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神奇的恐龙在哪里?化身恐龙法医按“石”索骥

发布时间:2024-04-24 作者:
竹汐
来源:
石头科普工作室公众号
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在地球漫长的历史里,恐龙曾是这颗星球上的主宰。尽管它们在约6600万年前的白垩纪末期就灭绝了,但留下的化石却成为了我们研究地球史、生命史乃至恐龙自身生活习性的珍贵线索。在所有恐龙化石中,足迹化石以其独特的方式,为我们提供了一种不同于骨骼化石的了解恐龙的途径,如果说骨骼化石可以帮助我们知道恐龙化石的生后事,那么足迹化石则描述了他们生前在做什么。今天,就让我们一起探索这些穿越时空的印记,揭开它们背后的故事,让我们从如何采集恐龙化石说起。



采集恐龙足迹化石通常分为以下几个步骤:

1.选址,选择暴露出来的岩层或露天矿床,这些地方通常更容易发现恐龙足迹化石。

2.采集样本,测量尺寸,测量足迹的长度、宽度和深度,这些测量数据将帮助科学家们了解恐龙的体型和行走方式。

3.分析足迹特征,观察足迹的形状、指数、脚掌的纹理等特征,并将它们与已知的恐龙足迹进行比对。这样可以推测出足迹的主人可能是哪一类恐龙,甚至可以推测出恐龙的速度和行走方式。

4.重建恐龙行为,大量的足迹可能表明恐龙曾经形成群体,而不同的足迹类型则可能暗示着不同的行走方式,如奔跑、行进或停留等。这样的研究可以帮助我们更好地理解古代恐龙的生活方式和生态环境。


↑ 一位科学家采集恐龙脚印的场景,她用一些橡皮泥把恐龙脚印围起来,再用硅橡胶涂满这个足迹,

硅橡胶干的时候就可以把整个足迹撕下来带回去研究。


脚印与脚印之间也有不同,正常人类的脚印是凹陷的,恐龙也有凹形脚印,但当凹形脚印被填充,原本形成脚印的地层被侵蚀,便可以形成凸形脚印,它是突出于表面的,可以直观地反映出难以观察的拇指印和皮肤痕迹。除了常见的这两类恐龙脚印化石,如果地层很松软,恐龙走过还会在下层基质出现印痕,越往下的地层变形越小,除了直接接触的地层上形成的痕迹,其他的都叫作幻迹。幻迹带来的麻烦是确定不了哪一层是最初的脚印层,除非上面留下了某种关键性的证据比如恐龙脚上的鳞片或者褶皱印痕、碎石泥缝、波纹痕或雨滴的重叠等。



有了这些脚印,我们就可以大体辨认留下这些脚印的主人。科学家们一般通过骨盆的不同将恐龙分为蜥臀目和鸟臀目,但古生物学家难以根据足迹来判断恐龙的骨盆长什么样子,所以只能将它们分为遗迹科、属和种。


最理想的情况是恐龙足迹能和恐龙化石在相距很近的同一化石点被发现,但这几乎是不可能的,因为二者形成的条件不同,足迹的形成需要较长时间的地表暴露,以便干燥、成形,但这对恐龙尸体的保存却极为不利,长期暴露于地表,恐龙的尸体很容易被食腐动物捡漏;另一方面,恐龙尸体的保存需要水流携带沉积物迅速将其掩埋,但这种水动力条件往往是摧毁足迹的元凶。



首先我们先把四足和双足恐龙区分出来,四足的名为蜥脚类恐龙,它们具有较小的头部、较长的颈部和尾巴以及粗壮的四肢,包括雷龙、腕龙、梁龙等。其体重大,四足足迹一般显示出大小、形状不同的前后脚印,后脚印比前脚印大,还都可以有四五趾之多。四足恐龙足迹远不如双足恐龙足迹常见,是因为大多数四足恐龙更喜欢干燥或数木繁盛的栖息地,在那里它们的脚印不会被保存下来;而双足恐龙的脚印是最普遍的,它们通常包含形状相似的指纹左右序列,每个序列又包含三个主要的脚趾印记,所以通常被称为“三趾印”。但实际上大多数双足恐龙每只脚上都有四到五根趾头,但其中一根脚趾很小,并且处于脚后部内侧的高位,即使在化石上有痕迹,拇指脚印也通常小而浅;而第五趾在进化过程中慢慢退化了。


↑ 退化的恐龙脚趾


↑退化中非常浅的拇指印


双足恐龙包含食草的双足行走的鸟脚亚目和食肉的兽脚亚目,可以通过趾尖和脚后跟区分它们:鸟脚类恐龙的脚印特点是它们的足迹通常比兽脚类恐龙的足迹更宽,后部更圆润(u型)。而兽脚型脚印往往有大而尖锐的抓痕,呈倒V字或尖锥形状,后半部呈现三角形或楔形(v型)。兽脚类还可以进一步划分种类,一开始,人们把20cm作为足迹的分水岭,<20cm的兽脚类称为虚骨龙类,>20cm的称为肉食龙类;现在更多使用的是从纤细型到粗壮型的分类:似鹬龙足迹、安琪龙足迹和实雷龙足迹。


↑可以通过趾尖和脚后跟区分


↑兽脚类尖锐的爪痕


文章开头我们有提到恐龙足迹化石让我们了解到的是恐龙的生前事,通过这些各式各样的脚印,我们还能重建当时的恐龙行为。美国著名古生物学家奥斯特罗姆就通过观察鸭嘴兽龙类的足迹,发现了鸭嘴兽龙类是群居的,而且具有一定的社会性。而在中国发现的另一枚足迹则表明恐龙竟然会游泳:它用后肢末端扒水,刚刚好碰到河底留下了足迹。


↑ 九只恐龙在前后间距很短的时间通过这段地方留下了足迹,说明恐龙是一种群居性动物


恐龙在给世人留下当时地球状态信息的同时,也为一些古老传说增添了一份神秘色彩,比如内蒙古查布地区“神鹰”足迹实际上是三趾型的肉食性兽脚类足迹;贵州贞丰的“鬼脚印”实际上是恐龙时代之前三叠纪早期的生物足迹;能够飞檐走壁的西藏“格萨尔王”,背后的真实身份其实也只是走的比较快的恐龙罢了。



恐龙足迹化石作为一种特殊的古生物遗迹,为我们提供了一个独特的视角来探索地球上曾经存在过的这些庞大生物,每一次新的足迹发现,都是我们与这些古老生物之间对话的新篇章。亲爱的读者朋友,你有见到过一些奇怪的痕迹吗,它们有可能是几千万年前恐龙留下的脚印呢。



来源:石头科普工作室公众号

作者:竹汐

编辑:诸鹏飞

审核:盛捷


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