１亿年前的繁华世界

在距今约１．２亿年左右的中生代早白垩世，欧亚大陆东岸有一方山清水秀的桃源之地，至少延续了数百万年。无数的动植物在此繁衍生息，现代各个主

要门类的生物在当时都有了各自的代表。由于频繁的火山活动，动植物周期性地被火山喷出物与河流、湖泊的沉积物所覆盖，它们后来化为细腻如脂的页岩，保存了一个举世罕见的化石宝库。化石沉积的地点就在今天中国东北的辽宁西部。

一幅四季花香、鸟虫歌吟的白垩世的美丽画卷，正慢慢展开。辽西化石群的出现，为世人展现１亿年前的世界。那里，恐龙与哺乳动物、昆虫、花朵、数不清的生物繁衍生存，那里也有弱肉强食，也有攻击搏斗、威胁妥协，动物们知道何时藏匿、何时逃避、何时飞走、何时捕食，每种动物都有自己的生存技能，从而有机会吃掉别人，而不是被吃掉。那是一个生龙活虎的现实世界，绿色漫野，美丽的花朵摇曳。那是地球故事的一个重要片断。

发现：一个法国神甫和一个中国农民

１９世纪７０年代，一位法国神甫戴维来辽宁省西部凌源县附近考察，在许多农民砌房子的石墙上发现许多薄薄的浅黄色石板，石板上遍布着很多小鱼。神甫采集了一批鱼化石，并把它交给法国的鱼类学家索瓦士研究，这些化石后来被命名为“狼鳍鱼”，这是近代以来辽西化石第一次被生物研究者发现。

当时凌源属于热河省。１９２３年，热河省凌源县附近含化石的地层被定名为热河系。接下来又有大量动物与植物的化石被发掘，１９６２年，热河生物群这一名称被广泛地应用在各种地质学文献中。中华人民共和国成立以后，热河省被撤消，其西部划归河北省与内蒙古自治区，东部划归辽宁省。原热河生物群的经典产地因此落在了今天辽宁省的西部，即辽西朝阳和锦州地区。

１９８７年，辽宁省朝阳县胜利乡群众发现了中国鸟古化石。自此，一个个蛰伏亿年的神秘的化石，抖落尘埃，重现人间；一个个震惊世界的古生物大发现，向世人展示１亿年前的繁华世界。在上个世纪的最后１０年，中科院古脊椎所的古生物学家一直在辽西进行着野外考察。而《自然》、《科学》等国际顶尖杂志则不断公布来自东方的古生物大发现。

古老的花朵

有关鸟类的各种起源，数百年来始终是古生物学家争论不休的一个话题。从１８６１年到１９９６年，古生物学家只能盯着从德国索伦霍芬板状石灰岩采石场劈出的７件始祖鸟标本与一根羽毛，争论鸟类究竟起源于恐龙，还是鸟类与恐龙共同起源于槽齿类爬行动物。大家都寄希望于有新的化石出现，用事实给出一个答案。

１９９６年，一只毛茸茸的恐龙在古生物学家１个多世纪的期待中出现了，这是一只奇特的小型兽脚类恐龙，被命名为中华龙鸟。它浑身长满绒状细毛（纤维状皮肤衍生物），依附在一块大约７０厘米长、５０厘米宽的化石板上。化石里一圈乌黑的毛状物使中国的研究者激动不已，难道这就是原始羽毛？这就是由恐龙向鸟演变的过渡性生物？抑或它已经演化为一只鸟？专家们围绕这块标本做了大量研究，但最后的结果证明，中华龙鸟的“毛”状结构是一种皮肤衍生物，并不具备羽毛的构造，它应属于恐龙中的美颌龙类。

哺乳动物的起源也从辽西化石里得到了进一步的答案，人类属于真兽亚纲中的灵长类，自从灵长类出现以来，就一直生活在树上，至少在数百万年前人类祖先从树顶上爬下来之前都是如此。那么到底最早的真兽亚纲动物是什么样子？

一块从辽西出土的化石标本向世人展示一种古老的真兽亚纲动物，化石标本保存得极为精美，１８厘米长的身躯上皮毛、牙齿、四肢甚至部分软组织都清晰可辨。２００２年，这块标本被命名为攀援始祖兽，它正是占现存哺乳动物９９％的真兽亚纲的老祖先，它把这个纪录向前推进了５０００万年！而伸长的足趾表明攀援始祖兽善于攀援，看来这个老祖宗在遇到恐龙或翼龙袭击时，就会攀上树枝避难呢。

辽西化石群的背后隐藏了一个未知的过去世界。除了天空中的飞鸟、地上的恐龙、哺乳动物，还有那生生不息，美丽芬芳的植物世界。

看看我们周围的这些花朵吧，如果没有这些五颜六色的被子植物，今天的世界可能只有绿色。那么最早的被子植物从何而来？是谁给这个世界以颜色？

给出答案的化石仍然是辽西出土。２０００年前后，辽西朝阳的一位记者张万连在一次普通的走访中，见到一块“豆枝”化石，张万连对辽西植物颇为了解，他对化石标本拍照后，迅速把照片寄给了汪筱林，后者又把照片转交给专门研究古植物与无脊椎动物的中国科学院南京地质古生物研究所冷琴研究员。研究者们皆大喜过望，照片中的标本毫无疑问是一株确凿的被子植物，之后，研究人员通过张万连联系，征集到这块珍贵的标本。经过详尽的研究后，冷琴和丹麦古植物学家傅睿思联合在澳大利亚的《植物系统与演化》杂志上发表论文，化石被命名为十字中华果化石。这是目前最无争议的早期被子植物化石，顿时整个科学界为之震动。

在中外古生物学家的努力下，辽西成了一个名震中外的古生物圣地，诸多成就使其被誉为２０世纪最惊人的古生物发现。目前，热河生物群的发现和研究，虽在国际上已有很大的影响，但发掘和研究工作看起来才刚刚开始。随着新化石不断地被发现，热河生物群的神秘面纱正在逐层揭开。

世界上第一枚翼龙胚胎化石

２００４年６月，《自然》杂志上发表了一篇文章，主角是一枚已经发育得很成熟的翼龙蛋与胚胎。这块化石标本对于翼龙是否卵生的疑问给出了确切的答案，这是世界上第一枚翼龙胚胎化石。它是在辽宁省锦州市义县金刚山发现的，化石保存在湖相沉积的义县组地层中的灰黑色页岩中，地质时代属于早白垩世中晚期，距今约１．２１亿年。

一件接近完美的标本能回答太多太多疑问，这枚处在翼龙胚胎发育过程中最后阶段的胚胎化石就是如此。化石与一枚鸭蛋差不多大，一个几乎完整关联的翼龙胚胎化石骨架全部保存在椭圆型蛋中，它保存得如此精美，连翼膜纤维、皮肤、蛋壳及其乳突状结构都清晰可见。这个胚胎的身体部分背压，而头部腹压。而且加长的掌骨进一步显示胚胎属于翼手龙类。通常，我们从少或无齿、长掌骨、长脖子、短尾巴以及短第五趾，这１少（五）２长２短来作为翼手龙类的典型特征。翼龙的另一个类群喙嘴龙类则与此相反。

研究者汪筱林和周忠和认为，这个胚胎可以初步归于鸟掌龙科，但是由于翼龙发育过程中存在的明显异速生长现象——所谓的异速生长就是说翼龙的生长速率不是匀速的，所以一些骨骼长度的比例在成年和幼年个体中很难直接进行对比，因此也不能确认其是否属于鸟掌龙科的哪个属种。

仔细看化石的头骨，它的下颌粗壮且保存有两枚细长略为弯曲的牙齿，头后至少保存５枚背椎。从指骨推测，这个小家伙两翼展开约２７厘米，从胚胎到幼年个体，这些翼龙都有完全发育的具有完善纤维的翼膜，这说明了它们在出生不久就具备了飞行能力。这是一种极端早熟的飞行能力，意味着这类小小翼龙可能不需要父母的照顾，一出生就能够照料自己，具有自主觅食的能力。这与某些早熟的鸟类类似，如鸡、鸭和火鸡。

在胚胎中的许多区域，有规律地保存大小几乎相等近于圆形的乳突状纹饰结构，看上去像极了圆形盘花藏饰，这可是蛋壳和胚胎的直接证据。此外，还可以观察到一些翼膜纤维与翼指骨一起保存，在身体的后部，保存大面积的皮肤印痕，也可以观察到毛状皮肤衍生物的痕迹，毫无疑问，这是一只毛茸茸的小翼龙。但如此精美的软组织与骨架和蛋壳一同保存的背后，却显示着胚胎的突然死亡，这个小家伙尚未出壳，就被突发的自然灾难导致其死亡并被迅速埋藏。

在树林间滑翔的恐龙

２００３年１月２３日，中科院古脊椎所的徐星等在《自然》上发表了他们的最新成果，记述了辽宁朝阳大平房镇发现的一种长着４个翅膀的树栖性恐龙，化石被命名为“顾氏小盗龙”。这只身长７７厘米的小家伙，利用四肢覆盖的羽毛，可以从一棵树滑翔到另外一棵树。这是我们发现的第一只会飞的恐龙！顾氏小盗龙是与鸟类关系最密切的一类驰龙类，它在用４个翅膀滑翔的演化过程中，其后肢翅膀逐渐退化。这一发现，为鸟类飞行的树栖起源提供了实证。

顾氏小盗龙生活在距今１．２０亿年前的早白垩世九佛堂组。之所以认定它是树栖性恐龙，除了爪子的弯度和趾骨比例等适应树栖生活的特征外，确实也难以想象顾氏小盗龙拖着两脚羽毛在地面狂奔的场景，那岂不是如同叫一个跨栏选手穿着长裙礼服去比赛一样，肯定会被绊倒的。

那么，树栖性的顾氏小盗龙在日常的滑翔中，是如何使用它的４个翅膀呢？

前翼自然不必多说，这与现生的绝大多数鸟类一样。如此，所有的悬念便集中在后翼上。一部分学者认为顾氏小盗龙采用了前后翼同时或者交替拍打的飞行方式，后翼能够很好地控制飞行的方向；而另一部分学者则认为顾氏小盗龙的后翼无法拍翅飞行，因为它后肢的羽毛是长在胫骨一侧，所以这个后翼不能拍打，只能是滑翔。此外，古生物学家们从空气动力学角度研究顾氏小盗龙后得出结论：它的后翼在滑翔中用处不大，更大的作用应该是体现在调节体温或装饰上，因为浓密的羽毛可以保暖，花纹可能作为生活在丛林中的保护纹或者保护色。

但古生物学家的探索是无休止的。在２００５年１０月中旬举行的盐湖城美国地质学会年会上，得克萨斯州科技大学的古生物学家加特尔吉（这位印度裔的仁兄曾发现了“原鸟”而出名）与航空学工程师泰姆林提出一个新的理论，说明了顾氏小盗龙的后翼可能还有更重要的用途。

加特尔吉指出，顾氏小盗龙的后翼完全可以有效地控制飞行。在滑翔中，顾氏小盗龙的后翼呈横Ｚ型排列，在前翼下方起稳定作用，这个构造活像一架双翼机。那么，双翼构造有什么优势呢？首先是机动性要比单翼构造好，因为双翼的翼面积大，在同样的飞行条件下，它产生的升力比单翼要大得多，其盘旋和爬高性能也要优于单翼。使用了双翼构造的顾氏小盗龙在树林间滑翔有着更好的机动性，比如升空和降落时没有必须拍动它的翅膀，如此可以节约能量的消耗。

一个鹦鹉嘴龙的家庭

２０００年前后，大连自然博物馆从北票市上园镇陆家屯村征集到一块大化石，因为化石的形态复杂，博物馆特意请来台湾中华玩石家地科协会的黄大一博士作为化石修理顾问，当化石围岩在气动雕刻笔不断的震动中剥离时，黄大一的眼睛越瞪越大。天啊，居然有３４只小鹦鹉嘴龙和一只大鹦鹉嘴龙躲藏在这块只有０．５平方米大小的火山灰中！这是一件罕见的鹦鹉嘴龙聚集化石，研究工作随即展开。

２００４年９月，大连自然博物馆的孟庆金等与美国蒙大拿州立大学专家合作在《自然》上发表论文。文章称这可能是世界上首个鸟臀类恐龙养育后代的清晰证据。

中科院古脊椎所汪筱林研究员对此介绍说：“鹦鹉嘴龙是一种小型的食植性恐龙，因生有一张酷似鹦鹉的嘴而得名，这种恐龙主要分布在早白垩世的东北亚地区，与热河生物群的分布范围大致相当，另外在泰国也有发现。此次报道的是一块相当不错的标本，我们以前也发现过鹦鹉嘴龙聚集化石，但如此之多也是不多见的。从化石显示，这是一只成年的鹦鹉嘴龙正同３４只幼仔呆在一起，很有可能是一窝，不过我们并不清楚成年龙的性别。所以此标本的意义并不完全在于其养育后代的行为，还在于让人们了解该种动物一次产卵的数量和孵化数量等生殖行为。”

仔细测量这块０．５平方米大小的标本，在白骨森森的化石骨骼堆中，可以看出这群可爱的小鹦鹉嘴龙的个体相差不大，幼体的股骨长３至３．４厘米，体长平均在２５厘米左右，它们的头骨骨骼未完全愈合，骨缝明显，显然是一群刚出生不久的幼仔。而大的鹦鹉嘴龙化石保存着完好的头骨、肱骨和部分脊椎，推测它的体长应在１米左右。

“这群鹦鹉嘴龙化石聚集保存如此完好，是因为突然的非正常死亡并被快速埋藏的结果，其罪魁祸首应该是火山爆发形成的火山碎屑流或火山泥流迅速掩埋了在湖边生活的鹦鹉嘴龙，它们不可能是洪水冲积埋藏或者塌方埋藏，如果是洪水，它们早就被冲散了。这个地点我们已经进行了多次详细的野外考察和一次大规模的化石发掘，包括鹦鹉嘴龙、热河龙、中国猎龙、切齿龙等食植和食肉恐龙，以及爬兽、戈壁兽等哺乳动物和无尾两栖类——青蛙等化石，其骨架都完整地埋藏在块状堆积的凝灰岩或凝灰质泥岩中，姿态栩栩如生。很显然，它们是火山爆发的牺牲者。”汪筱林解释道。

那些闻所未闻的生命信息

科学家的研究正在进行。

在热河生物群，大量保存完整的古鸟类化石被发现，这些早期的鸟类化石无论是种类还是数量都是世界上其它地区所望尘莫及的。这些大大小小的披着霓裳羽衣的精灵们不断带给我们更多的惊喜：孔子鸟是最早具有角质喙的鸟类；热河鸟是惟一保留了爬行类始祖之骨干尾巴的鸟类；会鸟是当时世界上个体最大的鸟类；辽西鸟可能是中生代已知最小的鸟类；原羽鸟不仅是已知最原始的反鸟，而且其尾羽形态介于鳞片和羽毛之间。在飞行能力方面，古鸟的差异也十分显著，义县鸟的飞行和现代鸟类相比毫不逊色，而热河鸟还要借助树木才能进行滑翔等原始的飞行。

除此之外，古生物学家的研究已经从单纯的骨骼结构扩展到食性、生态环境、飞行能力、行为、发育等细分领域。在食性方面，例如，会鸟的体内保存有胃石；热河鸟胃里充满植物的种子，是鸟类食籽的最早化石证据；而燕鸟的食性则出现季节性变化，通过胃内保存了鱼类的残骸可见燕鸟平时以鱼类为主食，而保存有胃石的个别个体则可推测燕鸟在食物枯竭期，选用植物来裹腹，这种现象在现代鸟类中并不少见，如绣眼画眉在春夏季的胃内含物大多为昆虫，但秋冬季时植物性食物明显增加。

在生态环境方面，辽西的古鸟大多数都以森林为主，尤其是反鸟类，如中国鸟、华夏鸟、波罗赤鸟等，它们大多吃种子或捕食昆虫，而另外一些则占据了水边的区域，如长翼鸟、燕鸟等，其中不少是今鸟类，多以鱼类为生。

在飞行能力研究方面，一具新发现的反鸟化石不仅在尾部长有短短的尾羽，而且腿部还保存具有空气动力学特性的羽毛。发达的腿部羽毛能补充原始鸟类的短小尾羽造成的飞行操控能力的不足，使其能有效的用来操控起飞、降落及完成空中技巧飞行。

这些同时代的不同鸟类在大小、食性、飞行能力和生态环境等方面的诸多差异表明，到了早白垩世，鸟类的种类已经比较丰富，出现了快速的演化和分异，并标志着鸟类进化历史上第一次大规模的辐射。虽然它们中的绝大多数成员都还十分原始，或者已经十分的特化，但其中的一些今鸟类却代表了鸟类进化的主干，其中的一支最终发展为今天庞大的鸟类大家族。

带毛恐龙则是从１９９６年开始被发现，从美颌龙类的中华龙鸟开始，到基干虚骨龙类的原始祖鸟、驰龙类的中国鸟龙、小盗龙等恐龙的陆续发现，在它们当中，有些具有很原始的羽毛类型，如中华龙鸟的羽毛还没有现代鸟类羽毛的典型特征，而尾羽龙和小盗龙等的羽毛已经和鸟类的羽毛非常相似。而其中的驰龙类可能代表着与鸟类关系最近的一类恐龙，它们诸多特征都与早期鸟类十分相似。

在这些带毛的恐龙中，还有一些相当重要的发现，如树栖恐龙的发现不仅改变了我们对这些恐龙的传统认识，而且还有力地支持了鸟类飞行的树栖起源假说。寐龙化石让人们第一次看到恐龙的睡眠姿势。与现代鸟类的睡眠状态非常相似，都是团起身体睡觉，这可以减少表面积，有利于御寒。这个发现再次证明了恐龙与鸟的密切关系。

当然，热河生物群的恐龙不都是有羽毛的。属于禽龙类的锦州龙以及蜥脚类恐龙都是热河动物群中的庞然大物。还有其它一些恐龙如鹦鹉嘴龙、热河龙、辽宁角龙、中国猎龙等对于研究白垩纪恐龙的辐射具有重要意义。植食性的窃蛋龙类切齿龙的发现则丰富了我们对兽脚类恐龙习性分化的认识。

虽然哺乳动物的鼎盛时期在恐龙灭绝后的新生代，但哺乳动物的祖先早在２亿多年前的中生代早期就开始出现，迄今为止，我们在辽西的热河生物群已发现了８种原始的哺乳动物化石，它们保存相当完好，有些标本上连毛发都清晰可辨。从张和兽开始，爬兽、热河兽、中国俊兽、戈壁兽、毛兽、始祖兽和中国袋兽都是不同门类哺乳动物的重要代表。

爬兽是中生代已知的最大的哺乳动物，它的发现在演化上的意义更是不凡。在爬兽的下颌骨中保存了一块叫做麦氏软骨的骨骼，这是研究爬行动物向哺乳动物三块听小骨演化过程的宝贵材料。２００５年，中美古生物学家联合发表了两种爬兽，一种是身长１米有余，体重达１４公斤的巨爬兽。而在另一种个体稍小的硕壮爬兽的腹腔内竟然找到尚未消化的鹦鹉嘴龙骨骼。这些新发现推翻了人们的惯性思维，现在我们知道部分中生代肉食性哺乳动物不仅个子挺大，而且可以与恐龙争食、争地。

在热河生物群中，无脊椎动物无论种类或数量都比脊椎动物多得多，包括了腹足类、双壳类、叶肢介、介形类、虾类、蜘蛛和昆虫等等。这些化石对于研究热河生物群的地层对比和重构古环境有重要的意义。例如，著名的东方叶肢介与三尾类蜉蝣是热河生物群极常见的无脊椎动物，它们为热河生物群的演化和地理分布提供了诸多重要信息。

辽西化石，告诉我们一个真实的古老世界。