华夏化石：国力强盛与科学之发展的见证

四、华夏化石记录的启示

近10多年来，中国科学院南京地质古生物研究所和中科院古脊柱动物与古人类研究所等单位的科技工作者在云南、四川、贵州、湖南、湖北、浙江、安徽等处考察与发掘寒武纪生物群，以及辽宁、宁夏、新疆、甘肃、安徽等地的中生代恐龙与鸟类化石群的成果举世瞩目。这不仅有许多论文见于国内外重要刊物而且汇集成两本巨著：《生物的起源、辐射与多样性演变——华夏化石记录的启示》（2006）和《生物大灭绝与复苏——来自华南古生代和三叠纪证据》（2004）。这两本著作由戎嘉余、方崇杰主编，有15个单位，近百位科学家参与，以华夏各地质年代所发掘的大量化石为依据进行系统的资料整理，分析了各类生物的发生、辐射演化、繁盛与衰退（灭绝）及其复苏而进入更高一级的演化规律的新观点。

以华南海洋生物多样性的演变形式为对象，建立埃迪卡拉纪（元古代晚期）至三叠纪末期（共延续4.3亿年）的不同分类阶元化石记录数据库，包括1431个目级、4438个科级和10525个属级的产出记录，涉及32个门、1386科和5685属。分析表明，华南海洋生物多样性演变既与全球同步，又发育与全球框架不同的区域特色，例如，“澄江生物群”揭开了寒武世后生动物大爆发式大辐射的面纱，它比加拿大中寒武世“布尔吉斯页岩动物群”时代更早、化石更丰富、种类更具代表性。华南共出现6次多样性峰值，包括3次大型辐射事件（发生在寒武纪早期、奥陶纪早中期和中三叠纪）和3次正常辐射事件（志留纪Llandovery世中晚期、早泥盆世晚期至中泥盆世和二叠纪中晚期）。华南也出现多次生物多样性低谷，究其原因有受全球灾变环境控制的3次大灭绝，同样表现出来。其中，2.4亿年前地球史上灾难最重的二叠纪大灭绝之事件，海洋中古生物95％以上消亡了。但整个海洋生物在经过早三叠世的复苏后发生了根本变化，现代演化的动物群、两栖动物、爬行动物出现了。与此同时，到晚三叠纪中晚期，由于受印支期大地构造运动的强烈影响，海水从华南等块体几乎全部退出，中生代中、晚期的海相地层只在我国一些边缘地区才有发育。

在我国北方地区，特别是辽宁西部为主要分布区的“热河生物群”，在1.2～1.25亿年（早白垩世）的湖泊沉积地层中出现，包括多门类的（如脊柱动物恐龙、无脊柱昆虫）的演化辐射、鸟类的起源和早期演化、现代哺乳动物类群的发生以及被子植物的起源和早期演化。根据观察辽西非鸟虚骨龙类化石保存的软体组织印痕为羽状羽毛，出现于鸟类起源之前。可以推想，原始的羽毛是皮肤的衍生物，而中空的轴羽毛则是以后演出来的。尽管以前的化石证据支持鸟类飞行奔跑起源说，但辽西原始驰龙类的发现改变了这一情况，首次为鸟类飞行树栖说提供了证据。

热河脊椎动物群包括了从鱼类、两栖类、低等爬行类到翼龙、恐龙、鸟类、哺乳类等主要脊椎动物类群的许多代表。现已发表的热河生物群的鸟类包括23属26种。根据这些鸟类的形态特点又归入到15个不同的科。晚侏罗世的鸟类目前只发现始祖鸟1属2种。与晚侏罗世的鸟类相比，热河生物群的鸟类已经显示了显著的分异，代表了鸟类历史上第一次大的辐射。鸟类的辐射表现在系统分类、形态、个体大小、飞行能力、习性和食性等诸方面。(www.xing528.com)

热河生物群的恐龙主要发现于辽西地区，还有少量发现于甘肃和内蒙古等地的早白垩世地层。迄今已经命名发表的恐龙至少有28属33种。其中有10个属可以归入鸟臀类，其他18个属归入蜥臀类。热河生物群中恐龙辐射的一个重要特点是出现了大量的、进步的兽脚类恐龙，它们代表了许多兽脚类中最原始的种类，窃蛋龙类、懒龙类和霸王龙。另有一些呈现出世界性分布的驰龙类。到了晚白垩世，这些兽脚类又有了更大的发展。热河生物群恐龙组合的另一个重要特点是包括了一些树栖性的种类（如小盗龙）和大量植食性恐类型，特别是植食性的兽脚类恐龙。在这28属的恐龙中，肉食性和植物恐龙约各占一半。

在热河生物群中已经报道的原始哺乳动物化石有9属10种。中生代哺乳动物个体一般都很小，但属于三尖齿兽类的爬兽却代表了中生代已知个体最大的哺乳动物。据估计，巨爬兽的体重可能超过10kg，而大多数的哺乳动物，如热河兽、始祖兽、中国袋兽等可能只有几十g。热河生物群的哺乳动物，除了个体大小不同外，在运动适应的方式上也出现了很大的分异。到了早白垩世中、晚期，哺乳动物已经适应了许多不同的生境。热河兽、中国俊兽、戈壁兽类等主要显示地栖的习性，但始祖兽和中国袋兽却显示不同的适应攀援的生活方式，它们可以在地面上、树枝上或树丛里生活。这些发现表明，这一时期早期真兽类（有胎盘类及其近裔）在行走、习性等方面有了很大分异，从而能够占据不同的生态空间。

达尔文进化论是人类科学史上最带有根本性的问题，它不因时间推移而淡化。生物进化从低等到高等，有渐变、有突变，进化论者都想找到更多的有代表性的地质年代化石来论证。自达尔文《物种起源》（1859）发表150年以来，几代科学家都孜孜不倦地寻找地质化石，也怀疑过化石的残缺和进化的连续循序性；德国的始祖鸟化石和北京猿人头盖骨化石的发现都视为稀罕之宝。可遗憾的是北京猿人头骨原件早在70年前丢失了，那时中国贫弱受到日本侵略，造成了珍贵历史文物的大转移。如今华夏大地大量生物化石群的发现显示了国力强盛和科学之发展。这类科研成果引为自豪，也让外国人另眼看待：“中国古生物学的研究已从相当平静的状态，一跃成为国际科学界的一支中坚力量”。