恐龍大地 – 第三章 中國──加拿大恐龍探險考察計劃

       …..正確認知到中國恐龍骨骸的豐富,已經成為現今研究恐龍  

            演化史課題中的關鍵性議題………..

               (摘自Dale A. Russell於中國恐龍一書前言)

  中國,是全世界恐龍骨骼化石最豐富也最多采多姿的一個地區。因而,自然的吸引了全球古生物學者對這一塊大地上恐龍骨骼的高度興趣與關注。恐龍學的研究是全球性的問題。因此需要世界各國學者攜手合作,解開這億萬年的奧祕。在中國開放其政治的長期禁棝,竭誠歡迎國外學者與中國同事們合作研究。在1986年,在這種氣氛下。一個大型恐龍研究計劃──中加恐龍探險考察計劃(簡稱CCDP)就這樣組成了。那一年,一個總部設在加拿大Alberta省的Edmonton地區,私人非營利組織──Ex Terra基金會(原為引自拉丁文的〝源自地球〞之意)──簽署了這個龐大的CCDP合約書,包括三個機構參予:位於Alberta省 Drumbeller地區的加拿大Tyrrell博物館,位於渥太華的國家自然史博物館,以及北京的中國古脊椎動物與古人類研究所。這個計劃由幾資深的恐龍專家主導執行,包括筆者與趙喜進(代表古脊椎所),Philip Curre與Donald B. Brinkman(代表Tyrrell古生物博物館,以及Dale Russell(代表渥太華的國家自然科學博物館)。這是自1940年代以來,首次國際聯合執行的中國西北內陸古生物考察大型計劃。

  CCDP主要的目標包括了:(1)研究中國北方中生代的陸相地層; (2)找尋完美出露的恐龍化石;(3)追尋亞洲與北美洲各種恐龍族群的親緣關係與演化歷史;(4)規劃一個以中國與加拿大恐龍為內容的全球巡迴展示。野外工作先後規劃進行區域包括了:新疆準葛爾盆地,以及內蒙古的戈壁沙漠;加拿大的Alberta省紅鹿河地區及北極圈地區。加拿大的科學家們曾經勘查了中國許多著名的恐龍發掘地點;而中國的研究群也遍察了北美洲典型的恐龍出土地點。

  在1987年到1990年的夏季,來自中加二國三十多位的古生物學者與技術人員在準葛爾盆地,戈壁沙漠陸續進行採集工作。他們在將軍廟,Wucaiwan與巴音曼大湖地區大有斬獲。

在北極圈裡找尋恐龍化石──

  在北極圈中,七月飄雪,一天廿四小時陽光不墜,而即使感覺到春天似乎已經降臨時,短暫的夏季已經飛逝。1986年7月8日,在加拿大屬北極圈內Axel Heiberg島的砂帶海灘上紮起營帳,這是首次恐龍試探挖掘的歷史性計劃,在渥太華國家博物館的Dale Russel領導下,兩國共七位專家參予這項壯舉。我們開始從Eureka Sound組地層試探挖掘工作。這個地層在加拿大北極地區廣泛分佈於Devon, Bylot, Axel Heiberg,與Ellesmere地區,是由厚層的砂岩,泥岩,頁岩,石灰岩夾著礫石的河道沈積物構成的,但是也夾有一些海相的沈積物。這個地層被認為是屬於白堊紀晚期到新生代最早期的古新世年代。由於兩個證據的線索促使我們到加拿大的北極圈尋找恐龍。第一個跡象在於從陸相沈積岩石中找到了白堊紀晚期的植物化石,或許吐露了一些當時溫暖環境而存在恐龍的可能性;第二個跡象是在阿拉斯加曾經找到恐龍的遺骸。1986年之旅運氣不佳,沒有找到任何恐龍存在的跡象,我們僅僅挖掘到許多植物化石,無脊椎動物化石,以及極區蛇頸龍的遺骸──那是發掘自Eureka sound組岩層中巨大的長項海中爬行動物。但是Dale Russell仍然堅信恐龍骨骸必然埋藏在某處,因而決定重返此地。

  1987年幸運之神似乎降臨,一位年輕的Init族人經常找尋骨骼化石來雕,刻,他在Bylot島檢到一塊骨頭,帶到渥太華,經過Dale Russell鑑定認為是鴨嘴龍類的一塊腿骨。Bylot的這塊骨頭化石重新點燃了在北極圈裡恐龍化石存在的希望。

  1989年夏天,中加恐龍考察隊組織一團人馬重返Bylot島尋找恐龍。終於找到了一件年輕鴨嘴龍的下頜,龜的甲殼,以及一件大型海鳥的頸椎化石──著名的白堊紀晚期的黃昏鳥類(Hesperornis),因而,這些白堊紀晚期的動物群證實了在歐洲與北美洲之間,那時期有一條遷陡的路徑存在著。這一條大遷陡路徑從挪威,Spitsbergen到格陵蘭或者從英國島群,愛爾蘭到達格陵蘭。在同一時期,存在有某些的擴散分佈路徑從亞洲到北美洲,而跨越過阿拉斯加與西伯利亞地區。從脊椎動物化石顯示了在高緯度的氣候與今天迴然不同,當時是一個溫暖潮濕的環境。     

  (插圖122,123)

將軍廟的考察挖掘──

  1986年五月,中加恐龍考察隊由筆者,Dale Russel,與Philip Currie主持一個新疆的將軍廟盆地挖掘工作。在這個地點,中國科學院古脊椎動物研究所,曾經在1984年於侏羅紀中期與晚期地層中挖掘到許多恐龍化石,包括了一具蜥腳類與一具哭腳類完整的骨架標本。由於化石豐富,雙方同意把將軍廟地區列為1987年夏季中加考察挖掘的重點目標。

  1987年8月,在中國境內的考察工作,開赴新疆的準葛爾盆地,壯觀的帳蓬設置在將軍廟戈壁。今天,準葛爾盆地可以算是地球上最荒涼鮮有人煙的荒漠。風暴隨時捲起萬丈風塵,夷平帳蓬。正午時分,地面上的溫度可達到攝氏65 度以上,而帳蓬內可能高達50度,使臘燭變形熔融。人們經常為艷陽所灼傷,而必需躲在車隊陰影下。但是,一億四千萬年前,恐龍盛世,推測當時準葛爾盆地是一個溫暖而濕潤的地區,滿佈河流,湖泊,多采多姿的陸地叢林密佈,除了恐龍族群而外,還存在有陸龜,鱷類以及其它古老的脊椎動物,它們的形式,數量,種類遠遠超過今天景觀。

  1987年,從將軍廟發掘到的化石,經測定為侏羅紀時期,距今有一億七千萬年前之久,這些化石包括了一具獸腳類幾近完整無缺的恐龍骨架,被命名為中國伶盜龍,以及一具大型獸腳類恐龍,大約30公尺體長,這是在亞洲首先發掘到最龐大碩長獸腳類恐龍。這件標本僅僅包含一個殘缺不全的頭骨,伴隨九個頸椎,一段頸椎長達1.6公尺,而最長的頸肋達到3.8公尺長。在侏羅紀地層中同時也挖掘到許多龜和鱷類的化石。

  1987年野外季節結束時,沿著古絲路,橫跨戈壁大沙漠,從新疆烏魯木齊到內蒙古考察了沿線6000公里的路程。並設定了隔年更進一步考察的三個重要地點:臨河市以北大約150公里的巴音曼大湖,發掘到原角龍,鸚鵡嘴龍與小型的獸腳類恐龍;鄂爾多斯盆地中Chabusumu,發掘到恐龍足印化石;以及二連浩特(伊倫Dabasu組地層),發掘到白堊紀早期與晚期的恐龍化石。

  (插圖124,125, 126)。

巴音曼大湖──

  在1988年期間,探險考察隊分成為兩個營隊;一組在準葛爾盆地工作,另外一組則在內蒙古進行挖掘。新疆的隊伍持續挖掘那些1987年發現的大型獸腳類及大型蜥腳類骨架。到七月末梢,這個隊伍經由甘肅省的河西走道,沿著古絲路到達鄂爾多斯盆地開赴烏魯木齊以東的漫漫荒野,並且和在鎮西關(?)的Mausoleum隊伍會合。

  戈壁沙漠是一個寸草難生的荒野,對尋找化石極為有利,在內蒙古,最大的帳蓬紮駐在狼山北面的近烏拉後旗的巴音曼大湖。遠在1928年春季,中瑞長征中國西北科學考察時,就曾經到達了這個地區。在中國古老地圖上,這個地點被稱為漢大廟(?)。發掘到恐龍的地層出露在Nu-Qi-Daba溝,大約有45公里長,1到5公里寬,24到32公尺深,切入巴音曼大湖曾經是一個沙漠的環境幾乎沒有植生而存在廣闊的移動沙丘,有些恐龍就被這些快速移動的沙丘移動,一群小型的繪龍類試圖逃逸,結果整體被掩埋在這一個死亡墳場。

  許多的恐龍骨架從砂岩層中找到,其中原角龍是發掘到最普遍的種屬,總計66個標本,包含各式大小體型,頭骨從2公分一直到超過1公尺長,而在砂岩中也發掘出大墳場似的六具甲龍類的繪龍幼體,同時還發掘了小型獸腳類恐龍,包括了伶盜龍,偷蛋龍以及中國似鳥龍;以及許多龜甲殼,蜥蜴類與哺乳動物的骨骼。

  從沈積學特性分析,這些堊地顯然與位在外蒙古典型的Bayn Dzak剖面,出露Djadokhta組岩屬相類似。中加恐龍的窩巢蛋化石。在所有發掘中最重要而有趣的要算是:二群大規模甲龍類(繪龍)的死亡墳場,總計12具,體型像小羊大小,大約1.5公尺長,的未成年個體。其中一群有7隻,另一群有五隻個體。它們在巢穴中被挖掘,屍首呈原位橫躺的姿態,顯然是被狂風沙突然掩埋。它們在巢穴中被挖掘,屍首呈原位橫躺的姿態,很像在睡眠中死亡一般。在這個發掘,因而推論認為它們是一種獨行俠,不會成群結隊而行的。這次的發現,則首次證實由甲龍類並非像以前所想像的,而是成群生活。這也同時支持了一些認為食植物性恐龍群居的理論。它們覓食植物枝葉,有些時整個群體遷移,就像那些角龍與鴨嘴龍一樣。繪龍是一種小型纖細的甲龍類,它的腦袋扁平具短的鼻吻,牙齒小而脆弱,推測必然覓食相當軟的植物。它的背部和尾部覆以骨板,在尾端具有重的骨錘構造,可能用來抵抗攻擊之用。

  (插圖127)

  原角龍是體長約2公尺的原始型角龍類。它具有像鸚鵡似的前喙,以及頸子背後飾以發育良好的骨質頸盾,在鼻吻位置存在小的突脊。最早一隻原角龍,是在1920年代的蒙古戈壁沙漠Djadochta組地層中發現的,而在巴音曼大湖,超過60個完整的頭骨以及個體骨架,從新孵化的個體(頭骨僅2公分大小)到老年的成體(頭骨超過1公尺長,一應俱全)。

戈壁微角龍是一種最原始型的原角龍類,在Tsondolein- Khuduk地區發掘到。標本包括了破碎的牙齒和頭骨,一些椎體與殘缺的四肢骨骼,它的體長1.3公尺的小型角龍類牙齒通常不對稱,在上頜齒列中中突脊靠近後方;而下頜齒列中,中突脊靠近前緣。根據最近在蒙古的發掘顯示這個動物是小型善於奔跑的原角龍家族。與北美洲發掘到的隱角龍與戈壁的原角龍相比較,四肢顯然較為纖細,但和隱角龍極為相似。

  蜥鳥龍是一種小型的食肉類恐龍,它與北美洲發掘到的傷齒龍類很類似。同時也發掘到許多其它的恐龍家族和北美洲的恐龍近似,包括了:似鳥龍類,小型傷齒龍類,原角龍類等等。我們第一步採集那些保存完整美好的標本得以進行詳盡的研究,同時彼此之間的比較才有可能。因而,我們可以在爾後的恐龍聯合考察計劃中,學得更多關乎北美洲與亞洲之間族群關連性的議題。

  (插圖128, 129, 130, 131, 132, 133, 134)

鄂爾多斯盆地──

  位居內蒙古,鄂爾多斯盆地,正是黃河向北彎曲河套之南的區域。中加考察隊挖掘白堊紀早期的地層,發現了一群鸚鵡嘴龍──翼龍動物群,一具不完整的,體型似黃牛大小的甲龍類,被鑑定與準葛爾盆地的烏爾禾龍相類似。伴隨也發掘到一具完整骨架的獸腳類,中國似鳥龍。而同時,一些完整的水中爬行動物,Campsosaurs,從白堊紀早期湖泊相沈積物中挖掘,這是亞洲迄今所知道最完好的標本。

  二連浩特(或稱伊倫Dabasu,或伊倫)是白堊紀晚期一個極為重要的恐龍地點,其中鴨嘴龍類是最普遍,最豐富的化石種屬,包括了巴克龍與吉爾糜龍。同時也發掘許多的獸腳類,慢龍類及蜥腳類的牙齒與肢骨。到1990年夏季,聯合考察計劃仍然持續在巴音曼大湖與二連浩特發掘,勘查。

  中國與加拿大的科學們,持續攜手合作試圖描繪出全球的恐龍分佈地理圖幅。做為挖掘的第二階段工作,發掘於中國,加拿大與北極區的恐龍化石標本正在實驗室進行修理,復元工作,同時準備一次全球巡迴展示,設定在1993年到1997年。

 鳥的起源發掘與恐龍的親緣關係──

  在過去廿年間,鳥與恐龍的親緣關係逐漸引發人們的興趣。在我們瞭解早期鳥類演化史與恐龍關係的議題上,中國侏羅紀──白堊紀湖泊沈積物中嶄新化石的發掘引發了極大的震憾。從甘肅省,玉門的白堊紀早期地層中,發掘到部份小型鳥類的後肢肢骨化石,候連海與劉智成在1984年命名為玉門甘肅鳥。

  而在過去數年間,在中國東北遼寧省,白堊紀早期的九佛堂組地層中,發掘到許多鳥類的化石。至少有三種屬被先後鑑定。最早的化石是由當地農民採集到,在1992年由Sereno與饒政剛命名為三塔中國鳥(華夏鳥);第二具標本是從白堊紀早期地層發現,1992年候連海與周忠和命名為燕都華夏鳥;它是一種小型的會飛翔的鳥類,具有原始特徵(如,牙齒,退化的爪子)與現代鳥的特徵(如,似支架的喙突,以及骨質化脊狀的胸骨構造);第三具標本是採自九佛堂組中,在1993年由候連海與張江永命名為北山朝陽鳥。

  (插圖135)

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