030902热河生物群-汪筱林-第1章
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汪筱林， 毕业于吉林大学地球科学学院地质系。1999…2001年，在中国地质大学（北京）做博士后研究。主要从事辽西热河生物群中的恐龙、翼龙以及地层、时代和环境背景研究，在Nature、科学通报等国内外重要学术刊物发表论文近40篇。
内容简介
今天我给大家介绍一下《热河生物群》，大家知道，在整个地球生命的演化历史当中，生命的出现，已经有三十多亿年了，但是真正重要的出现，应该在我们国家发现的澄江动物群，就是寒武纪大爆发，这是五亿多年前。在我们国家有一个很重要的一个地方，那么这就是现在大家都叫它“白垩纪公园”，那么这就是我们辽西的，主要分布在辽宁西部的一个热河生物群。
热河生物群现在的化石比原来刚开始发现以后，远远多得多，就是说它从脊椎动物的鱼类开始，一直到两栖类，爬行类，那么爬行类包括很多很多的门类了，比如说龟鳖类、蜥蜴、离龙、翼龙，一直到恐龙，很多很多门类。爬行类，那么再到鸟类，一直到哺乳类，都有发现。另外很多被子植物，也在这儿发现了。
那么这样好的标本这样多，那么总得找出一个原因来，为什么在辽西地区有如此丰富、如此种类繁多的这个生物，这样的化石？另外一个就是它为什么保存得如此完整、如此精美？这个就是说我们从地质上和环境方面，从它埋藏学方面会给它一个解释的。那么要形成化石，首先有这样几个阶段，一个就是它的生物群——当时的生物要非常丰富，生物丰富当然和它生存环境有关系，环境适宜生物生长繁盛，那么生物就越多。第二个，就是死亡方式，就是它是正常的死亡，还是灾难性的死亡，比如说地震或者是火山爆发，这种灾难性的死亡，往往能形成很多这个生物使它保存起来。第三个，就是搬运距离的远近，就是生物是在原地埋藏的，还是异地埋葬的，就是搬运远近的问题，第四个，就是埋葬速度，就是说生物是快速埋藏还是很缓慢地暴露在地表，有一段时间，第五个，就是埋藏环境，埋藏环境就是说在它生活的环境里边，原地死亡以后就埋葬呢，还是说它经过河流、风等等的介质搬运很长的距离，一段距离以后再埋藏；最后是时间，就是只要形成化石的话，必须有时间，没有一个很长的时间就形不成化石。所以辽西就满足了所有生物，所有化石形成的各个阶段的各种条件。
《热河生物群》 （全文）
大家好，很高兴有机会站在北师大的讲堂上，给大家做一个报告。大家都知道，整个地球生命的演化历史当中，生命的出现，当然已经有三十多亿年了，但是真正重要的出现，应该在我们国家发现的澄江动物群，就是寒武纪大爆发，这是五亿多年前。那么从这个时候开始，整个生物就发生了一个全新的面貌。我们要讲到的这一段，就是中生代这一段，大约时间就是从两亿三千万年，到六千五百万年这一段时间，这一段时间其中包括了三叠纪、侏罗纪和白垩纪这样三个阶段。那么中生代应该说整个就是一个恐龙的时代，就是恐龙的时代，就是说从恐龙出现到六千五百万年的绝灭，就是整个这一段时间。那么这个期间，不光爬行动物恐龙出现了，天空飞的翼龙也出现了，那么一些重要的门类，比如和我们关系比较密切的鸟类，在这时候也出现了，还有现在地球上广泛分布的被子植物也出现了。
大家也许都看过这个侏罗纪公园，那么这是侏罗纪公园的一个镜头，它主要的内容就涉及到中生代的恐龙、翼龙这些生命的一些基本的情况。那么大家是不是知道，在我们国家也有一个很重要的一个地方，那么这就是现在大家都叫它“白垩纪公园”，那么这就是我们辽西的，主要分布在辽宁西部的一个热河生物群，当然这个分布范围核心在辽宁西部地区，就是朝阳、锦州，但是在周边地区也有广泛的分布，比如说就是内蒙古的东南部，在河北的北部都有分布，但后期热河生物群的分布是非常广泛。所以我今天主要讲这样四个方面，一个，介绍一下热河生物群整个的面貌，它是怎么来的，怎么发现的，它的研究历史的一些情况；第二个，讲一下我们在野外的一些发现，一些发掘工作；还有一个，就是重要的化石发现；最后就解释一下，为什么在这个地方有这样多的生物埋藏起来，变成化石，保存得如此精美。
第一个，我就讲一下热河生物群。其实热河生物群应该说很早就发现了，在1923年，有一个美国著名的地质学家葛利普教授，他在辽西的凌源地区做地质工作的时候，他就发现了在一套岩层里边有很多的生物，这一套岩层是湖相沉积的，有很多的生物化石，这时候他就提出来，把这一套地层叫做“热河系”。当时因为它主要分布在热河省，主要在凌源，就是在承德的附近，属于热河省，所以它叫热河系。那么1928年，他就提出来，在这一套地层里边的一套生物组合，就叫做热河动物群，因为他当时主要发现是动物。那么在1962年，我国有一位著名的古生物学家顾知微院士，他在做辽西工作的时候，他就发展了葛利普的一些观点，他把这个“热河系”，就叫做热河群。当然这个地层的范围又增加了很多。那么这一套组合里面的生物群，当然包括后来的植物了，就叫热河生物群。当时他俩对时代的认识还是不同的，葛利普当时提出来以后，他就认为这一套地层属于白垩纪的，早白垩世的；那么顾先生提出，就是当时认为是侏罗纪的，但是现在从二十世纪九十年代初开始，顾知微院士，他经过重新的研究，推翻了他原有的观点，原来他认为侏罗纪的观点，现在他就认为是白垩纪的观点。这儿显示的就是热河群和热河生物群主要的地层情况。那么我们可以看到，热河生物群主要分布在义县组和九佛堂组这两个组里边。
那么下边的一套地层就是义县组，那么上边一套地层是九佛堂组，这两个地层的时代，现在看的话，就是从这个热河生物群分布的时代，可以看出来，它应该在一亿三千五百万年，到一亿年或者一亿一千万年，这样一个时间阶段。当时发现的代表生物群就是这三类，那么一个就是脊椎动物，就是狼鳍鱼；那么另外有两类无脊椎动物，一个是东方叶肢介，一个是三尾拟浮游。这是当时葛利普，还有顾先生当时发现热河生物群的典型代表，就这三类化石，那么现在通过这几年我们的工作，现在热河生物群组合面貌发生根本的变化，那么除了上面发现的三类主要的化石之外，就是我们已经发现。从脊椎动物的鱼类到两栖类；到爬行动物；到鸟类到哺乳动物，所有的各大门类的动物都有，而且还发现了很多比较重要的被子植物的化石。另外还有无脊椎动物化石，所以现在热河生物群的面貌组成完全和以前不一样了，发生了根本的一些变化。热河生物群的发现，就是从刚才讲的，从1923年开始到二十世纪六十年代，到二十世纪八十年代，一直到我们现在，那么最重要的发现，应该说在二十世纪九十年代初。早期发现了主要是无脊椎动物，一些鱼类的，那么二十世纪三 四十年代，日本人在这个地方也发现了一些龟或者蜥蜴，这些爬行类动物化石；那么二十世纪六、七十年代，我们国家很多地质学家、古生物学家到这儿做工作，当时大家的观点都是一个侏罗纪的观点。晚侏罗世的观点，那白垩纪的观点已经是很少了。那么在二十世纪八十年代后期，1987年这时候，在辽西地区又重新发现很重要的化石，比如说鸟类化石就发现了，那么又发现了一些鹦鹉嘴龙的化石，那么真正的重要发现，应该是1990年开始，我们专业人员第一次发现了鸟类化石。那么从1990年开始以后，在辽西地区发现大量的一些化石，那么这就谈到了一个它时代的问题，就刚才谈到，它时代争议基本上就是近一个世纪的争议了，最早就认为是早白垩世，后来就是晚侏罗世，甚至到中侏罗世。那么最近通过我们这几年的工作，就发现了从脊椎动物组合来考虑的话，它的时代也应该是早白垩世的，另外我们做了一些同位素年龄，就是说用火山灰中的一些矿物来做同位素年龄测定。那么我们的这些结果就发现了，它的时代其实是一亿两千五百万年。
通过最近这几年的工作，我们可以把辽西地区，甚至包括冀北和内蒙古东南部，这样核心地区，就是地层的分布情况，我们可以建立这样一个连续的剖面。那么我们发现了就是说在义县组和九佛堂组，整个热河生物群可能有这样五个主要的化石层位，它每个层位都有一些同位素年龄，我们现在这几年主要的工作就是在它的底部，也就是热河生物群最下部，我们做了很多同位素年龄。那么这样一个好处就是什么呢？就是辽西地区，它不但是化石分布得比较多，那么另外一个更重要的，它有大量的多期的火山喷发，火山喷发它形成了大量的火山灰，这些火山灰其实在区域上可以进行对比的，那么另外一个，就是它还可以形成一个，就是火山喷发的火山灰空降堆积下来，这些火山灰最能代表，就是化石生物的生存年龄，那么我们根据火山灰测它年龄，测出一个非常精确的绝对年龄以后，我们可以在这个地球演化准确的这样一个时间坐标上来谈生物的进化。
下面我介绍一下，就是我们野外发掘的一些情况。那么这是辽西的四合屯，到目前为止，就是成为世界上一个最著名的化石地点，它的知名度，现在甚至超过了德国出始祖鸟的索伦霍芬这个地点，那么我们也可以看到，远处两个小山，那个地方叫做尖山沟，尖山沟地区应该说是热河生物群典型的一个化石地点。很早以前在这儿发现了大量的鱼，还有无脊椎动物，还有一些植物化石。那么这个地点是怎么发现的呢？其实当时老乡，就是说在这个地方挖鱼，挖一些昆虫，保存很好昆虫、鱼，他们就卖化石，当然一块鱼化石，一块钱，他卖这个，挖的时候，这个老乡就感觉他自己当然也很有经验了，就是认为这层发白色的地层里边有东西，他在周边的范围里边去找。找的时候，挖鱼的过程当中，就很多细小的骨骼，他不知道这是什么东西，那么当时他认为，他还是脑子比较聪明，他就说我得仔细挖，看究竟是什么东西，他挖出来以后，结果他把的整个面起开以后，它这儿整个鼓个包，一个完整的鸟就出现了。就是在2000年，由于我们国家大量的鸟类化石发现，2000年在我们国家召开了一次国际性的会议，就是鸟类的进化，就是热河生物群的一个研讨会，那么在这次会议期间，国内外有七 八十位鸟类学家来参加会议，而且到野外去考察，我们在野外考察过程中，现场就发现一只比较完整的孔子鸟，当时很多搞这个鸟类的鸟类学家，他们搞了一辈子，但是他们并没有发现，从地层里边亲自挖出来这样的鸟，他根本没有过。比如说始祖鸟发现一百多年了，到目前为止只发现了七件标本，那我们这个地区，在1993年以来，已经发现了大约几千块的标本，当时发现一块标本以后，他们当然很兴奋了，非常高兴，就认为这一辈子做鸟类，终于发现这个鸟从地层里面已经发现了。
这是我们在2000年发掘的一个现场，后面这个剖面，大家可以看到，黑色的就是一些火山熔岩了，这火山熔岩就是后期穿插在里头的，就是火山爆发以后，有沉积的火山灰，那么后期火山爆发以后，地层里边穿插进去的一些熔岩。这是张家沟的一个发掘，其实张家沟是一个很重要的地点，这个地点，应该说从1998年开始，就有化石的发现，这个地点很有意思，就是它发现的标本，基本上都是长毛的恐龙，真正长有羽毛的恐龙，就是后来我们研究的尾羽龙，这个地方还发现过原始祖鸟，就是说它的前肢上长了很好的羽毛，已经分叉的羽毛，真正的羽毛。
这是另外一个，就是上河首的发掘。上河首这个地点，紧挨着朝阳市，距离朝阳市的市郊。这个地点，很有意思在哪儿呢？它是上面的一个层位，九佛堂组的层位，比刚才说的义县组要稍微高一点，大约时代是在一亿一千万年左右，上河首这个地点，其实最早也是当时老乡在这儿曾经发现过一个鸟的化石，但是它是很破碎的鸟化石，后来这个地方还出了一个很重要的事件，就是说从这儿出现的一个鸟，一个恐龙的尾巴，拼在一起，就是一个“古盗鸟”，就称为一个“古盗鸟”事件，这个“古盗鸟”事件，大家都应该知道，美国《国家地理》杂志发表了一个辽宁“古盗鸟”这样一个东西，那么后来我们发现是一个拼起来的一个化石，那么就是这个地点出的。
下面谈一下重要的一些化石发现，其实刚才我已讲到了，热河生物群，现在的化石比原来刚开始发现以后，远远多得多，就是说它从脊椎动物的鱼类开始，一直到两栖类，爬行类，那么爬行类包括很多很多的门类了，比如说龟鳖类、蜥蜴、离龙、翼龙，一直到恐龙，很多很多门类。爬行类，那么再到鸟类，一直到哺乳类，都有发现。另外很多被子植物，也在这儿发现了，所以我下边讲的，就是把所有这些门类化石主要的发现，给大家展示一下。
其实我们大家都知道，鸟类是我们人类的朋友，现在地球上分布非常广泛，而且是非常大的类群，当然对鸟类的起源问题，对它的飞行的起源问题，甚至这个羽毛的起源问题，一直是一个难以解决的、一个重大的理论问题。那么辽西大量标本的发现，就是热河生物群的发现，对解决这个鸟类的起源问题，提供了一个非常好的这样一个化石的证据。那么这是辽西地区发现的第一块的鸟化石，这是当时一个农民发现的。那么这是我们研究人员发现的第一块鸟的化石，是1990年发现的，这就是周忠和博士发现的，周忠和其实是研究鱼的，做鲟鱼类这一类研究的，他在1990年的时候，他在波罗赤这个地点去采标本的时候，采鱼化石标本的时候，他就偶然发现这样一个鸟的化石。那么这次发现，就是说把他整个的研究方向给改变了，他现在就是很知名的一个鸟类学家了，他就是从研究鱼，又发现鸟以后就开始研究鸟了。这两块标本发表以后，就在国际上引起非常大的轰动了，就是全世界的目光基本上集中到我们中国的辽西地区，所以说后来就是把这一次非常重要的国际会议，就是2000年的国际会议就放到我们国家来召开。
其实辽西地区除了鸟的重要发现之外，另外一个引起全世界轰动的就是带羽毛的恐龙。其实对恐龙的认识，大家的观点就是恐龙非常庞大，非常可怕，全身都是鳞片这样一个冷血动物的观点。但是从辽西的恐龙发现以后，人们对这恐龙的认识，发生了一个变化，就是有些恐龙并不像人们想像的那样庞大，并不像人们想像的那样全身覆盖着鳞片，像现在的鳄鱼，蜥蜴这样的，其实它身上覆盖有一些毛。很早以来人们就提出来，就是一些恐龙是热血的，认为它是一个温血的动物，但是没有化石证据，尽管没有化石证据，但是在很多的复原图上，它的身上都是覆盖着一些羽毛。我们辽西的一个重要发现，就是发现了一些恐龙，一些小型的兽脚类恐龙，身上是长有毛的，长有真正的�
