辽西一带的蝾螈化石

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来自---张万连的个人网站
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+ j, O4 K/ H/ }5 b4 J6 r如果说人是猴子变来的，并没有人吃惊，可如果说人是由鱼变来的，你信吗？

    我们先来讲一个在古生物界广为流传的故事。
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- J& p1 a! U4 _6 f* d; B    1938年12月22日，在南非小镇东伦敦海港一条叫“阿里斯蒂”号的渔船上，一位在当地博物馆工作的年轻女孩拉蒂迈仔细地挑选着海洋生物标本。突然她眼睛一亮，一个20世纪生物学上最富有传奇色彩的海洋探险故事拉开了序幕。
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    让拉蒂迈小姐兴奋的是一条全身闪耀着逼人蓝光的怪鱼。与所有现存的鱼类不同，这条鱼身上覆盖着坚硬的鳞片，它的鳍变得似腿非腿似臂非臂，很容易让人联想到陆生脊椎动物的四肢。拉蒂迈把鱼运回了博物馆，让人鉴定，可谁都不认识，博物馆鱼类学家史密斯博士又恰巧外出度假。圣诞节前夕的南非，天气炎热、潮湿，鱼身美丽的蓝色开始褪成褐色，如何保存这条怪鱼成为一个棘手的问题。镇上只有太平间和食物冷冻库具有足以容纳这条1.5米长、58公斤重的大鱼的冷藏设备。在请求帮助都遭到婉言拒绝后，拉蒂迈找来了少许福尔马林，用它把报纸浸湿后包裹鱼身，以延缓鱼体的变质。
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5 N, ?: e5 c3 ?8 v    12天以后，拉蒂迈的信终于到了史密斯的手里。透过拉蒂迈所画的粗略素描，史密斯一眼就认出，这是一类生活在远古时代的鱼类——空棘鱼，人们认为这种鱼在大约6500万年前就同恐龙一起灭绝了，人们对它们的了解仅限于化石了。史密斯简直不敢相信自己的判断，立即拍电报给拉蒂迈，让她精心保管标本。遗憾的是，史密斯担心的最坏情况已经发生了，蓝色的怪鱼已成为一具剥制标本，只保留下来皮肤和内部骨骼，而内部器官和组织都作为垃圾倾入印度洋中去了。
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    这条鱼被史密斯教授命名为拉蒂迈鱼。此后，史密斯夫妇用了14年的时间，走访了非洲东海岸所有的小渔村，贴了无数画着拉蒂迈鱼的招贴画，悬赏100英镑，寻找第二条拉蒂迈鱼。直到1952年，也是一个圣诞节的前夕，拉蒂迈鱼在科摩罗群岛终于再次现身。为了尽快获得这条鱼，史密斯甚至惊动了南非总理。南非总理立即下令派军舰和军用直升机取回这条鱼。当载着拉蒂迈鱼的直升机降落在南非首府开普敦机场的时候，南非总理亲自赴机场迎接。他说的第一句话就是：“噢，我们的祖先原来就是这个样子啊！”
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    鱼类是怎样从水中登上陆地的？它们是怎样变成包括我们人类在内的四足动物的？这是古生物学研究的一个热点问题。人们从拉蒂迈鱼身上看到了4亿年前的鱼类在向陆地进军所作出的准备。

  L0 i7 ?* S$ s6 a    在大约3.6亿年前，一群勇敢的鱼终于爬上了陆地。它们学会了用肺呼吸，鳍也变成了四肢。它们具有既能在水中栖息又能在陆地上栖息的两种生活特性，所以人们称它们为两栖类。两栖类的出现是鱼类登上陆地的第一步，是脊椎动物在进化过程中的一个巨大的转折和革命性的飞跃，具有划时代的不可估量的重大意义。所以古生物界非常重视两栖类的研究发现。
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* G7 M7 t2 a% f7 x5 ^* D6 c% C2 F3 N    两栖类分有尾两栖类、无尾两栖类和无足两栖类。其中有尾两栖类俗称蝾螈类，无尾两栖类俗称蛙类。辽西一带曾发现了包括三燕丽蟾、葛氏辽蟾、北票中蟾3属3种无尾两栖类化石，同时发现了3属4 种蝾螈类化石。

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钟健辽西螈

4 O7 P( `0 B% Y, ?, m    “文化大革命”后期，1970年8月，辽宁煤田地质局被打成“资产阶级反动学术权威”的工程师潘广，被从沈阳遣送到辽西地区的锦西县新台门公社（现葫芦岛市连山区新台门满族蒙古族镇）保证沟大队夹道沟生产队落户为农。离夹道沟两公里远的新台门是个较大的集市。潘广到新台门赶集的过程中用他地质专家独具的眼睛发现，在新台门和邻近的水口村一带蓝旗组地层安山岩的下部，含有较薄的湖相沉积夹层。当时他想夹层中很可能含有热河生物群化石，所以每次赶集都注意这里会不会有化石。这年深秋时节，潘广终于在新台门附近的公路旁发现了十几块蝾螈化石。经过他认真踏查，发现在水口村也有这种化石层，所以就经常在这一带寻找化石。1971年春节放假期间，他领着唯一随他下乡的读小学的小女儿秋南，带着饭盒到水口村一带找化石，结果又发现了十几块蝾螈化石和一批软体类、昆虫类和植物化石。后来他把这件事告诉了辽宁煤田地质局阜新第七勘探公司的常征路工程师。在地质古生物界，常征路是个有口皆碑的人物。为了找煤，他踏遍了辽西的山山水水，成为辽西的活地图。找化石的、找煤的、找石油的、找其它矿的，包括来自国外的专家到辽西考察，都是找他作向导，他从来都是有求必应。他发现了很多有科学价值的化石，都交给了相关的古生物科学家去研究。他听说新台门满族蒙古族镇有蝾螈化石后，从20世纪80年代开始一有机会就到这一带找化石。1996年，他终于在新台门附近找到了几件蝾螈化石，然后交给了古脊椎动物与古人类研究所的董枝明。1997年下半年，古脊椎动物与古人类研究所派到美国留学的王原博士学成回国。他在国外学习的是两栖类，所以回国后就与董枝明研究员一起研究了这些蝾螈化石。1998年董枝明和王原在中国《古脊椎动物学报》上报道了这一研究发现。他们以化石产地为属名，以已故中国科学院院士、著名地质古生物学家杨钟健的名字为种名，把这种蝾螈命名为钟健辽西螈。钟健辽西螈的头骨特征与现生的小鲵类相似，比如它们的犁骨齿列位于腭面中间，并横向延伸。从身体大小上也类似于现生的小鲵类。后来王原博士又几次前往化石产地，共采集了30左右件新的化石材料，并进行了深入研究工作。

    发现钟健辽西螈的地层，潘广教授认为是蓝旗组，属于晚侏罗世地质时期，距今1.4—1.45亿年。但也有人认为是九佛堂组，目前又有人提出不能排除是义县组的可能性。按这两种意见，则属于早白垩世，距今1.2亿年或1.25亿年。

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奇异热河螈
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. C- o7 Q! P8 T$ {# R; x    内蒙古自治区宁城县山头乡的道虎沟与辽西地区的凌源相毗邻，与凌源市的小城子镇山同脉水同源。历史上这里就曾是辽西的一部分，因此现在道虎沟的山上长的是凌源的树。1998年，古脊椎动物与古人类研究所的汪筱林和张福成博士在道虎沟考察时，从当地农民手中收集到一些蝾螈化石。他们把化石带回去以后交给了王原研究。王原在2000年4月出版的《古脊椎动物学报》上，报道了他的这一研究结果。王原把这种化石命名为奇异热河螈。这种动物与辽西螈体型相似，但它们具有明显的外鳃，且尾巴侧扁，这些都说明它们是水生的蝾螈，它的头骨特征十分奇特，比如犁骨齿长在腭面中间，形成一个齿板，并有一个向后延伸的具齿的后突，另外它们的翼骨不像其它蝾螈那样指向上颌骨的后端，而是指向腭面中部。正是因为这些奇特的头骨特征，才有了“奇异”的种名。奇异热河螈具有典型的幼态持续的现象，也就是说成年个体保存了幼体的形态特征。这种现象在其它辽西的中生代蝾螈中，如天义初螈中也存在，说明幼态持续现象在有尾两栖类的早期演化中可能具有重要的意义。

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天义初螈

    2003年3月，北京大学地球与空间科学学院特聘教授高克勤博士和美国芝加哥大学的尼尔·舒宾教授对在道虎沟发现的另一种蝾螈类化石进行了合作研究。并将研究成果发表在国际权威学术刊物英国《自然》杂志上，论文题为《最早的冠群蝾螈类化石》。
    高克勤等把这种蝾螈命名为“天义初螈”。他们认为这种蝾螈是有尾两栖类动物中的一个原始类群,所以以“初螈”作其属名。种名天义为化石产地所在的宁城县的县城。高克勤称天义初螈是该类群已知的最早化石记录，可归入隐鳃螈科,与现生蝾螈中的大鲵，俗称“娃娃鱼”有直接的亲缘关系。现生蝾螈和青蛙一样，幼体生活在水中，用鳃呼吸，而成体后在陆地上生活，用肺呼吸，这个发育变化过程叫“变态”。但是，大家并不知道古代的蝾螈是否也有这样的一个变态过程。而科学家在天义初螈化石中发现，其中只有幼态持续型的个体，没有变态型的个体。从这些保存完好的幼年和半成年的个体化石上，人们还可以清晰地分辨出包括眼睛、外腮和胃中内容物等软组织特征，甚至连它们尾部的褶皱都依稀可辨。此前,这类动物的最早化石记录是距今6000万年左右,而高克勤认为道虎沟化石产地属于中侏罗世地层，距今1.6亿年，按此，这一新发现把隐鳃螈科的起源时间推前了1亿年。但新的同位素研究直接提取化石层中的火山灰测年，得出的年龄小了许多，是大约1.32亿年，还属于白垩纪早期。看来有关年龄之争在一段时间内还会进行下去。
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    2003年，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所专家在凌源市的热水汤，发现了与道虎沟相似的化石层位，并且也发现了蝾螈化石。王原博士鉴定后，在2004年《科学通报》上发表论文认为，这些蝾螈化石也属于天义初螈。

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道虎沟辽西螈

    在2004年4月出版的国家核心刊物《科学通报》上，王原博士发表了一篇题为《有尾两栖类一新种: 道虎沟辽西螈》的文章，这是他根据几年前在道虎沟收集的化石材料又研究发现的一种新的蝾螈化石。这种蝾螈体长14厘米，头长1.9厘米，宽2.1厘米，吻部宽圆。它的骨骼特征与奇异热河螈及天义初螈不同，而与钟健辽西螈十分相似。王原博士研究认为这是辽西螈的一个新种, 把它命名为道虎沟辽西螈，并依据辽西螈的新材料重新修订了该属的骨骼学特征。辽西螈是我国最早报道并详细描述的中生代蝾螈类，它是一种经过变态的有尾类，这点与热河螈和初螈不同。它的这两个种在吻部形态、犁骨齿列延伸方向、骶后肋数目上有显著区别。辽西螈的头骨形态、舌器形态等方面与现生小鲵类的爪鲵属十分相像，推测辽西螈与现生的小鲵类可能具有较近的亲缘关系。
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    古生物科学家对道虎沟的地层时代有较大分歧, 昆虫学者认为属于距今1.6亿年前的侏罗纪中期或更早的时期，而脊椎动物如翼龙的研究者则认为属于距今1.3亿年的早白垩世。王原博士称，道虎沟辽西螈的发现首次将内蒙古道虎沟化石层与辽宁钟健辽西螈的产出层位联系起来，从而对解决相关地层对比和时代问题提供了重要信息。王原推测道虎沟化石层的时代是早白垩世或晚侏罗世，而不会如有些学者认为的那样，时代为中侏罗世。

   美国自然主义作家和学者亨利·大卫·梭罗说：一个湖泊，一个池塘就是一只洞察地球历史的眼睛。而一座山，一道沟又何尝不是一只洞察地球历史的眼睛？透过辽西一带一座座埋藏着化石的山、一道道埋藏着化石的沟，我们看到了一个一亿年前的远古世界，看到一个山连水水连山的世界，看到各式各样的蝾螈在湖边溪畔，在潮湿的草地上，在土穴岩洞里，在树丛石隙间，与恐龙，与翼龙，与飞鸟，与飞虫，与龟鳖，与鱼虾，与走兽，与鸣蛙……共享大自然的时光……突然，在隆隆火山爆发中，在一片惊慌中，在铺天盖地的火山尘埃中，化为今天的永恒。

弱水三千