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我与“小兽”不得不说的故事:大青山的四足动物群

作者:佚名    更新时间:2018-01-09 13:07:31

  来源:中国科学院古脊椎动物与古人类研究所

  编者按:我们一般把与哺乳动物接近的兽孔类译作“兽”,而别的爬行动物则叫龙、鳄、蜥等。在二叠、三叠纪时期兽孔类包括二齿兽类、凶脸兽类、兽头类、犬齿兽类等类群。每个类群下面可以细分若干科、属、种。

  阴山山脉是我国北方一条重要的山脉,许多著名诗句描写此山,最著名的数“敕勒川,阴山下。天似穹庐,笼盖四野。天苍苍,野茫茫。风吹草低见牛羊”,以及“但使龙城飞将在,不教胡马度阴山”。大青山就在阴山山脉的中段,分布在呼和浩特一带。这个地方很早就隆升成为陆地,遭受剥蚀。不过在距今大约3~2.5亿年的二叠纪时期,崇山峻岭之间发育了一系列的小型沉积盆地,其中一个就是同盛茂盆地。当时沉积下来的岩石中,有部分形成了一套红色的地层——脑包沟组,它的厚度超过了1千米。而就在这套岩石中,科学家们发现其中赋存了很多珍贵的四足动物化石。

我与“小兽”不得不说的故事:大青山的四足动物群图1:大青山山中搜寻化石(图中地层就是脑包沟组)

  1982年8月,中科院古脊椎所的叶祥奎先生率高克勤及朱扬珑,在这里发现了二齿兽类的化石,揭开了这个四足动物群发现的序幕。在之后的三年中,他们采集到了数十件保存良好的标本,包括了二齿兽类、兽头类以及大鼻龙类。可惜,其中仅报道了边缘大青山兽(Daqingshanodonlimbus)一个属种,大多数标本至今下落不明。后来我的硕士导师李锦玲根据自己采集的标本确认了大鼻龙类的存在。2009年在中科院“百人计划”的资金支持下,我率队重返大青山,在随后的三年野外中有了新的收获。

我与“小兽”不得不说的故事:大青山的四足动物群图2:边缘大青山兽(Daqingshanodonlimbus)正型标本侧视

  在发现的这些化石中,吃植物的二齿兽类占主体,但是我希望先着手研究没有报道过的兽头类。兽头类是以前俗称“似哺乳爬行动物”的一支,与我们哺乳动物所在的犬齿兽类最接近,大多数是肉食者。它们一般个头不大,头有20厘米左右,与家狗差不多大小。我国之前报道的兽头类都是三叠纪(距今2.5~2亿年前),大多属于进步的包氏兽超科成员。我当时想,这将是我国正式报道的第一个二叠纪兽头类。等我真正开始研究时已经到2015年。其间,修理人员仔细修理出了一块沉睡了十多年的标本,是2000年采自新疆大龙口剖面,我才发现它竟然也是兽头类的头及下颌,被命名为付氏大龙口兽(Dalongkoua fuae)。这项研究完成后我才继续研究2009年6月12日王宇发现的 DQS28 标本(就是下图这块标本)。

我与“小兽”不得不说的故事:大青山的四足动物群图3:王氏石拐颌兽(Shiguaignathus wangi)发现时照片及修理后的照片

  这块标本仅保存了吻端的腹侧。经过比较,我们发现它犁骨前端显著加宽与前颌骨相连,有5个门齿,可以归入弱颌兽科,而且与其中俄罗斯的属种很相似。弱颌兽科是一类主要发现于南非的兽头类,最古老的化石记录是弱颌兽(Akidnognathus)以及特化的没有犬后齿的 Euchambersia ;其出现时间晚于另外两大类群 Baurioidea 和 Whaitsioidea 。除了南非,以前仅在俄罗斯发现了 Annatherapsidus 一属的两个种。这个标本有8个犬后齿,是已知这个类群中最多的;其眶下孔小,内鼻孔后缘与第三犬后齿齐平等特征也可以区别于现有属种,故确立为一个新属种,用发现者以及产地命名为王氏石拐颌兽(Shiguaignathus wangi)。第一次投稿 Journal of Vertebrate Paleontology(《古脊椎动物学报》),未能说服审稿人这是新种,被拒稿。文章再修改,补充照片,投稿 PeerJ ,还是同样的审稿人,但是这次说服了他们,文章最近在线发表。

  经过研究,我们发现它与俄罗斯的属种一起位于弱颌兽科的基干位置。这说明这个类群应该的是在当时北方的劳亚大陆起源,而不是如兽头类中其余类群都起源于南方的冈瓦纳大陆。这也说明了,在2.5亿年前的时候,这些小兽们可以不受地理以及温度的阻隔,在泛大陆上自由地迁徙。

  大青山的四足动物群以二齿兽类为主,颠覆了以前在鄂尔多斯盆地二叠纪末期以锯齿龙类为主的格局。这也支持了二齿兽类的分布与木贼和蕨类有关的假说。目前,科学家们还在对这个动物群的化石进行逐一研究。我们相信,通过科学家们的辛勤工作,更多小兽们的秘密将会在不久的将来一一揭开。

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