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讲述生命演化故事的南京古生物博物馆

发布时间:2024-03-12 作者:
徐洪河
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南京古生物博物馆隶属于中国科学院南京地质古生物研究所,是一座集古生物学与地层学综合研究、化石标本收藏与展示以及科学传播为一体的化石展示类博物馆。南京古生物博物馆的藏品一方面来自于南京地质古生物研究所的化石标本科学研究与收藏,另一方面也来自于专门的标本征集。其所有的化石标本展示都以地质历史时期生命演化为核心,以多种多样的精彩化石为线索讲述生命演化的故事。


南京古生物博物馆在古生物化石展示方面兼具专业性和大众观赏性。社会各界不同层次的需求都可以在南京古生物博物馆得到满足。


专业性

对于专业性要求较高的观众,可以在这里了解到国内外古生物学研究的最新进展,了解科学研究探索的过程,甚至是科研领域热点学术问题的研究细节。针对专业方面的需求,南京古生物博物馆收藏有全部地质时代地层的代表性化石,所展示的化石门类也极为全面,所有展示化石都是经由古生物学领域的专家鉴定完成,在专业知识领域具有权威性。此外,这里还专门设立多个相对独立的展区,如澄江生物群、早期陆地生命、热河生物群、琥珀展等。通过这些特别展区,观众不仅可以看到多种多样的化石,也可以了解国内外学者针对特定学术问题所开展的研究工作以及取得的研究成果。


普及性

对于普通的化石爱好者,尤其是大、中、小学生为主的观众,南京古生物博物馆通过展示提供了关于古生物学领域的各种知识,并将这些专业知识与内容融入到了化石藏品、网络图文、科普讲座、多维视频、交互游戏之中,让古生物学领域的专业知识能够以相对轻松的方式得到普及。在南京古生物博物馆参观,就如同翻开形象生动的古生物学与地层学教科书,可以欣赏门类齐全的多种远古生物记录:恐龙、三叶虫、鹦鹉螺、菊石、海百合、鱼龙(图 2),各种昆虫与植物等都毫无保留地展现在你面前。观众也可以了解保存在地质历史长河中的生命形式,认识与化石密切相关的地层,比如,保存有澄江生物群化石的原始地层(图 3),就有一部分在博物馆里展示着,观众可以近距离查看这些岩石与地层。为了能够更加形象地展示地质历史时期的环境变化,博物馆以复原图景的形式展示了生命起源初期的地球环境(图 1),通过这些,让观众得以一窥亿万年前的远古世界。


 图 1 南京古生物博物馆展示的生命起源初期地球环境复原图徐洪河供图


 图 2 南京古生物博物馆收藏展示的鱼龙化石,长约 3 米。徐洪河供图


3 南京古生物博物馆展示的澄江生物群原始地层徐洪河供图


大众性

对于完全不了解化石的社会大众,在南京古生物博物馆也能有各种收获。观众可以看到斑彩菊石、琥珀等一些珠宝级的化石藏品,以及各种利用化石开发的文创产品。那些硕大而精美的化石藏品,比如鱼龙、恐龙、棕榈化石等,也是不容错过的亮点。观众可以由此进入古生物学以及远古生命世界的大门。南京古生物博物馆还与克拉玛依油田合作,组织了关于油气矿藏资源的特别展示,从这里可以了解石油的形成、发现及勘探开发的故事。此外,南京古生物博物馆毗邻鸡鸣寺。在博物馆的二楼向外看去,鸡鸣寺的风光一览无余,品尝咖啡也别有一番韵味。一面短墙,分隔了两家单位,让这里成为了科学与宗教距离最近的地方。坐在博物馆的咖啡厅,你可以审视两个世界:一方在追求地球与生命演化的实证,另一方在探索生命世界的彼岸(图 4)。在樱花盛开的春天,南京古生物博物馆也是著名的赏樱景点和网红打卡地(图 5)。


 图 4 在南京古生物博物馆二楼,鸡鸣寺的风光一览无余。盛捷供图


 图 5 在樱花盛开的春天,南京古生物博物馆是著名的赏樱景点。盛捷供图


关于生命演化的各种知识,有很多都已经进入公众视野,甚至进入了教科书。下文中让我们通过四份独特的、仅限南京古生物博物馆所收藏的化石标本,来进一步了解它们背后的故事。



一锤定音的“周小姐虫”

澄江生物群代表了距今大约 5.18 亿年前的特异埋葬的化石生物群,是 20 世纪 80 年代中国科学院南京地质古生物研究所在云南澄江帽天山发现的,被誉为 20 世纪最惊人的科学发现之一。澄江生物群得以发现的标志性事件就是“周小姐虫”化石的现身。


早在 20 世纪 80 年代,中国科学院南京地质古生物研究所的科研人员专门从南京赶到云南省澄江县帽天山区域,寻找代表寒武纪早期生物的化石。1984 年 7 月 1 日,持续不断的艰苦挖掘工作终于有所收获,就在科学家们用地质锤向浅黄色的泥页岩中不断挖掘时,一个形体娇小、结构特殊、有些类似于三叶虫的化石赫然出现了,它就是纳罗虫(Naraoia)。


纳罗虫是澄江生物群中最常见的节肢动物之一,是三叶虫的亲戚。在我国学者最早发现的纳罗虫标本中,有一种被命名为长尾纳罗虫,它也被称为“周小姐虫”。从化石标本来看,纳罗虫整体形似蘑菇,由一个半圆状壳头部和一个圆角矩形状壳躯体两个部分构成,在保存较好的纳罗虫标本上,可以看到其中间整齐排列着黑色的线条,它们是纳罗虫体内的消化腺(图 6)。纳罗虫的发现,敲开一个震惊世界的化石宝库。


↑ 图 6 南京古生物博物馆收藏展示的澄江生物群的标志化石之一:“周小姐虫”。南京地质古生物研究所供图


寒武纪海洋霸主—奇虾

世界上最完整的奇虾化石发现于我国澄江生物群中,它的发现充满着传奇。早期发现的奇虾化石,保存的多数都是身体的不同部分,很不完整,其中前附肢化石数量较多。当时的学者们发现,这种生物身形古怪,形似虾,但没有头,腹部有刺。1892 年,加拿大古生物学家将这些附肢化石描述为一个没有脑袋、形似虾的节肢动物,那些位于腹部的刺被认为是这些“虾”的附肢。正是因为这种生物看似一只“奇怪的虾”,所以就被称为奇虾(Anomalocaris)。值得一提的是,奇虾虽然有类似虾鳌一样的前肢,但其与现代虾类并无亲缘关系,而是一类在远古时期就已经灭绝的古老生物。


南京地质古生物研究所的科学家于 20 世纪 90 年代,在澄江生物群中发现了相对完整的奇虾化石标本。尽管只有大约 14 厘米长,但它却是目前世界上最完整的奇虾化石之一,并由此揭示了奇虾的真面目。这只奇虾拥有巨大的前肢,显得威风凛凛,尾叉狭长,展示着飘逸的大尾扇;同时,这枚化石还清晰保存了奇虾的两只眼睛,通过化石还能看到它的牙齿和前肢上的刺(图 7)。尽管目前的标本本身不算大,但是它所展现出的完整特征与结构信息让科学家进一步认识到了距今 5 亿多年前的寒武纪海洋世界。


综合全球各地的不完整化石标本,科学家们发现,寒武纪时期的大多数动物大小只有几毫米到几厘米,而奇虾最大体长可达2 米,还拥有用于捕食的硕大附肢。这种“巨无霸”型动物在当时完全可以称得上是海洋霸主,它是海洋生态系统中最早的顶级捕食者,也是“寒武纪生命大爆发”最具代表性的明星动物之一。


 图 7 南京古生物博物馆收藏展示的澄江生物群霸主生物:奇虾化石。南京地质古生物研究所供图


地球上的第一朵花—辽宁古果

早在 100 多年前,《物种起源》的作者达尔文先生曾因被子植物突然大量出现在白垩纪地层中并且找不到它们的祖先类群和早期演化的线索而感到困惑不解,将被子植物的起源称为“讨厌之谜”。“辽宁古果”化石的发现为解开这个谜题提供了重要依据,是人类对被子植物的起源与早期演化取得的重要成果。


1996 年 11 月的一天,一位刚从辽西野外回来的同事将辽宁北票市黄半吉沟村早白垩世地层中的 3 块植物化石拿给了南京地质古生物研究所的孙革研究员。这片化石上有一株貌似蕨类的分叉状枝条,其似叶子的部分呈凸起状,显然不同于常见的蕨类植物,植物主枝和侧枝上呈螺旋状排列着 40 多枚类似豆荚的果实,每枚果实中都包藏着2至4粒种子,种子被包裹在果实之中(图8)。这是确凿无疑的被子植物!于是,迄今最古老的被子植物就这样确定了,“辽宁古果”这个新的分类群便被确定了下来。


 图 8 南京古生物博物馆收藏展示的辽宁古果化石,被称为“地球上的第一朵花”。南京地质古生物研究所供图


辽宁古果(Archaefructus liaoningensis)生存在距今 1.25 亿年前的中生代,是迄今发现的最早的被子植物,又被称为“地球上的第一朵花”,为全世界的有花植物起源于辽宁西部提供了有力的证据。尽管近年来对早期被子植物研究取得了诸多新进展,更古老的被子植物也有一定的争议性报道,但是辽宁古果所引发的研究热点及其第一朵花的地位,仍然是无法撼动的。


“中华龙鸟”—被称为鸟的恐龙

在南京古生物博物馆内,保存有一块署名为中华龙鸟的化石标本,它是产自著名的热河生物群的明星生物之一。


1995 年,辽宁省朝阳市四合屯的一位农民无意间发现,在灰白色的岩石当中有一块外形奇特的化石,它具有明显的羽毛,因此被当作是“鸟类”化石。随这块化石石板的劈开,它露出了栩栩如生、成镜像关系的凹、凸两面。这块化石的两面被分别送到了中国地质博物馆和南京地质古生物研究所。南京地质古生物研究所的科研人员随即展开了专门的研究工作,通过化石上的“原始羽毛”及化石似鸟类的特点,将其命名为“原始中华龙鸟”(Sinosauropteryx prima,图 9)。但随着研究的不断深入,研究人员发现,这只“鸟”前肢短、尾部很长,其骨骼特征与鸟类的亲缘关系较远,而竟然是恐龙家族的美颌龙类,是一种长有羽毛的恐龙!这一发现立即轰动了学术界,“中华龙鸟”验明正身,也愈发名声大噪。


 图9 南京古生物博物馆收藏展示的中华龙鸟化石,热河生物群的明星生物。南京地质古生物研究所供图



作者:徐洪河

编辑:诸鹏飞

审核:盛捷


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