美国犹他州恐龙化石大发现

在犹他州南部一处沙漠探勘化石的古生物学家乔．瑟尔提克刮去一颗巨砾下的泥土，他在那里发现了一只年轻恐龙的皮肤与骨骼碎片。 PHOTOGRAPH BY CORY RICHARDS

在一个寒冷的5月傍晚，瑟尔提克和志工比利．多兰沿着山脊线行走——在犹他州南部化石藏量丰富的恶地，棱线通常是两点之间唯一的移动路径。 PHOTOGRAPH BY CORY RICHARDS

犹他州自然史博物馆里，杰佛瑞．李奥纳德为一只成年及一只幼年的怪猎龙（Teratophoneus）撢去身上的灰尘。它们和体型稍大的亲戚霸王龙（Tyrannosaurus rex）一样，很可能是凶猛的捕食者。 PHOTOGRAPH BY CORY RICHARDS. NATURAL HISTORY MUSEUM OF UTAH

沼泽又湿、又热、又充满恐龙。7700万年前，角龙和鸭嘴龙这两种草食性恐龙在位于今日犹他州南部沙漠的一条河流相遇。一种外观像鸟、称为塔罗斯龙（Talos）的肉食性兽脚类恐龙则在树上观看。当时在拉腊米迪亚古陆上支持这么多物种共同生存的地方，样貌可能和现今路易斯安那州北部的亚热带湿地很类似。 ART: RAÚL MARTÍN. SOURCE: SCOTT SAMPSON, DENVER MUSEUM OF NATURE & SCIENCE

在大阶梯－艾斯卡兰提国家纪念地，丹佛自然科学博物馆的卡萝．拉金用装有钻石刀片的切石锯切开一块砂岩岩板。她的目标：一只年轻鸭嘴龙的骨头。 PHOTOGRAPH BY CORY RICHARDS

一只鸭嘴龙尾部长半公尺的片段因为风雨侵蚀而露出岩层（上），至今仍嵌在凯佩罗维兹组地层的砂岩中。鸭嘴龙在这片沉积岩层太常见了，因此「这一片我们连采集都省了，」乔．瑟尔提克说。另一只鸭嘴龙的尾巴（下）还包在将其运送到位于盐湖城的博物馆时使用的石膏保护壳中。这根树枝化石（下右）来自一种和现存红杉类似的已灭绝针叶树，这种针叶树可能曾经矗立在拉腊米迪亚古陆的森林中。 PHOTOGRAPH BY CORY RICHARDS

PHOTOGRAPHS BY CORY RICHARDS. NATURAL HISTORY MUSEUM OF UTAH (LEFT); DENVER MUSEUM OF NATURE & SCIENCE (RIGHT)

犹他州自然史博物馆内，一只驰龙科的肉食性恐龙和展场设计师提姆．李一起搭乘载货电梯。这种恐龙是伶盗龙的表亲，身上可能有羽毛——而且绝对有不留情的爪子。 PHOTOGRAPH BY CORY RICHARDS. NATURAL HISTORY MUSEUM OF UTAH

这些最长达43公分的兽脚类恐龙足迹穿过了卡纳布附近的山岬「旗点」。它们是1亿年前拉腊米迪亚古陆尚未成为岛屿时的遗迹，也是恐龙曾经在美国西部长期称霸的证据。 PHOTOGRAPH BY CORY RICHARDS

（神秘的地球报道）据国家地理杂志中文网：大约在7500万年前，美国犹他州曾是岛屿型陆块「拉腊米迪亚古陆」的一部分。当时那里天气炎热、沼泽遍布，而且是恐龙的天下。

米勒兄弟看起来比较像探矿人员，不是古植物学家。他们的胡子上沾满尘土，脸上戴着护目镜，防止沙漠风将沙尘吹入眼中。两个人都很高大，身高将近2公尺；在犹他州南部的一座尖锐山脊上，他们的举止散发出习于在野外活动

的人那种沉着和自信。伊恩用鹤嘴锄敲打泥岩之际，丹恩试图在阵风稍歇时卷一根香烟。散装的烟草从纸上飞走了。 「该死，」他说，然后又试了一次。

时间是去年春天，与两兄弟同行的还有丹佛自然科学博物馆策展主管史考特．桑普森，以及该馆的恐龙古生物学专家乔．瑟尔提克，几人一起在犹他州的「大阶梯－艾斯卡兰提国家纪念地」进行化石探勘。在那片没有什么道路的荒野中，他们探索的又是一个尤其偏僻的地区，那是马山北侧一片错综复杂的陡峭悬崖和蚀沟。团队的其他成员在几公里外发掘前几年发现的化石场，桑普森、瑟尔提克和米勒兄弟则在寻找新的化石场。在博物馆做了几个月的内勤工作之后，桑普森因为来到「从来没有古生物学家探索过的地方」而难掩喜悦；在这里，他们有可能发现拉腊米迪亚这块「失落大陆」的新宝藏。

米勒兄弟所敲打的泥岩是拉腊米迪亚古陆东岸的沉积岩层，这片细长的陆块曾经从北极海一路延伸6500公里，直到墨西哥湾。拉腊米迪亚古陆形成于9000万年前的白垩纪晚期；当时上升的海水淹没了北美洲中部，将北美洲一分为二。今日拉腊米迪亚古陆埋藏在美国西部各州之下，只有在这种侵蚀严重的恶地才能接触到它；这些地区受到风雨侵蚀，因此化石藏量丰富的沉积物变得相当接近地表，只要用十字镐和铲子就能挖到。

桑普森自2000年起协助率队前往拉腊米迪亚古陆的荒野地区考察。这个团队主要研究凯佩罗维兹组地层，那是一片厚800公尺、有7500万至7700万年历史的沉积层。他们已经发掘出数千种动植物的化石，从针叶树毬果到鳄鱼、龟、恐龙都有——尤其是恐龙。在拉腊米迪亚古陆存在的大约2000万年间，它就像一座失控的恐龙工厂，迅速地创造出各种体型的恐龙，而且物种多样性让人惊异。研究人员说，了解这个现象如何发生、为何发生​​，能增进我们对生态与演化间相互影响情形的基本认识。

「这里满地都是骨头，」桑普森说；他走上一片离米勒兄弟工作地点不远的斜坡，靴子踩在石头上嘎吱作响。 「有一只乌龟的骨头散布在这片斜坡上，但是它其他的骨头在哪里我完全没有头绪。」他拾起一小块米色的物体舔了舔，看看它是有孔的骨骼还是乏味的石头。 「如果是骨头，就会黏住舌头，」他说。 「如

果是石头，就不会黏。 」这一块黏住了。

寻找化石向来是低科技的活动。田野工作的进行自19世纪的「骨头热」以来没有什么改变；当年，在西部荒野发现的化石于美国激起了一阵抢着把化石从地底挖出来、再送进东岸博物馆那些宏伟大厅的狂热。美国陆军在北美大平原北部追捕拉科塔印第安人领袖「坐牛」的时候，大批学者、牛仔和地痞流氓则忙着把巨大的腿骨从那些恶地挖出来，使用的十字镐、铲子及石膏和今天古生物学家所用的没有两样。

「我们使用同样的技巧，是因为它们管用，」率领丹佛博物馆地球科学部门的伊恩．米勒说。他最喜欢的工具是一把带有山胡桃木手柄、重3公斤的鹤嘴锄。 「现在好锄头很难找，」他说。 「不过它们都很耐用。」

凯佩罗​​维兹组地层的头几个重大发现之一出现在2002年，当时一位志工看到地上埋着一块颔骨。研究人员后来发现这块颔骨其实连着一个上下颠倒的沉重头骨，头骨属于一只身长9公尺的鸭嘴龙。这只鸭嘴龙颔部包含的牙齿多达800颗，桑普森因此戏称它为「白垩纪的食物切碎机」。它的鼻口部有明显突起，因而被归类为格里芬龙属（又名怪兽龙，学名Gryposaurus，意为「钩鼻的蜥蜴」）；这个属的标本大约在100年前首度获得科学描述。然而，这只在犹他州出土的巨兽体型看起来好像「大了一号」，桑普森说，这次换了个比喻：「就好比鸭嘴龙里的阿诺．史瓦辛格」。他和当时还是犹他大学研究生的泰瑞．盖兹依据发现地点，将这个新种命名为「纪念地格里芬龙」（G. monumentensis）。

同一年，现任丹佛博物馆首席标本师的麦克．盖提在犹他州发现了另一种新奇的动物。这只高2公尺的食肉恐龙以双脚站立，而且可能有羽毛，后来被命名为「巨型哈格里芬龙」（Hagryphus giganteus），意思是「西部沙漠中巨大、似鸟的神」。

更多种恐龙相继出土：厚头龙、甲龙、霸王龙的某个表亲、有镰爪的伶盗龙亲戚，以及数个角龙新种，外观一个比一个奇特。以2010年由桑普森和同僚一起命名的芮氏华丽角龙（Kosmoceratops richardsoni）为例：它的体型与犀牛差不多，是三角龙的亲戚，头上破纪录地长了15支角。

先前，大多数与这些恐龙相关的化石都是在加拿大亚伯达省、美国蒙大拿州和怀俄明州的白垩纪晚期遗址发现的，这些地方在当年也和犹他州一样，位于拉腊米迪亚古陆东岸。然而，犹他州的恐龙却大不相同。

「几乎每一种动物都是新种，」桑普森说。而且不只是恐龙，连哺乳类、鱼类、蜥蜴、龟和鳄鱼也一样。 「整个动物相似乎都是科学界前所未见的。」

研究人员推论，应是有某种因素把拉腊米迪亚古陆南部的恐龙和北方的亲戚隔开。这两个隔绝的群落因而各自演化，就和知名的达尔文鷽鸟在加拉巴哥群岛的情况一样；那些鷽鸟在移居到不同的岛屿后，演化出了新物种。然而桑普森和他的同僚对动物被山脉或大河等地理屏障隔离的概念持怀疑态度。他说，高山可能会阻挡某些动物的行动，不过也有一些已知能穿越山区的动物：「它们经常翻山越岭。」至于河流，「很难想像有哪条河可以在同一个地方持续存在数万年或数十万年，」桑普森说。

当晚，桑普森坐在我们位于一条小溪干枯河床边的营火旁，对拉腊米迪亚古陆恐龙的「地域性」提出另一种解释。在他谈话之际，周围的一片漆黑中传出声响，让蜷在主人伊恩．米勒身旁的澳洲牧羊犬威尔森竖起了耳朵。稍早我们曾看到山狮的足迹。不过威尔森对那声响不是太在意，并没有起身察看。

桑普森支持的理论出自古生物学家汤玛斯．雷曼在1980年代所做的研究。雷曼当时提出，会不会是环境条件的差异造成了拉腊米迪亚古陆动物的隔离？一旦一种恐龙分布的范围够广，在岛屿两端的族群就会透过天择开始适应不同的气候带与植被。久而久之，两个族群的演化差异可能会大到它们即使相遇，也不再会把对方视为可能的伴侣——到这个时候，两个族群就已经成为两个不同物种了。

此外，桑普森与同僚推论，促成这种趋异现象的可能不只有天择，而是还有另一股演化动力：性择。那些让南方恐龙有别于北方恐龙的怪​​异特征，看起来就像是理想的性择范例，在草食性恐龙身上尤其明显。天择优先选择的是生存竞争必备的特征，例如四肢与牙齿，性择则关乎争夺伴侣所需的关键特征，像是孔雀尾巴及麋鹿的鹿角。犹他州的草食性恐龙身上那些繁复的角、棘与颈盾在抵抗捕食者方面是没有什么用处的。举例来说，角龙的角更适合用来和同物种内的其他个体竞争，以决定支配权。而它们那薄得无法承受打斗的颈盾，则可能用于吸引异性的注意，「和展示炫耀比较有关，」桑普森说。

那么，这些恐龙的巨大体型又该作何解释？这么多不同的巨型动物（比非洲草原出现过的还要多）怎么有办法在拉腊米迪亚古陆存活？它们难道不需要空间来迁徙扩散吗？对一只体长9公尺的恐龙来说，从美国犹他州到加拿大亚伯达省的1500公里路程算不上挑战。不是应该会出现更多交融混杂的现象吗？

这就是植物发挥作用的地方，伊恩．米勒说。米勒坐在突出的石块上，面对着干旱、崎岖且大部分都光秃秃的景观，用锤子轻敲一块哈密瓜大小的石头，俐落地把它分成两半。石块内侧印着一片叶子的印记，一边一半有如镜像，而且保存完好，细节清晰可见，仿佛是昨天才落入池塘里的叶子。

「7500万年以前，这里并不是沙漠，」米勒说。 「我们在这个岩层找到的藤蔓比我在其他任何岩层看过的都还要多。这里的森林比较像树上会有藤蔓缠绕的丛林。我们也找到莲叶和大薸，因此我们知道这里曾经存在过含有浮游植物的池塘。此外也有大河。想想看亚马逊河，它有主流，也有因为富含单宁酸而呈现黑色的支流和湖泊。形成这块化石的叶子，大概就是掉进了像那样的池塘。」

米勒推测，当时在拉腊米迪亚古陆的这个区域，植物可能非常茂密繁盛，动物觅食时不需要走远。也许就连体型最大的鸭嘴龙也能在相当小的范围内填饱肚子。他说那就是现在热带雨林的情形：许多物种共享同一个小空间。整块古陆可能依照不同纬度分成一系列生态区，每个区域都有不同的降水量或日照，并且各自供养着一批恐龙。如此一来，不需要地理屏障也能解释新种恐龙暴增的情形。

「我们研究得还不够深入，」米勒说。 「从许多层面来看，这个说法都还只是臆测。然而假使我们推论正确，的确曾经有不会到处迁移的小型地域性族群存在，而且各族群之间也没有互动，那么性择就很有可能迅速发生。」

桑普森表示，能够让这个可能性成真的苍郁地景，应该和现在美国路易斯安那州的沼泽地比较相似，而不是眼前的这片干燥地景。但他又补充说，任何这样的比较必然有瑕疵，因为7500万年前的地球和现在相差太多了。 「对于当时的生态互动，我们仍然无从理解。」

这就是他和他的团队一季又一季地回到犹他州恶地的原因；他们每一次进入这里的沙漠，都会揭露更多拉腊米迪亚古陆的故事。 「你每敲开一块石头都不禁会说，天啊，我从来没看过这个东西，」米勒说。 「它是科学界前所未见的全新物种。」

撰文：彼得‧米勒 Peter Miller
摄影：柯瑞‧李察斯 Cory Richards