板印象。

接下来，我想用在西藏札达考察的亲身经历为大家讲述真实的野外考察故事。

首先，为什么选择西藏札达？

这个人口只有600人的小县城，历史上既拥有西藏阿里地区最重要的藏传佛教的寺院托林寺，又是古格王朝的遗址。更为重要的是，它是中国出产的脊椎动物化石第一个被研究的地点。

札达风光

关于札达，我想跟大家分享一个有趣的故事。

1839年，有一个英国博物学家在印度工作，他得到了从札达发现的化石，但这个化石并不是他亲自采集的。

他在印度加尔各答遇见了几个从西藏到印度去做生意的藏族商人，他们身上带的护身符，有几块竟然是化石。当地人可能觉得这些东西明明是动物的形状，现在却变成了石头，颇感神奇，于是就佩戴在身上。

博物学家后来发现，原来这是远古动物的化石。

之后，这位博物学家写了一篇文章来报道这件事，这就成了要去西藏札达进行野外考察的一个重要的线索。

当然，札达只是一个特殊位置，考察队的工作不仅仅限制在札达，因为除了采集哺乳动物化石以外，还需要采集其他化石，比如植物化石和鱼类化石等。

在札达的考察完成后，考察队继续向西直到班公湖，那里有非常典型的高原鱼类。古生物学家需要采集很多的标本，来了解现代鱼类和过去鱼类的相似之处和不同之处。

在考察结束，回程时，团队还会去其他一些认为有可能找到化石线索的地方。如果当时没有时间考察，也要先去确认下一次也许要去的地点，在古生物学家的圈子里，这个称为“踏勘”。

工欲善其事，必先利其器。

一次成功的野外考察绝对离不开一个优秀的团队。我们的野外考察队不只做古生物研究。

实际上，古生物研究这个学科要比我们想象的大得多，包括哺乳动物化石研究、鱼类研究和植物研究等等，即使在哺乳动物化石里面，也有许多细分的门类。

以我的研究方向大型哺乳动物为例，这里面也有不同的类型：比如陆地上庞大的动物——大象，考察队里面就有人专门研究象的化石，除此之外还有剑齿虎等猫科动物，我的同行也有专门研究食肉动物的。

同时，考察队里还有地质学家、古气候学家和古植物学家等等，可谓八仙过海，各显神通。

我们考察队不仅在专业上有所分工，还是一个全球性、科学学术的团体。

比如，考察队里面还有好几位美国的同行，他们来自洛杉矶自然历史博物馆、佛罗里达州立大学、德州大学以及纽约的美国自然历史博物馆等。

另外，由于需要在野外发掘，自然少不了非常强大的技术支撑队伍。队伍中每个人都有非常高超的技巧，可以把野外相当破碎的化石，很完美地采集回来，送到实验室进行修复。

除了这些专业人士，团队里还会有很多支持野外工作的当地藏族同胞，比如司机，他们驾驶技术十分了得，能够保证考察队的安全和野外顺利工作。

在这么强大的团队支撑下，想在札达这么大的地方，寻找到有化石的地点，怎么去找呢？

一个科学完备的考察计划至关重要。

要找某种化石，首先要进行非常详细的分析，发现当时适合它生活的环境。

比如，要研究鲨鱼的化石，就一定要在有海洋沉积的地点寻找；要找陆地上的哺乳动物，那一定要在有陆地上的湖泊或者河流的沉积的地方。

科学家首先要在地质图上详细地去研判哪些地方有这样的地层分布，这是成功的第一步。

地点确定后，就可以找到化石了吗？

这是不一定的。虽然有时候分析得很好，但化石并不会一动不动地暴露在那个地方，科学家到达这个地方后，就可以直接把它取走。

大多数化石往往埋藏在地层里面，只在地表露出一些蛛丝马迹。由于自然的风化，这些碎片暴露在地表。

因此，确定地点后，我们就需要进行一项细致的工作——仔细搜索地面或者岩面。可能一开始只找到一点小小的线索，但最终也可能会有令人吃惊的收获。

我可以用考察队在札达挖掘到完整犀牛头骨的例子来讲一下。

一开始，我们在札达的观景台附近的地上发现了有反光的东西，经检查是犀牛牙齿的很小一部分釉质，细致地把围岩（周围的岩石）拨开，查看牙齿的保存状况，然后进行详细的技术处理。

出乎意料的是，我们逐渐发现这个牙齿竟然在地层里保存十分完整，一列牙齿很牢固地保存在它的头骨上面。

所以我们团队马上就开始进行大规模发掘，随着面积的不断扩大，最后发现这是一个完整的犀牛头骨。

这个结果可以说是十分令人吃惊，当然，也让我们十分开心。

这个时候石膏绷带可是立了功劳！

别小瞧这一卷石膏绷带

找到完整的犀牛头骨，并不意味着考察的成功。如何把它取出来，也是个难题。

由于这些骨骼都已经开裂，甚至有很多折断的地方，如果要从地层里取出来，就需要很多专业的处理工作。

首先要用化学试剂来加固化石，不能让它暴露在空气中继续被风化侵蚀；然后，不能很简单地把化石用手拿起来，需要像人骨折去医院打石膏绷带一样，用石膏绷带把化石包裹起来，严严实实像一个木乃伊一样，再运到野外考察车上。

所以每次考察前，一项重要的工作就是准备石膏绷带。

最后，科学家是如何根据化石，推测出某种古生物的真面目的呢？

披毛犀化石（左）和复原图（右）

与研究现生生物不同，化石一般只保留了生物的硬体部分，特征并不完全。

当标本运回实验室后，首先要进行完全客观的修复工作，不能人为补充丢失的部分。

然后，古生物学家将根据残缺的特征，运用功能形态分析、现代近缘生物类比、伴生生物组成等来判断化石的系统分类位置和自然生态环境。

只有在极端特殊的情况下，古生物的硬体和软体可以比较完整地保存而无显著的变化。

举一个例子，冰河世纪有一种叫做披毛犀的动物，身披长毛可以御寒，可是如今它只是一块石头，怎么知道它以前是身披长毛的呢？

这就要讲到冰河世纪动物的特别之处：西伯利亚等地区的永久冰冻的地层里会存有已灭绝动物的完整遗体，包括毛发，披着长毛的披毛犀遗体就能在这种永久冻土里找到。

因此，除了化石，科学家往往需要严密的证据支持和推理，才能得知古生物的本来面貌。

如果你根据以上方法找到了化石，记得要把它上交给国家~