佛山新生代化石群的前世今生

青蛙化石

乌龟化石

鱼化石

早闻鸟语晚听蛙鸣,闲时捕鱼捞螺捉龟,是不少人对田园生活的印象。每当看到这些小生物时,你可曾想过早在5000多万年前,人类出现之前,天空就有原始鸟类飞过,两栖动物青蛙开始在水岸边觅食,稍显笨重的乌龟慢慢地移动身躯,经常被身体轻快的鱼儿笑话,淡水螺类吸附在水底的泥巴上,悠然自得地欣赏着这一切。

后来,这些生物都死去了,其尸体“镶嵌”在地层中,被人类挖掘出来后称为化石。最近几年,专家陆续在佛山发现了多种生活在距今5000多年的新生代古生物,其中鸟类、青蛙、乌龟都被鉴定为华南第一次发现。专家称,珠三角现存最完整的新生代化石群就藏身在佛山。这些化石群已经吸引科学家开展跨界研究,它们还可能为研究地球变暖作出贡献。

那么,为什么如此大批量又完整的化石群会在佛山出现?它们的命运如何?本期的《地理探索》,我们和你一起走进佛山新生代化石群的前世今生。

源起:鱼化石群遭破坏引发关注 化石群开始进入大众视野

地质与古生物学家张显球研究三水盆地四十多年,曾在多本学术刊物上发表文章,也出版有多种科学著作。他家里已经堆满各种鱼类、藻类、螺类等种类的化石。不过,长期以来,他和其他科学家或专业人士的研究,都是在本领域默默进行,极少进入公众视野。

实际上,从1868年德国人李希霍芬在河口的北江边上采获植物化石开始,科学界对三水的地质考察研究一直未曾间断过,前来参观考察的地质、古生物学者和学术团体如云,“三水盆地”频现于国内外地理学著作中。

在这样的耳濡目染之下,生活在当地的三水人,对这里的化石并不陌生,本地也出现了一大批古生物爱好者。但大家基本停留在自娱自乐的阶段,彼此间的交流并不多。

2008年秋季的一天,这一切“被迫”改变了。一位三水古生物爱好者向媒体报料,称莘庄鱼化石群将遭遇“没顶之灾”,这里已经有挖掘机进驻,将被推翻建厂房。他摊开手上一团皱巴巴的面巾纸,纸上两片青灰色的石片,石片上“印”着两条栩栩如生的小鱼除了没有鱼肉,鱼骨架非常完整,尤其是鱼骨头,一根根清晰可辨。

“这就是在这里找到的鱼化石。”赶来的记者不太敢相信,古生物爱好者第一次敲开地质与古生物学家张显球家的门,要求对方为他作证。随后,这位老专家果然在记者的见证下,用榔头、铁锤、起子等工具,从疏松的石块中,找到了好几条小鱼化石。有些化石甚至在放大镜下可以清楚地看到鱼鳞,这一切让人兴奋不已。

张显球根据他几十年的研究成果告诉记者,这里是珠三角保存最完整的新生代鱼类化石群,如果化石所在地被推翻建成厂房,将对科学研究造成很大的伤害。他的这一说法得到中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员、鱼化石研究专家张江永的认可。他补充说,河口莘庄是一处“非常特别”和“非常重要”的古生物遗迹群,他曾多次到这里采集化石,很多标本还没有采集完全。

相继发现鸟蛙龟新鱼类

中科院古脊椎动物与古人类研究所获悉三水盆地新近发现脊椎动物化石,派出张江永和技术人员专程到三水进行实地考察。他们在三水盆地中部始新世地层中发现了鱼类、两栖类、爬行类和鸟类等脊椎动物各主要门类,其中鸟类化石是最重大的发现。

这一批新发现的化石都距今约5000万年,其中鸟类化石经中科院古脊椎动物与古人类研究所所长周忠和鉴定为真,并确定是在华南首次发现。在三水盆地发现有洞庭鳜、胭脂鱼、鲶鱼和骨舌鱼类,其中骨舌鱼是华南首次发现。经中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员、青蛙化石研究专家王原鉴定,这里还有青蛙化石,并确定是我国始新世地层中的首次发现,同时也是我国南方地区首次发现。

“这是一批国宝级的化石。”张江永告诉记者。近日,他还在电话中向记者证实,10月份中科院古脊椎动物与古人类研究所将出动一个由爬行类、鸟类、鱼类等领域专家组成的科研团队,专门赴佛山考察,以求寻找到更多的化石标本用于研究。

疑问:这些化石为何会现身佛山?

佛山化石种类繁多、对相关研究意义重大。人们不禁要问,为什么佛山的化石这么多,它们是怎么形成的呢?

我们知道,一个生物要想“成功”地变成化石,首先是它身体的有机物必须拥有坚硬部分,二是在它死后立即被某种能阻碍分解的物质迅速地埋藏起来。所以,生活在水底的生物很容易变成化石,因为在它们死亡之后,经常会有软泥及时地覆盖过来,将它们完好地保护,然后开始逐渐石化的漫长过程。刚好,这两个条件佛山都具备。

早在1.3亿年至4000万年前,三水盆地是一个绿意盎然的淡水湖,其面积大概有3000多公里,北起清远,南至南海九江;西自高要广利,东到广州黄埔港,包括广州、佛山、顺德等地的绝大地区。

如此广袤的水域,为生物多样性提供了条件。从已发现的古生物化石来看,这里发现的水生生物或依托水的生物为大多数。比如鸟类,虽然在天空飞翔,但要在水边觅食,比如青蛙,也在水陆交界的位置生存。

除了广袤外,这片水域还有一个特点:深,仅现在就挖掘出了深达4000米厚的沉积岩。深深的湖底并不“太平”,火山在蠢蠢欲动。张显球说,三水盆地属于断陷盆地。4条非常明显的断裂带控制着整个盆地的发育。千百万年前,正是因为这些断裂带频繁的地壳活动,生机勃勃的淡水湖诞生了;千百万年之后,又是因为这些断裂带活动导致了湖盆上升,沧海变成陆地,曾经浩渺的不见边际的沧浪之水不见了踪影。

火山活动最频繁的时期是5000万年左右,大概喷发了三十多次。无数生活在火山口附近的小生灵被熔浆瞬间覆盖,成为化石的一部分。除了火山灰,大部分化石的形成源于沉积物的不断掩埋。

意义:化石研究破解“全球变暖”谜题

内行人发现一个从未见过的物种,其兴奋程度可以等同于中了一次彩票。那么,对于一个外行人而言,除了看看热闹,这些化石跟我们的生活有什么关系吗?

张江永告诉记者,三水盆地发现的始新世脊椎动物化石丰富程度,不仅在我国是独一无二的,在世界上也是屈指可数的,它们对研究古地理、古地貌、古气候、陆相的变化具有巨大的意义。

中科院广州地球化学研究所研究员兼博士生导师朱照宇曾联系记者,他指出,全球变暖是热点事情,很多科学家认为地球气候变暖是工业的影响,但近年来有些科学家通过研究古生物标本发现,第三纪的二氧化碳含量比现代要高,但那时并没有任何工业,这是否可以说明气候变化有它自身的规律,工业发展只是其中影响很小的一部分?

就在今年初,中国科学院地质与地球物理研究所的副研究员王旭和美国罗德岛社区学院物理系教授Paul White一行,来佛山寻找研究部分腹足类、双壳类化石,其中包括鱼、螺、树叶等化石,它们几乎都产生于距今约5500万年前。

王旭表示,在这些化石产生的年代,恰好也发生过一次全球变暖事件,其气候表现与今天非常类似。研究远古时代的全球变暖事件,或许能帮助我们解开全球变暖这一世界性谜题,并且为今天全球变暖研究提供借鉴。而佛山是整个珠三角乃至全国范围内,距今5500万年的化石和地层保存最完整的地区,要研究远古时代的全球变暖事件,就必须来这里找到一些同时代的化石标本。

两步辨别化石真伪

当我们拿到一块石头时,不能被石块的形状像某种生物所迷惑。这里有个简单的判断方法:如果是生物成因的,大部分都会在岩石上保存大量的炭质(通常是黑色的),如果用放大镜(普通的可放大10倍的就可以了)观察,可以看到一些特殊的条纹或是网格这都是很常见的生物结构。另外,生物化石很少单独、单一保存的,如果你在一个地方发现了某种化石,绝大多数情况下都会在附近也能找到一些相关的生物化石。


广州日报 曾艳珠 何波





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