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追寻亿万年前的神秘印记——读《恐龙足迹》
《恐龙足迹》是侄女丝丝推荐给我的一部科普著作。这本书的作者邢立达是丝丝的作者，加拿大艾伯塔大学古生物学博士，是位80后的古生物学家、科普作家，民间科普组织科学松鼠会的“恐龙达人”。他在书中,为我们展现了一个活生生的远古世界。两位国际水准的恐龙复原插画师的插图加上作者拍摄的照片，使书中的图片多达400张，可谓图文并茂。《恐龙足迹》是第一本中文恐龙科普书，着重介绍国内外著名的恐龙足迹化石点及其发现的故事，挖掘出的这些史前动物的“八卦”，引人入胜。该书得到美国科学院外籍院士、中科院古脊椎动物与古人类研究所所长周忠和，科学松鼠会创始人姬十三，以及《新发现》主编严峰等人的热情推荐。
恐龙用两足行走还是四足行走？恐龙的奔跑速度有多快？恐龙是如何追踪、捕杀猎物的？恐龙如何休息？它们会游泳吗？恐龙是独行侠还是群居动物……
《中国足迹史上的最强音》中描述了甘肃永靖县盐锅峡，世界上最精彩的足迹化石点之一：一群30来米长的大夏巨龙到古湖畔喝水。禽龙群喜欢跟着这些大家伙，因为总能拣到点便宜。几只肉食性驰龙尾随而至，打算捕捉那些老弱病残做大餐，惊起岸边栖息的水鸟和翼龙——一亿多年前的各大类生物，将脚印留在了同一片湖滩上。足迹猎人根据这些足迹化石，复原出当时的热闹场景。
从恐龙出现的三叠纪到恐龙灭绝的白垩纪，从中国各地到各大洲的著名足迹化石点，该书将全球最精彩的恐龙足迹一网打尽。大的脚印长宽一米多，足够做小孩的浴缸，那是巨型蜥脚类留下的。最小的脚印直径仅一厘米多一点，那是小型兽脚类的小宝宝所留。有的地方仅留有单个或数个脚印，有些地方的脚印却是星罗棋布，各种类型的脚印连成一大片……
考古骨骼化石并不能反映太多有关恐龙行为和生活细节的信息，只有留存在地层中的恐龙足迹化石，才能够为我们这些问题的解答提供线索。研究远古足迹的学者就像是当今研究犯案现场脚印的刑侦专家，他们可以根据足迹化石推断足迹主人的种类、身份，还可以活生生地复原出亿万年前的现场情景。
邢立达从小就是一个狂热的古生物爱好者，十几岁开始自费跟专家进行野外考察。上高中时开办的“恐龙网”成为中国古生物学的“门户网站”。2005年网站被中国科学院古脊椎动物古人类研究所收编，改版为“中国古生物网”，任网站总编辑。同年，该网站在第一届全国优秀科普网站评选中名列“十佳”榜首。他随后踏入古生物学研究领域，主要涉猎恐龙、翼龙、恐龙足迹等古生物化石及其功能形态学、空气动力学的研究。他先后在《华夏地理》、《Newton科学世界》、《环球科学》、《中国国家地理》、《DEEP中国科学探险》、《文明》、《新发现》等报刊开设个人专栏，当他的经历被Discovery探索频道、英国BBC、法国France 2“Science 2”等多家媒体报道后，他所代表的“中国‘80后’独具特色的成长轨迹”，在世界范围内吸引了越来越多的关注目光。
今天人类行走的原野，在亿万年之前也曾被恐龙走过。恐龙早已绝迹，但当年它们行走的足迹，并没有全部随风而去，有相当一部分被保留了下来。当时光走到1802年时，美国年仅14岁的小穆迪，为古生物学家提供了有关恐龙足迹的最早记录。此后历经了两百年的曲折探索，恐龙足迹的价值和意义正逐渐被更多的专业人士和社会各界所认识。
一、通向过往地质年代的密码
喜欢看侦探节目的观众都知道，在找寻“罪犯”的蛛丝马迹时，脚印是侦查人员非常关注的一个细节。通过对脚印的分析和研究，就可以推算出“罪犯”的身高、行走习惯、年龄等特征，帮助大家缩小范围，锁定目标。因对脚印的研究而逐渐建立起来的一门科学称之为足迹学。
足迹学是研究生物活动遗迹的一门学科，又可以分为现代足迹学和古足迹学两个分支。前者研究现生动物新近形成的遗迹，其中的一个小分支——足迹鉴定学，已经被广泛应用于公安系统的刑侦工作。后者则是研究古代的遗迹化石，通过遗迹化石来推断造迹者的生存环境，以及足迹形成的方式、地点和地质年代，足迹与环境的关系等。
一谈起恐龙，人们就会联想到《侏罗纪公园》等电影，联想到博物馆里的恐龙骨骼化石和恐龙蛋的化石，很少有人会想到恐龙足迹化石。其实，这些由恐龙脚丫儿“踏”出来的化石，有着恐龙骨骼化石无法替代的作用。骨骼化石保存了恐龙死后那些支离破碎的信息，足迹化石保存的却是恐龙在日常生活中的精彩瞬间。这些足迹不仅能反映恐龙日常的生活习性，行为方式，还能解释恐龙与其周围环境的关系，这些都是古生物学家梦寐以求的宝贵信息。
就像根据研究罪犯的脚印可以推算出其身高、行走习惯、年龄……等一系列特征那样，对恐龙足迹的研究，也可以推测出恐龙脚的构造、恐龙的类型、行走的方式、体重和身高……一系列的信息。成群的足迹还能反映恐龙群居、迁徙的情况，有时也能反映肉食性恐龙与素食性恐龙之间的争斗情况，以及恐龙之间的关系等。更令人兴奋的是，通过对恐龙足迹的测量，能按一种计算公式测算出造迹恐龙的奔走速度。恐龙足迹是通往地质年代的密码，可以帮助人们重现白垩纪时期地球在没有遭受到最后一次大撞击之前的生态景象。这对人们了解自己家园的演变历程是非常有帮助的。
从数量上来看，恐龙一生中行走而留下的足迹要比它的躯体多很多，保留下来的足迹化石也要比骨骼化石、恐龙蛋化石要对很多。加上足迹本身所能提供的丰富的生活细节，使得越来越多的古生物学家和地质学家都将目光聚焦在了恐龙足迹的研究上。从大的方面看，这些研究也可以分为两大类：一类是“地质派”，将恐龙足迹与三叶虫、龟鳖类足迹同等看待，利用这些足迹来研究一些陆相沉积特征。足迹化石可以提供大量有价值的古环境信息，包括古海岸线的位置和形状、判断水盆地的方位、浅水沉积区的绝对深度和水流方向、以及沉积物的饱和程度，等等；另一类是“生物派”，将恐龙足迹和恐龙骨骼看做具有相似地位的、属于恐龙本身的一种构造，利用恐龙足迹来复原出恐龙生活时的细节、恐龙动物群之间的关系等。
二、恐龙足迹化石的形成过程
虽说留存于世的恐龙足迹化石要比骨骼化石和恐龙蛋化石多很多，但并不意味着足迹化石的形成和保存是很便当的。这只要和我们自己做一个比较就知道了。在我们的一生中，要走多少路，留下多少脚印，但有几个脚印能够保留下来呢？特别是在道路修得越来越平整和坚实的状况下，很多人行走了一辈子，估计也不会有一个脚印留存于世。
恐龙足迹的形式条件也是非常苛刻的。在干硬的地面上，恐龙走过以后只能留下浅浅的印痕，随之便消失了。如果走在沼泽之类过软的湿地上，由于湿地含水量较高，流动性较大，踩出的脚印会很快被周围流动的泥沙埋没。只有走在适度潮湿的泥沙地面上，在拔脚离开之后泥沙不再回填的状况下，恐龙的足迹才可以形成。
形成的足迹要保留下来，条件也是很苛刻的。足迹形成以后，如果马上下雨，或者被水淹没，尚未干燥的足迹很快就会在水中消融。所以，不仅对地面有要求，对当时的气候也有要求。这种气候要保证在潮湿的地面形成的足迹要一定时间的干燥过程，只有当保存足迹的地表干燥硬化后，再被后来的沉积物掩埋，才容易形成化石。因此，在干旱地区的湖滨、海滨、河滨等沉积环境中保存足迹的可能性就高一些。
成型并干燥的恐龙足迹，有的还会被洪水所掩埋。洪水裹挟着泥沙汹涌而来，这些泥沙很快就充填并覆盖了这些足迹，并在足迹的上方留下了沉积层。大水退去的时候水流相对温柔，已经难以带走泥沙和足迹层，就这样填充在恐龙足迹中的泥沙和足迹就像“模”、“范”那样被保留了下来，最终演变成岩石。沧海桑田，经过了亿万年的等待，这些足迹陆续被今天的人们发现了……
由此可知，恐龙足迹化石可分为正型与负型两种：正型指下凹的足迹，即恐龙踩下的脚印本身，保存在岩层正面；负型指凸出的足迹，它保存在岩层的底面。恐龙踩出的脚印如果未被覆盖，天长日久变成岩石后，就成了正型脚印。如果脚印被由水带来的沉积物所掩埋，形成岩石后，保存凹形足迹的下部岩层又比较软，它们就容易被风化掉，于是在其上层岩层的底面上便会留下凸出的足迹。这个凸出的印痕，可以看成是恐龙脚的铸模，是脚的软体组织化石。
从上面的分析可以知道，恐龙足迹的形成需要较长时间的地表暴晒，使自身得以干燥以便日后成型，但是这对于恐龙尸体的保存却极为不利。因此，恐龙足迹和相关的骨骼化石往往很少在相距较近的同一层位被发现。
三、考古就像是在做拼图游戏
关于远古时期的信息，我们知道的只能是所有信息版图中一些非常细小的碎片，根据这些细小的碎片来复原远古景象的过程，有点类似于做拼图游戏。之所以说“类似”，是因为可以用来拼凑图像的“碎片”残缺了很多，需要在现有事实的基础上加上一定的想象，才有可能靠近事物的真相。
就拿恐龙的形象来说吧。十九世纪中叶，世界工业革命的先驱和领导者英国举办了第一届世博会，结束后展馆转到伦敦西德纳姆镇的一个小山上重建新水晶宫。场馆设计师找来大英自然史博物馆的欧文商议，欧文提议建造一批“远古巨龙”的模型来装点新水晶宫公园的几个小岛。局限于时代，当时的科学先驱们不约而同地把恐龙按照现生蜥蜴的形态来复原。比如禽龙就是按照现生鬣蜥身体各部分的比例，然后再“套入”禽龙化石，活着的巨齿龙的主要外表极似现代地球上的巨大的四足哺乳动物。不用说，这些模型给世人带来了强烈的心理震撼，，形成了全世界探究恐龙的高潮，也为恐龙的形象定下了基调。
恐龙化石的大量发现，使得人们对恐龙形象有了新的认识。同样是在19世纪中期，美国古生物学的先驱雷迪在将鸭嘴龙的骨骼化石进行拼装的时候，发现鸭嘴龙的前肢短后肢长，如果组装成四足爬行的模型，鸭嘴龙走起来一定是屁股翘得高高的，嘴巴要啃着地面，为了保持平衡不得不费力地保持昂头挺胸。他认为英国人构思的恐龙模样很有可能是错误的，在苦思冥想之后，大胆提出：鸭嘴龙的外形应该和袋鼠相似，是靠后退和尾巴支撑身体的。这是具有划时代的推测，是恐龙从爬行到直立行走这一推测的发端。在接下来的一个世纪里，人们逐渐接受了恐龙的这一形象，很多骨骼化石也是如此摆放的。
到了20世纪70年代，随着人们对恐龙骨骼、足迹化石研究的深入，科学家们在对暴龙的研究中发现，按照袋鼠那样装配暴龙的骨骼化石是有问题的，没有那种生物能够维持这种笔直的三脚架式的步态，这种姿势将导致脱臼，或数个关节的松脱。到90年代《侏罗纪公园》拍摄时，暴龙有了新的姿势——身体与地面接近平行，尾巴平直伸展，以此平衡头部的重量。
暴龙是否真的就是如此行走的呢？可能还需要更多的证据。但这探究的历程，真的就如“拼图游戏”一般，有很多的谜，有很多的意外，有很多的信息，也有很多的遗憾。越来越多的新发现，会改变现有的图像，甚至将整个结构全部打乱，这既需要守成，更需要创新。而正是因为有如此多的不确定因素，才使得这项工作魅力无穷。
四、我国恐龙足迹的最新发现
邢立达通过《恐龙足迹》这本书，详细介绍了国内外恐龙足迹的研究历史，足迹化石点的发现过程，以及研究恐龙足迹化石需要具备的基础知识。透过这本书，可以从一个侧面对恐龙研究有概况式的了解，丰富我们对一亿年之前的地球世界的想象。
我们国家的恐龙足迹研究正处在兴旺发达的阶段，近年来有关这方面的新发现也很多。邢立达在书中介绍了2010年2月在山东诸城发现的一个大规模的恐龙足迹化石群。在皇龙沟发掘区东西长 50米，垂直深度12米，由南及北52米宽、呈30-35度斜坡分布的区域内，已发掘恐龙足迹面积达2600多平方米，形态各异、大小不一、深浅不同的各种恐龙足迹3000多个，保存非常完好。除恐龙足迹外，该区域还完整地保存了白垩纪时期的地质地层、水波纹理等。
在邢立达的这本书完稿之后，我国的恐龙足迹化石又有了新的发现。2010年8月份，中美古生物学者在山东诸城市张祝河湾村发现了罕见的足迹群，这批恐龙足迹由蜥脚类恐龙、鸟脚类恐龙与古鸟类足迹组成，其中以古鸟类足迹尤为珍贵。这批足迹的发现大大增加了山东省东部恐龙的多样性。2010年的12月份，中美古生物学者在山东省与江苏省交界的马陵山脉发现了多个恐龙足迹群，约60个足迹分布在至少4个化石点，这批恐龙足迹隶属于蜥脚类和兽脚类两大类。这些新发现的大量恐龙足迹，在一定程度上弥补了我国多年来蜥脚类足迹较少的局面，同时，对研究该地区在白垩纪时期古生态学有着重要意义。
张行的《一条路》又在耳边响起：“一条路，落叶无迹，走过我走过你。我想问你的足迹，山无言水无语……”这些中外古生物学者，正在追寻这条路上亿万年前的神秘印记，他们默默无闻，但带给我们的，是一个个的惊喜和震撼。
《恐龙足迹：追寻亿万年前的神秘印记》 邢立达/著 上海科技教育出版社 2010.8 |
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