在“中国庞贝”发现的恐龙实际上是以极其无聊的方式死亡的

火山灾难?再想想。
Two perfectly articulated skeletons of the sheep-size dinosaur Psittacosaurus, found in China's Yixian Formation. New research suggests they died in burrow collapses, not via volcanism, as previously thought.
在中国义县组发现的两具大小如羊的鹦鹉嘴龙(Psittacosaurus)保存完好的骨骼。新的研究表明,它们并非如先前认为的那样死于火山活动,而是死于洞穴坍塌。图片来源:中国科学院古脊椎动物与古人类研究所 刘俊

中国东北义县地区一处著名的化石产地,出土了迄今为止最引人注目、保存最完好的恐龙遗骸。在过去的 60 年里,考古学家们在这片区域挖掘出了大量的、未受干扰的完整骨骼,它们似乎在死亡的那一刻被定格。一些化石中发现的羽毛和其他完整的软组织样本甚至有助于证明现代鸟类几乎肯定起源于恐龙

直到现在,科学家们大多认为这些化石之所以保存独特,是因为一系列突然而剧烈的火山爆发,这与将庞贝城不幸居民变成所谓的“灰烬木乃伊”的灾难相似。一些引用该理论的研究人员甚至俗称该地区为“中国的庞贝”。但新的考古证据对这种所谓的戏剧性的恐龙灾难提出了质疑。实际上,根据《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表的一项新研究,这些动物可能是死于更为平凡的事件,如洞穴坍塌和特别大的季节性降雨。

哥伦比亚大学气候学院的古生物学家、该研究的合著者保罗·奥尔森(Paul Olsen)在一份声明中表示:“这些(化石)只是在相对短暂的时间内,在正常条件下发生的日常死亡的一个快照。”

一些动物似乎在睡梦中死亡

在义县组发现的化石大致可分为两类。第一类包括几乎完全完整的 3D 构造,主要发现于陆地沉积物中。营地中最著名的化石之一描绘了一只猫大小的哺乳动物似乎正在与一只小型恐龙殊死搏斗。第二类化石是扁平的、高度精细的遗骸,通常在湖泊沉积物中发现。虽然第二组缺乏其他化石的立体感,但它们被认为非常有价值,因为其中一些含有骨骼记录中通常不会保存的软组织,如内脏、羽毛和鳞片。

先前的理论认为,这些生物在暴露于附近火山喷发的极热的“火山碎屑流”后,实际上被冻结在了时间里。然而,研究人员注意到中国样本与庞贝城发现的人类遗骸之间存在一些关键差异。在后一种情况下,灼热的火山灰烧掉了死者的头发和皮肤。庞贝城的人类也被发现蜷缩成“拳击姿势”,表明他们死于极度的痛苦。相比之下,义县的许多化石动物的尾巴和手臂舒适地卷曲并嵌套在身体周围。研究指出,其中一些恐龙和哺乳动物看起来就像在死亡时睡得很安稳。

为了更好地了解究竟发生了什么,研究人员分析了从该地层和周围岩石的一些化石样本中提取的锆石小颗粒。然后,他们使用一种名为化学蚀刻同位素稀释热电离质谱法(CA-ID-TIMS)的先进技术来测定样本的年代。化石样本的年代可追溯到 1.258 亿年前,并且似乎发生于彼此间隔 93,000 年之内。研究人员将化石与地球轨道变化导致更潮湿环境的三个时期联系起来,而不是一次突然的死亡事件。

研究人员认为,所有这些增加的湿度可能导致湖泊和陆地沉积物比以往认为的更快地堆积起来。那些松散的沉积物可能迅速掩埋了动物,并隔绝了细菌和昆虫生存和分解所需的氧气。正是氧气和细菌的缺失可能有助于保存扁平湖泊化石中的软组织。相比之下,陆地上发现的更立体的、直立的化石没有被很好地封闭,这也许解释了为什么只有它们的骨骼得以保存。与此同时,化石周围岩石的核心样本倾向于粗粒,而紧邻化石的岩石则细得多。这些细节,加上沉积物的湿润性,表明这些动物很可能是被突然坍塌的洞穴所杀,而不是任何重大的火山爆发。

艺术家描绘了一只鹦鹉嘴龙(Psittacosaurus)及其幼崽被哺乳动物丽齿兽(Repenomamus)捕食的场景。义县组的一个化石组合保存了这些物种在生死搏斗中被定格的遗骸。图中的恐龙在其尾部显示有刚毛状的原羽毛。图片来源:插画:Alex Boersma

研究人员说:“扁平化石和立体化石的保存并非源于类似庞贝式的灾难性火山过程。”“相反,这些沉积物是数千年地质时间快照,记录了周期性环境过程和社区的正常损耗,反复采样了多样的大陆社区。”

尽管该地区洞穴坍塌的确切原因仍未完全弄清楚,但研究表明,其原因可能远不如先前提出的火山灾难那样戏剧化。即使在今天,洞穴坍塌也是相对常见的,并且可能由地面松动或上方大型动物(在这种情况下是恐龙)的踩踏引起。后一种理论也有助于解释为什么义县组保存完好的化石往往只包含小型恐龙。

奥尔森补充道:“关于它们保存方式的说法,突显了一种重要的人类偏见。”“那就是,当我们不理解其起源时,就将非凡的原因,即奇迹,归因于普通事件。”

 

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Mack DeGeurin

撰稿人

Mack DeGeurin 是一名科技记者,多年来一直致力于研究科技与政治的交汇点。他的作品曾刊登于 Gizmodo、Insider、New York Magazine 和 Vice。


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