【编者的话】好莱坞恐龙大片《侏罗纪世界》今年六月在中国上映,两周之内,席卷中国票房1.6亿美元。而真正的中国的侏罗纪世界是怎样的呢?来听听一个国际古生物学者团队讲述的中国恐龙的故事——他们历时两年倾心创作的中英文双语新书《征程:从鱼到人的生命之旅》(From Fish to Human: the March of Vertebrate Life in China)(C.Sullivan、王原、B.Choo著,576页,2015年7月)刚刚由科学普及出版社出版,英国的《自然》杂志特为此书撰写了书评,各国古生物学者也纷纷盛赞。
最近上映的《侏罗纪世界》无疑令观众们兴奋不已,但以我一个古生物学者的角度观察,其中的一些恐龙看起来并不符合最新的研究。举个迅猛龙的例子:这个在影片中扮演着“团队猎手”关键角色的小而致命的捕食者,被描绘成皮肤绿色且身披鳞片——这同我孩提时代时如饥似渴地捧着的书中读到的恐龙形象是一样的。但是,我们现在知道迅猛龙这种双足行走的食肉恐龙属于驰龙类,而过去几十年中的科学研究已清楚地显示,驰龙类恐龙们不仅与恐龙的后代——鸟类具有密切的亲缘关系,而且也拥有与鸟类相似的羽毛。也就是说,迅猛龙身上应该覆盖着羽毛才对——当然,这也许并不符合观众心目中的“狡黠的冷血杀手”的形象吧。
在我们的新书《征程:从鱼到人的生命之旅》中,恐龙自然也占据了重要的篇幅。这不仅仅因为它们受到了全世界人民的喜爱,更是因为中国出土的恐龙提供了关键的证据——表明羽毛确实存在于驰龙和其他许多与鸟类亲缘关系较近的恐龙中。中国东北距今1亿多年前的古湖泊里沉积的侏罗纪和白垩纪的岩层中经常保存有恐龙的完整骨骼,并伴有精美的软组织,如皮肤或羽毛的印痕。其中白垩纪的化石组成了所谓的“热河生物群”,包括许多保存了精美羽毛的鸟类化石和一些与鸟类起源关系相近的驰龙或其他恐龙的化石,而恐龙的身上同样长有显著的羽毛。在《征程》一书中介绍到的身材娇小的顾氏小盗龙(见第171页),其羽毛与鸟类的非常相似。在鸟类的远亲,如原始的暴龙类成员——华丽羽王龙(见第169页)中,其羽毛更像是丝绒或刚毛,显然不能被用于飞行。生存在同一地区侏罗纪时期的生物群被称为“道虎沟生物群”,也发现了带羽毛的恐龙化石,而且时代更早。比如有四个翅膀的近鸟龙(第135页)和有着漂亮尾羽的耀龙(第139页),它们在分类上属于恐龙,但都非常接近鸟类。于是我们发现中国“侏罗纪世界”的恐龙们很多都是毛绒绒的,或者身披华丽的羽毛。这除了证明鸟类起源于恐龙,还表明那个时期的不少恐龙的形象或许更加符合一个电影的名字——“这个杀手不太冷”。
热河生物群和道虎沟生物群一直是杰出的中外古生物学家偏爱的主题,而对全世界的化石爱好者来说,至少热河生物群是众所周知的。在这两个生物群中,带羽毛的恐龙化石为“恐龙的一支进化成了最早的鸟类”这个假说提供了坚实的证据。这个演化过程赋予了恐龙飞翔的能力并且极大地“改善”了它们的外貌(尽管未必能改变它们的野蛮气质L)。当然,中国丰富的化石记录远远超出了这两个看起来很华丽的化石组合。含有恐龙和同时期其他动物的化石不仅存在于中国东北的湖泊沉积物中,也存在于全国其他许多地方不同时间段的沉积岩中——从云南侏罗纪早期的地层,一直到山东、内蒙古等地区的白垩世晚期的地层中。从更广的层面看,中国脊椎动物(编者注:也就是有脊梁骨的动物,从鱼、两栖动物、爬行动物、鸟、哺乳动物,到人类都在其中)的化石记录 ——涵盖了从5亿年前的无颌的、长相酷似鳗鱼的鱼类到早期居住在中国的古人类。
在过去的八年中,我潜心研究中国脊椎动物的化石记录,并在位于北京的中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(IVPP)从事科研工作。虽然我的研究重点是恐龙,但通过与同事交流的耳濡目染,我除了关注本领域的最新进展,也开始欣赏中国脊椎动物化石的多样性,并喜欢与公众分享关于中国化石的故事。
正是源于这种兴趣,当我的朋友兼IVPP同事王原研究员在2012年提议合作撰写一本中国古动物馆重要展陈化石的导览书时,我欣然接受了邀请。中国古动物馆位于北京动物园的对面,是一个国家级的自然科学类博物馆。它隶属于IVPP并紧邻其旁建成。作为研究化石两栖类和蜥蜴的权威专家,王原博士还担任着中国古动物馆馆长一职,这使他成为这一项目理想的合作者。我们商议,这本书将以中英文写成并配以精美的插图,由科学普及出版社出版。我们也计划将脊椎动物进化历史中的九个“关键转换点”的简要阐述写入其中,如颌的起源、哺乳动物的出现等。作为一个有才华的科学家和艺术家,来自澳大利亚的楚步澜博士(Brian Choo)同意为本书配插图,他当时正在IVPP研究化石鱼类。
起初,我们对这个项目的想法很简单,就是出一本导览书。直到2013年4月,当王原博士带着我与科学普及出版社的副总编,也是本书的策划编辑杨虚杰女士首次见面之时,计划发生了变化(中国好像有句谚语,叫“计划赶不上变化”)。在讨论图书具体内容的时候,杨女士认为,我们的目标应该更加雄心勃勃 ——我们需要做一本讲述“从鱼到人”进化的完整故事的书!起初,我们被这样一个庞大的主题吓到了,经过艰难的磋商,我们最终达成了一致意见——也是我们认为可行性和创新性更强的计划:这本书将聚焦于十五个中国不同地质时代的化石脊椎动物群,并将在各个篇章间点缀以脊椎动物进化九个“关键转折点”为副线。限于书的篇幅,我们不可能囊括中国每一个重要的脊椎动物化石组合,但我们将以一种“前无古人”的方式来展现中国有代表性的、丰富多彩的脊椎动物化石记录。在讨论中我们确定了新书的名字:《征程:从鱼到人的生命之旅》。
我的主要职责是起草这本书的英文文本,并加入另两位作者的资料和意见;楚步澜(这个中文名字是王原博士帮他起的,我们都觉得挺有意思的)则主要负责化石生物群的生态复原图。王原博士负责将英文翻译成中文,对我偶尔写出的精彩语句和奇思妙想十分赞赏。同样重要的是,他还负责大部分的对外沟通联络的工作。在这本书的编写过程中我们得到了许多人的帮助:有科学普及出版社的杨虚杰女士和赵慧娟、胡怡两位编辑,非常专业的并富有创造力的平面设计师林海波先生,为我们拍摄化石图片的专业摄影师,其他为此书创作插图的艺术家,以及帮助我们解答疑问、审读相关章节或提供图片的不同领域的二十多位古生物专家。这是一个漫长而艰巨的过程,就像我们的书名所说的那样!虽然一再落后于时间表,终于,2015年6月20日上午,我们在中国古动物馆的展厅中成功举办了这本历时两年的中英双语图书的新书发布会。现场有许多观众热情参与,与会者还包括吴新智、刘嘉麒、周忠和三位著名的中国科学院院士。这让我们除了体会到完成重任的喜悦也倍感荣耀。
《征程:从鱼到人的生命之旅》一书完成了如书名所示的内容:从第一个介绍的,也是最古老的动物群——来自云南的澄江生物群(其中包括那些原始的无颌鱼类),到最后一篇介绍的,也是最年轻的动物群——来自北京西山周口店的早期人类种群——北京直立人:“从鱼到人”。在这两者之间,本书也向读者介绍了来自甘肃的原始爬行动物,来自内蒙古的特有的无角犀牛,当然还有各种各样的中国恐龙。这本书最长的一章是热河生物群,其中用大量篇幅着墨于长着羽毛的恐龙,如具有原始羽毛的食肉恐龙中华龙鸟(如第156页,第168页)以及拥有漂亮羽毛和胃石的素食恐龙尾羽龙(第179页)以及种类繁多的鱼类、两栖类、蜥蜴、鸟类、哺乳动物和其他脊椎动物。这些远古的生物使热河生物群惊艳于世,并为白垩纪这个“失落的世界”提供了价值连城的信息。本章还用一部分文字记录了那些为热河生物群研究做出过重要贡献的学者,如第一位研究者是19世纪的法国博物学家和传教士阿尔芒·戴维先生(编者注:就是向西方推介了中国大熊猫的那位学者)。
其他各章均采取上述同样的讲述方法,即讨论每一个动物群中重要的脊椎动物化石,提供关键化石和化石产地的照片,并常常结合“演化转折点”的讨论。在讲述云南侏罗纪早期的禄丰动物群章节中,我们向读者特别介绍了中国古脊椎动物学之父杨钟健先生,他研究了该动物群中的许氏禄丰龙和不少其他动物。我们这本新书也是敬献给杨先生的。许氏禄丰龙于1941年被杨先生发现并描述,它是巨大的、植食性的蜥脚类恐龙的“小号”亲戚(尽管如此,也有六七米长),特征也更为原始;那些巨型的蜥脚类是在侏罗纪后期逐渐繁盛起来。禄丰龙是第一个完全由中国学者发现、研究并命名的恐龙。为了纪念它的历史地位,1958年,它成为了出现在中国邮票上的第一种恐龙。
本书也试图结合全球脊椎动物更大的演化背景下来讲述中国化石的故事。例如山东白垩纪晚期的王氏动物群一章中,就指出了在同一时期的北美洲西部,其恐龙动物群与王氏动物群有着惊人的相似之处。王氏动物群中有一种叫诸城暴龙的大型食肉恐龙(第191页),它与北美著名的霸王龙是近亲;动物群中还有一种与北美大型的三角龙相似的近亲(中国角龙,头长就有两米,第189页),而它也是出现在北美之外的唯一的大型角龙类。为了解释这一现象,该章采用了一张由美国古地理学者斯克提斯(C. Scotese)绘制的白垩纪的世界地图,图中显示西伯利亚和阿拉斯加之间具有一个古陆桥,因而解释了两个动物群存在相似性的原因。 在其他三个章节中,斯克提斯博士也提供了类似的古地理图,显示出在不同的地球历史时期,各个大陆的相对位置。
这本书的另一个重要特色是描述了脊椎动物进化中的九大“关键转折点”。这个框架是以前从未出现在中国或外国科普书籍中的。虽然每个转折点都附在中国脊椎动物群章节的后面,但这些转折点其实更清晰地显示了脊椎动物演化过程中的主旋律。例如在“重返海洋”这一关键转折点之前,是对会游泳的海洋爬行动物和其他脊椎动物的介绍,其中包括在贵州关岭生物群中发现的已知是世界上最古老、最原始的乌龟——半甲齿龟(第95页)。然而在这一关键转折点中,我们讨论了大量陆地脊椎动物重新适应海洋环境的普遍现象,譬如现代的鲸和企鹅。在热河生物群这章之后介绍了“羽毛起源”这一关键转折点,其中讲到丝状羽毛的最初作用很可能是为了展示或保温。直到后来这些丝状羽毛才进化为僵硬而宽阔的羽毛,并形成羽翼,帮助它们的恐龙之身飞上了蓝天。
简而言之,这本书是对中国脊椎动物化石多样性和5亿年间在地球上发生的“从鱼到人”惊人演化历程的最好的视觉庆祝。中国的“侏罗纪世界”和其他时期的“失落王国”可能不会像电影中描绘的那样,令读者体验到从转基因恐龙那里逃命而导致肾上腺素激增的兴奋——但我们相信其中所包含的科学内涵,却远比任何动作冒险影片都更具吸引力。我们也希望《征程:从鱼到人的生命之旅》一书将带领中外读者们共同了解这些真正的科学奇迹。
(作者为中国科学院古脊椎动物与古人类研究所副研究员,《古脊椎动物学报》英文编辑)