董曉毅

“蛋”生希望

董曉毅

在這里，我們要講述的是恐龍蛋。那么，恐龍蛋里除了會(huì)生出恐龍寶寶外還會(huì)生出什么呢？希望指的又是什么呢？恐龍蛋在古生物學(xué)的研究中是濃墨重彩的華麗篇章，恐龍蛋生出的也不僅僅是一個(gè)個(gè)憨態(tài)可掬的恐龍寶寶，恐龍蛋生出的更是所有脊椎動(dòng)物（包括我們?nèi)祟悾┑南Ｍ?/p>

回顧一下生命登陸的歷程

我們生活的這個(gè)美麗的藍(lán)色星球年齡至少46億歲了，在如此漫長的歲月里，它從混沌初開，到生機(jī)盎然，期間也有過冰封大地，有過炙熱難耐。在浩瀚的宇宙里，地球極為渺小，但它的美麗卻令其它星球無以匹敵，因?yàn)樗猩?/p>

38億年前，最初的生命誕生在原始的海洋里，從此生命的演化歷程便開始了。從簡單的生命一步一步頑強(qiáng)地演化出現(xiàn)在千姿百態(tài)的門類；從水生的環(huán)境中慢慢演化，逐步征服了陸地，進(jìn)而飛向藍(lán)天。

從海洋向陸地遷徙的生命先驅(qū)是植物，緊隨其后的是無脊椎動(dòng)物，而已知最早在陸地上生活的脊椎動(dòng)物出現(xiàn)在大約3億6千萬年前。從一個(gè)熟悉的環(huán)境到一個(gè)不熟悉的環(huán)境生活，面臨著最實(shí)際的問題就是身體的不適應(yīng)，也就是我們常說的“水土不服”。在陸地上遷徙尚且有“水土不服”的問題存在，那么脊椎動(dòng)物把家從海洋里搬到陸地上又會(huì)遇到哪些棘手的問題呢？主要問題有三個(gè)：呼吸的問題（能否生存）、行走的問題（能否生活）、繁殖的問題（能否延續(xù)）。

1923年美國自然歷史博物館的“中亞考察團(tuán)“在蒙古發(fā)現(xiàn)的恐龍蛋化石

3.6億年前登上陸地的兩棲動(dòng)物是作為脊椎動(dòng)物的代表，為脊椎動(dòng)物開辟了更為廣闊的生存空間。陸地的環(huán)境比海洋的環(huán)境更加復(fù)雜多樣，有利于脊椎動(dòng)物的演化。兩棲動(dòng)物很好地解決了呼吸和行走的問題，但由于未能解決好繁殖的問題，它們還不能擺脫水環(huán)境的束縛而無拘無束地在陸地上生活。為什么呢？因?yàn)閮蓷珓?dòng)物的卵和魚卵一樣包裹在膠狀物里，容易干化，因此兩棲動(dòng)物的卵通常要產(chǎn)在水里，它們的寶寶也要生活在水里。種種限制必然使兩棲動(dòng)物無法長久地在陸地上稱雄，而更加進(jìn)化的陸生脊椎動(dòng)物的出現(xiàn)也將成為必然。

偉大的羊膜卵

羊膜卵絕不是大家感覺的那樣難以理解，我們最為熟悉的雞蛋就是羊膜卵的一種，我們后面要講的恐龍蛋自然也屬于羊膜卵?！把蚰ぁ笔堑皟?nèi)的一層薄膜，它包裹著胚胎，里面有羊水保護(hù)著胚胎，使胚胎不怕干燥，能夠在陸地上孵化出小寶寶。羊膜卵的出現(xiàn)使脊椎動(dòng)物徹底擺脫了對(duì)水的依賴，大大拓展了脊椎動(dòng)物的生活范圍，它們可以盡情地去征服廣袤的陸地。

脊椎動(dòng)物從5.3億年前出現(xiàn)在海洋里到3.6億年前登上了陸地，期間經(jīng)歷了1.7億年的漫長演化旅程。從3.6億年前登陸到3.12億年前演化出最早的爬行動(dòng)物——以產(chǎn)羊膜卵的方式繁衍后代的動(dòng)物，才使脊椎動(dòng)物徹底征服陸地。古生物學(xué)研究的對(duì)象是化石，目前發(fā)現(xiàn)最多的羊膜卵化石便是恐龍蛋化石。下面，讓我們一起走進(jìn)恐龍蛋的世界吧！

初識(shí)恐龍蛋

提到恐龍蛋，我們都不陌生，它是恐龍遺留下來的一種遺物化石。走進(jìn)博物館，常常能夠看到大大小小的恐龍蛋，它們形態(tài)各異、色彩紛呈。

從1822年英國的“古生物發(fā)燒友”曼特爾醫(yī)生發(fā)現(xiàn)禽龍的牙齒開始計(jì)算，我們對(duì)恐龍的研究歷史至今不足二百年。從1922年美國紐約自然歷史博物館首次證實(shí)恐龍產(chǎn)蛋算起，我們對(duì)恐龍蛋的研究更是短暫到不足百年。

1859年在法國南部比利牛斯省洛口地區(qū)的一位牧師發(fā)現(xiàn)了一些蛋化石，這是最早發(fā)現(xiàn)恐龍蛋的記錄。不過人們當(dāng)時(shí)并沒有確定這些是恐龍的蛋，因?yàn)檫@些蛋與龜鱉類的蛋十分相似，所以被當(dāng)時(shí)的地質(zhì)學(xué)家推斷是一種不明的爬行動(dòng)物產(chǎn)的蛋。

1922年以前，科學(xué)界一直認(rèn)為恐龍是胎生動(dòng)物而不是卵生的，直到美國的中亞考察團(tuán)在位于現(xiàn)在的蒙古國南部發(fā)現(xiàn)了一窩完整的蛋化石，人類才第一次證實(shí)了恐龍是產(chǎn)蛋的動(dòng)物。

左圖：1923年美國《時(shí)代周刊》上的安德魯斯

為什么美國人會(huì)不遠(yuǎn)萬里來到中國（那時(shí)的蒙古國還不獨(dú)立，屬中國管轄）進(jìn)行科學(xué)考察呢？這次具有劃時(shí)代意義的科學(xué)考察其實(shí)是源自一個(gè)奇思妙想。當(dāng)時(shí)美國的古生物學(xué)家提出中亞可能是人類和早期哺乳動(dòng)物的發(fā)祥地，于是美國紐約自然歷史博物館的一位動(dòng)物學(xué)家就勇敢地提出了一個(gè)大膽的計(jì)劃——組織一支考察隊(duì)到中亞進(jìn)行科學(xué)考察。這位動(dòng)物學(xué)家名叫安德魯斯，他還是一位探險(xiǎn)家，更有人推測他就是系列影片《奪寶奇兵》中主人公瓊斯的原型。安德魯斯是幸運(yùn)的，中亞考察團(tuán)是幸運(yùn)的，他們到達(dá)后不久就發(fā)現(xiàn)了一窩完整的蛋化石，蛋化石上還趴著被踩碎了頭骨的竊蛋龍。中亞科考是成功的，發(fā)現(xiàn)了原角龍、竊蛋龍、繪龍等新的屬種的恐龍化石，還發(fā)現(xiàn)了其它爬行動(dòng)物及早期的哺乳動(dòng)物化石。安德魯斯從此聲名鵲起，1934年他接任了美國紐約自然歷史博物館館長一職。1942年他退休后筆耕不輟，一直到1960年去世，他豐富的探險(xiǎn)經(jīng)歷便是他寫作的源泉，其中大量的內(nèi)容記述的是他中亞科考的見聞。

中國恐龍蛋發(fā)現(xiàn)研究的歷程

早在1921年，日本人修建“南滿鐵路”過程中，在遼寧省昌圖地區(qū)發(fā)現(xiàn)了一枚圓形的蛋化石，隨后于1928年在南滿鐵路泉頭火車站附近又發(fā)現(xiàn)了幾枚同樣大小的圓形蛋化石（這些標(biāo)本現(xiàn)存放在大連自然博物館中）。日本學(xué)者研究推測可能是一種疑似龜鱉類的蛋，直到1954年，這些蛋化石才被確認(rèn)是恐龍蛋。

右圖：電影《奪寶奇兵》的海報(bào)

中國人自己發(fā)現(xiàn)的第一枚恐龍蛋是在1950年，山東大學(xué)地質(zhì)系師生在山東萊陽進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)了二枚蛋化石和許多碎蛋殼。根據(jù)這一線索，古生物學(xué)家進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)查和發(fā)掘，結(jié)果不僅采集到幾窩保存比較完整的47枚蛋化石及大量破碎蛋殼，而且還發(fā)現(xiàn)了聞名于世的棘鼻青島龍等完整的恐龍骨架。萊陽恐龍蛋化石的發(fā)現(xiàn)，拉開了中國恐龍蛋化石研究的序幕。

20世紀(jì)60年代初期，在廣東南雄盆地一帶發(fā)現(xiàn)了大量的恐龍蛋、龜類及新生代早期哺乳動(dòng)物化石。蛋化石大都是成窩保存，數(shù)量多，是繼山東萊陽之后我國發(fā)現(xiàn)的第二個(gè)蛋化石最豐富的地點(diǎn)。

20世紀(jì)70年代以來，我國的地質(zhì)古生物學(xué)家先后又在多個(gè)省、自治區(qū)發(fā)現(xiàn)了許多恐龍蛋化石地點(diǎn)，特別是廣東、江西、湖南、湖北等地。這些發(fā)現(xiàn)為研究恐龍的繁殖習(xí)性和行為，以及恐龍滅絕原因等問題提供了科考的依據(jù)。

日本學(xué)者于20世紀(jì)20年代在遼寧采集的恐龍蛋化石

20世紀(jì)50年代在山東萊陽發(fā)現(xiàn)的金剛口橢圓形蛋

目前，中國41個(gè)地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)了恐龍蛋，其中以河南的西峽、內(nèi)鄉(xiāng)，湖北的鄖縣為最多。中國是恐龍蛋發(fā)現(xiàn)數(shù)量和種類最多的國家，截至2013年底，共記述了13個(gè)蛋科、29個(gè)蛋屬、65個(gè)蛋種。

恐龍蛋的分類

世界上已發(fā)現(xiàn)的眾多的恐龍蛋化石，在形態(tài)上多種多樣、千姿百態(tài)，最小的僅幾厘米大，最大的蛋長徑有70厘米。每每看到恐龍蛋，我們腦海中都會(huì)閃過這樣的問題：這是哪種恐龍產(chǎn)的呢？這個(gè)最常被問到的問題，其實(shí)是最難解答的一個(gè)問題。

講到化石如何形成的問題時(shí)，為了便于理解，我們經(jīng)常會(huì)舉腌咸鴨蛋的例子。鴨蛋本身不是咸的，把鴨蛋浸在鹽水里（或是把鴨蛋包裹在摻有鹽的泥巴里），腌上幾周后，因?yàn)辂}分子通過滲透作用進(jìn)入到鴨蛋里，所以鴨蛋就變咸了?；男纬蛇^程與此極為相似，古生物的遺體或遺物被埋藏在地下，在地下富含的無機(jī)物經(jīng)年累月的滲透作用下便形成了化石?？铸埖霸诘叵轮辽俪了?600萬年，“咸恐龍蛋”腌制時(shí)間如此之長，蛋中的卵黃和卵白等有機(jī)物被無機(jī)物全部替代和置換了，液體也已完全流失，只有卵殼還保留了原來的形狀。因此，通過外形很難確定它是哪一類恐龍產(chǎn)的蛋。

有的朋友在此會(huì)提出質(zhì)疑，不是有包含胚胎的恐龍蛋嗎？既然有胚胎，不就可以知道是哪種恐龍的蛋了嘛！的確，通過對(duì)包含胚胎的恐龍蛋進(jìn)行研究有可能知道是哪種恐龍產(chǎn)的蛋，不過，恐龍胚胎在恐龍蛋中十分稀少，在恐龍蛋中發(fā)現(xiàn)胚胎的比例平均不超過萬分之一，而且恐龍胚胎、恐龍幼體與成年的恐龍也有很大的區(qū)別，在實(shí)際鑒定時(shí)也難免遇到無法劃分的問題。

所以，如何對(duì)恐龍蛋進(jìn)行分類？這個(gè)問題同樣困擾過很多古生物學(xué)家，在恐龍蛋研究的初期是根據(jù)恐龍蛋化石的形狀和蛋殼外表的紋飾來進(jìn)行分類的，主要有圓形蛋、長形蛋、橢圓形蛋，等等。隨著更多的恐龍蛋化石被發(fā)現(xiàn)和顯微鏡技術(shù)被應(yīng)用到恐龍蛋化石的研究中，這樣簡單的分類方法既不全面又不嚴(yán)謹(jǐn)。目前國際上通用的恐龍蛋化石分類系統(tǒng)是我國古生物學(xué)家趙資奎研究員在上世紀(jì)70年代建立起來的。由此可見，我國不僅是恐龍蛋化石發(fā)現(xiàn)最多的國家，更是恐龍蛋化石研究的強(qiáng)國。

恐龍蛋化石研究的科學(xué)意義

首先，恐龍蛋化石是古生物學(xué)家野外發(fā)掘確認(rèn)地層年代的重要依據(jù)，換句話說，發(fā)現(xiàn)恐龍蛋化石的地層通常來說是中生代的地層。雖然我們不能確認(rèn)恐龍蛋化石屬于哪類恐龍，但已經(jīng)能夠?qū)⒖铸埖芭c其它卵生動(dòng)物的蛋加以區(qū)分?？铸埳钤谥猩敲绰癫乜铸埖暗牡貙泳褪侵猩牡貙恿?。恐龍蛋化石在世界上主要產(chǎn)于白堊紀(jì)，尤其是白堊紀(jì)晚期，因此它是人類打開地球迷宮的鑰匙之一。

其次，恐龍蛋化石是古地理、古環(huán)境研究的重要信息來源?？铸埖盎堑刭|(zhì)歷史某一階段的產(chǎn)物，蘊(yùn)藏著大量的古地理、古氣候及古環(huán)境的信息，通過對(duì)恐龍蛋的研究就可以了解那個(gè)時(shí)期有關(guān)的信息?？茖W(xué)家由此推斷出晚白堊世的古氣候總體是炎熱、干燥的特點(diǎn)。

第三，恐龍蛋化石是研究恐龍的繁殖習(xí)性和行為的理論依據(jù)。在我國已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了內(nèi)蒙古二連浩特、山東諸城、四川自貢大山鋪等多個(gè)恐龍公墓，還發(fā)現(xiàn)了河南西峽、江西贛州、湖北鄖縣等多個(gè)恐龍蛋富集地點(diǎn)。在恐龍蛋研究初期，恐龍墓地和恐龍蛋富集點(diǎn)都是只有龍或只有蛋的特點(diǎn)。不禁讓我們猜想，恐龍每到繁殖的季節(jié)都要長途跋涉從棲息地趕往繁殖地，產(chǎn)下蛋后再重返棲息地。有的學(xué)者還研究推測出了一條從四川盆地的棲息地前往河南西峽的恐龍行進(jìn)路線。后續(xù)的發(fā)現(xiàn)中已經(jīng)不再是只有龍或只有蛋的情況，但恐龍確實(shí)有固定的繁殖地點(diǎn)已被更多的發(fā)現(xiàn)加以證實(shí)。

第四，恐龍蛋是恐龍滅絕的直接證據(jù)?？铸埖皬奈覈笆澜绺鞯氐漠a(chǎn)出情況看，絕大部分集中分布于白堊紀(jì)的地層，尤其是白堊紀(jì)晚期的地層中。大量的恐龍蛋未被孵化，難道是恐龍的生殖機(jī)能、新陳代謝發(fā)生了障礙？這是不是導(dǎo)致恐龍滅絕的又一重要因素呢？關(guān)于恐龍的滅絕原因，目前被廣泛認(rèn)可的是“小行星撞擊說”，怎么這里又提出一個(gè)“恐龍蛋不孵化說”呢？古生物學(xué)家的研究表明，恐龍的滅絕是一個(gè)持續(xù)了數(shù)十萬年的過程，那顆撞擊了地球的小行星可能僅僅是拉開了恐龍滅絕的序幕，恐龍作為中生代的霸主，其滅絕是多個(gè)因素長期作用的結(jié)果，也就是說不是一撞就滅絕了。最新的恐龍蛋殼的研究表明，在河南西峽發(fā)現(xiàn)的恐龍蛋殼呈由厚變薄的趨勢，蛋殼的作用是保護(hù)胚胎，越來越薄的蛋殼不能很好地保護(hù)胚胎，胚胎發(fā)育不好自然就難以正常孵化了。古生物學(xué)家還對(duì)恐龍蛋殼所含的化學(xué)元素進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)有的恐龍蛋殼中微量元素含量異常，這些恐龍媽媽們難道是重金屬中毒？歸納一下已有的發(fā)現(xiàn)，白堊紀(jì)末期地球的氣候炎熱干燥，植被退化，恐龍的食物來源匱乏，營養(yǎng)不良導(dǎo)致的缺鈣影響到恐龍種群的繁殖，火山活動(dòng)頻繁，火山灰夾帶著重金屬被吸入了恐龍的身體，恐龍的身體狀況變得越來越差。在地球上稱王稱霸1.6億年的恐龍?jiān)谧詈蟮纳贸讨锌芍^是水深火熱、滿目凄涼！

含胚胎的恐龍蛋

一個(gè)大膽的設(shè)想

《侏羅紀(jì)公園》是風(fēng)靡全球的系列科幻電影，自上映以來掀起了全球性的恐龍熱潮，由此誕生了很多恐龍迷。作者邁克爾?克萊頓曾就讀于哈佛醫(yī)學(xué)院，他的小說里大量引用有關(guān)物理學(xué)的、醫(yī)學(xué)的、遺傳學(xué)的、天文學(xué)的科學(xué)知識(shí)。在《侏羅紀(jì)公園》這部作品中他大膽地設(shè)想，利用蚊子體內(nèi)殘留的恐龍血液提取DNA復(fù)制恐龍。如果能夠提取到恐龍的DNA，恐龍真的能復(fù)活嗎？這個(gè)問題是小朋友非常感興趣的，我們先從恐龍基因研究說起。目前，從恐龍化石中提取遺傳基因DNA，已成為恐龍研究中的一個(gè)熱點(diǎn)。雖然曾經(jīng)有學(xué)者宣布成功提取了恐龍的DNA片段，但是都被后來的研究否定了。中國地質(zhì)大學(xué)的學(xué)者告訴我們，目前我們只能成功提取到50萬年前的DNA片段，而恐龍生活的年代是距今6600萬年前。加之DNA片段只是生物遺傳基因的一部分，是無法使那些古老的生物復(fù)活的。盡管我們發(fā)現(xiàn)了大量的恐龍蛋，但是以人類目前的科技水平，還是無法讓中生代的霸主——恐龍重新歸來。但是未來呢？未來一定充滿了希望。