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Nov. 2018

古生物研究 徐星

視化石如命,解恐龍演化之謎

2014 年,鳥類起源的研究被美國《科學》雜誌選為年度十大科學突破,中科院古脊椎動物與古人類研究所的研究員徐星等人發表的有關鳥類起源研究綜述文章指出,恐龍向鳥類的轉化已成為論證最翔實的主要演化事件之一。

古生物研究 徐星。攝影: 肖詩白、劉淇

古生物研究 徐星。攝影: 肖詩白、劉淇

恐龍的一支演化成鳥類,這是一個古老的假設,早在1868 年就有英國科學家提出,但當時證據薄弱而讓這條科學資訊被埋沒,現在鳥類是由恐龍的一支演化而成已經是大家認可的說法。

古生物研究員徐星在上個世紀90 年代早期進入恐龍研究的領域,在中國新疆準噶爾盆地、內蒙古和遼寧等地的地層中找到了大量化石,這些化石解釋了恐龍如何從早期的豐碩重量慢慢演化成愈來愈像鳥類,再到拍打飛行的生物,復原了恐龍向鳥類轉變的一些過程。

化石是古生物學的基礎,徐星的工作有很大一部分是尋找化石證據,用這些證據解答新發現古生物的問題。這二十多年中,徐星一些最重要的化石發現,來自遼寧西部以及河北北部和內蒙古東南部出露的侏羅紀中晚期到白堊紀早期的地層。因為那個時候火山活動頻繁,岩石中有大量的頁岩,易於保存像羽毛這種細微的結構。在這個地區採得的化石,年代大約從1 億6000 萬到1 億2000 萬年左右,保存了恐龍演化成鳥的大量資訊。

徐星發現的小型獸腳類恐龍小盜龍,前肢、後肢和尾巴都有羽毛,這些羽毛和鳥類的飛羽一模一樣。換句話說,這些羽毛的形狀和分布情況讓我們知道小盜龍是長著四隻翅膀的恐龍,這為恐龍如何飛上藍天提供了非常重要的訊息。

這批化石中,最重要的也許是赫氏近鳥龍(另外一種四翼恐龍),牠生存於大約1 億6000 萬年前,比始祖鳥還早。根據牠的前肢和後肢相對比例可以看出,牠跟鳥比較接近,這個物種是真正的拍打式飛行出現之前的過渡類型。

對於科學家而言,自己的研究學說能刊載在一些世界知名的科學雜誌上,無疑是很大的鼓勵。不過徐星更願意俯首與化石相伴。

徐星現在雖然是資深古生物學者,但是他從上大學到讀研究生都不喜歡這個專業,而是在讀研究生最後一年真正接觸化石,近距離觀察研究之後,才慢慢對古生物學產生興趣,這時徐星開始意識到古生物學的歷史厚重感。徐星對古生物學的感情,看起來就像是中國的傳統愛情,先結婚再戀愛。

做古生物研究和其他科學研究一樣,徐星過去二十多年的野外調查,經常得去一些偏遠的地方,比如內蒙、新疆戈壁沙漠的一些無人區,最長兩個多月在戈壁沙漠中見不到人,這些地方通常也是經濟比較落後的地方。他和團隊每天的

工作很簡單,從清晨到晚上睜大雙眼在目標地層中尋找化石,一天要走上二十幾公里,片刻不敢懈怠。他們發掘的許多化石地點,其實在數十年前就已經被其他的團隊調查過,而徐星則將發現恐龍化石歸結為運氣。有時候一群人在野外待了二十幾天卻找不到任何東西,大家都會很沮喪,這種漫長的尋找需要的是運氣,更需要的是辛勤努力。

野外工作是個很複雜的過程,尋找化石前需組織團隊、找經費。到內蒙去做野外工作時,因為有特殊化石的地理位置需要翻挖土地,這時研究人員就需要與當地老百姓斡旋溝通,一次次地說服他們並非易事。在野外工作經常面臨各種危險,例如山路崎嶇、交通不便、車輪顛掉,甚至是整輛車翻進溝裡。

因為長期的野外工作,徐星與家人相處時間少,研究時的俯臥姿勢也讓他的腰出現問題,但發現新的化石後,徐星還是第一時間研究論證。對徐星這樣的研究員來說,做科研或陪伴家人很難兩全。

放大尺度來看,徐星做的科研就是藉由研究岩石,了解地層的歷史,借助化石讓現代人知道遠古時代的生物究竟長什麼樣子。在科學研究的過程中,科學家有很多的問題要解答,在這個過程中又會出現很多新的問題,而正是這些層出不窮的問題,將人類推向了真理。

對於個人來說,古生物學研究現在已是徐星生活的一部分,在能力所及的情況下提高古生物學的普及性,激發大眾(尤其是孩子)對科學的興趣,也是徐星現階段的額外任務吧。

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