董曉毅

“蛋”生希望

董曉毅

在這里，我們要講述的是恐龍蛋。那么，恐龍蛋里除了會(huì)生出恐龍寶寶外還會(huì)生出什么呢？希望指的又是什么呢？恐龍蛋在古生物學(xué)的研究中是濃墨重彩的華麗篇章，恐龍蛋生出的也不僅僅是一個(gè)個(gè)憨態(tài)可掬的恐龍寶寶，恐龍蛋生出的更是所有脊椎動(dòng)物（包括我們?nèi)祟悾┑南Ｍ?/p>

回顧一下生命登陸的歷程

我們生活的這個(gè)美麗的藍(lán)色星球年齡至少46億歲了，在如此漫長(zhǎng)的歲月里，它從混沌初開(kāi)，到生機(jī)盎然，期間也有過(guò)冰封大地，有過(guò)炙熱難耐。在浩瀚的宇宙里，地球極為渺小，但它的美麗卻令其它星球無(wú)以匹敵，因?yàn)樗猩?/p>

38億年前，最初的生命誕生在原始的海洋里，從此生命的演化歷程便開(kāi)始了。從簡(jiǎn)單的生命一步一步頑強(qiáng)地演化出現(xiàn)在千姿百態(tài)的門類；從水生的環(huán)境中慢慢演化，逐步征服了陸地，進(jìn)而飛向藍(lán)天。

從海洋向陸地遷徙的生命先驅(qū)是植物，緊隨其后的是無(wú)脊椎動(dòng)物，而已知最早在陸地上生活的脊椎動(dòng)物出現(xiàn)在大約3億6千萬(wàn)年前。從一個(gè)熟悉的環(huán)境到一個(gè)不熟悉的環(huán)境生活，面臨著最實(shí)際的問(wèn)題就是身體的不適應(yīng)，也就是我們常說(shuō)的“水土不服”。在陸地上遷徙尚且有“水土不服”的問(wèn)題存在，那么脊椎動(dòng)物把家從海洋里搬到陸地上又會(huì)遇到哪些棘手的問(wèn)題呢？主要問(wèn)題有三個(gè)：呼吸的問(wèn)題（能否生存）、行走的問(wèn)題（能否生活）、繁殖的問(wèn)題（能否延續(xù)）。

1923年美國(guó)自然歷史博物館的“中亞考察團(tuán)“在蒙古發(fā)現(xiàn)的恐龍蛋化石

3.6億年前登上陸地的兩棲動(dòng)物是作為脊椎動(dòng)物的代表，為脊椎動(dòng)物開(kāi)辟了更為廣闊的生存空間。陸地的環(huán)境比海洋的環(huán)境更加復(fù)雜多樣，有利于脊椎動(dòng)物的演化。兩棲動(dòng)物很好地解決了呼吸和行走的問(wèn)題，但由于未能解決好繁殖的問(wèn)題，它們還不能擺脫水環(huán)境的束縛而無(wú)拘無(wú)束地在陸地上生活。為什么呢？因?yàn)閮蓷珓?dòng)物的卵和魚(yú)卵一樣包裹在膠狀物里，容易干化，因此兩棲動(dòng)物的卵通常要產(chǎn)在水里，它們的寶寶也要生活在水里。種種限制必然使兩棲動(dòng)物無(wú)法長(zhǎng)久地在陸地上稱雄，而更加進(jìn)化的陸生脊椎動(dòng)物的出現(xiàn)也將成為必然。

偉大的羊膜卵

羊膜卵絕不是大家感覺(jué)的那樣難以理解，我們最為熟悉的雞蛋就是羊膜卵的一種，我們后面要講的恐龍蛋自然也屬于羊膜卵。“羊膜”是蛋內(nèi)的一層薄膜，它包裹著胚胎，里面有羊水保護(hù)著胚胎，使胚胎不怕干燥，能夠在陸地上孵化出小寶寶。羊膜卵的出現(xiàn)使脊椎動(dòng)物徹底擺脫了對(duì)水的依賴，大大拓展了脊椎動(dòng)物的生活范圍，它們可以盡情地去征服廣袤的陸地。

脊椎動(dòng)物從5.3億年前出現(xiàn)在海洋里到3.6億年前登上了陸地，期間經(jīng)歷了1.7億年的漫長(zhǎng)演化旅程。從3.6億年前登陸到3.12億年前演化出最早的爬行動(dòng)物——以產(chǎn)羊膜卵的方式繁衍后代的動(dòng)物，才使脊椎動(dòng)物徹底征服陸地。古生物學(xué)研究的對(duì)象是化石，目前發(fā)現(xiàn)最多的羊膜卵化石便是恐龍蛋化石。下面，讓我們一起走進(jìn)恐龍蛋的世界吧！

初識(shí)恐龍蛋

提到恐龍蛋，我們都不陌生，它是恐龍遺留下來(lái)的一種遺物化石。走進(jìn)博物館，常常能夠看到大大小小的恐龍蛋，它們形態(tài)各異、色彩紛呈。

從1822年英國(guó)的“古生物發(fā)燒友”曼特爾醫(yī)生發(fā)現(xiàn)禽龍的牙齒開(kāi)始計(jì)算，我們對(duì)恐龍的研究歷史至今不足二百年。從1922年美國(guó)紐約自然歷史博物館首次證實(shí)恐龍產(chǎn)蛋算起，我們對(duì)恐龍蛋的研究更是短暫到不足百年。

1859年在法國(guó)南部比利牛斯省洛口地區(qū)的一位牧師發(fā)現(xiàn)了一些蛋化石，這是最早發(fā)現(xiàn)恐龍蛋的記錄。不過(guò)人們當(dāng)時(shí)并沒(méi)有確定這些是恐龍的蛋，因?yàn)檫@些蛋與龜鱉類的蛋十分相似，所以被當(dāng)時(shí)的地質(zhì)學(xué)家推斷是一種不明的爬行動(dòng)物產(chǎn)的蛋。

1922年以前，科學(xué)界一直認(rèn)為恐龍是胎生動(dòng)物而不是卵生的，直到美國(guó)的中亞考察團(tuán)在位于現(xiàn)在的蒙古國(guó)南部發(fā)現(xiàn)了一窩完整的蛋化石，人類才第一次證實(shí)了恐龍是產(chǎn)蛋的動(dòng)物。

左圖：1923年美國(guó)《時(shí)代周刊》上的安德魯斯

為什么美國(guó)人會(huì)不遠(yuǎn)萬(wàn)里來(lái)到中國(guó)（那時(shí)的蒙古國(guó)還不獨(dú)立，屬中國(guó)管轄）進(jìn)行科學(xué)考察呢？這次具有劃時(shí)代意義的科學(xué)考察其實(shí)是源自一個(gè)奇思妙想。當(dāng)時(shí)美國(guó)的古生物學(xué)家提出中亞可能是人類和早期哺乳動(dòng)物的發(fā)祥地，于是美國(guó)紐約自然歷史博物館的一位動(dòng)物學(xué)家就勇敢地提出了一個(gè)大膽的計(jì)劃——組織一支考察隊(duì)到中亞進(jìn)行科學(xué)考察。這位動(dòng)物學(xué)家名叫安德魯斯，他還是一位探險(xiǎn)家，更有人推測(cè)他就是系列影片《奪寶奇兵》中主人公瓊斯的原型。安德魯斯是幸運(yùn)的，中亞考察團(tuán)是幸運(yùn)的，他們到達(dá)后不久就發(fā)現(xiàn)了一窩完整的蛋化石，蛋化石上還趴著被踩碎了頭骨的竊蛋龍。中亞科考是成功的，發(fā)現(xiàn)了原角龍、竊蛋龍、繪龍等新的屬種的恐龍化石，還發(fā)現(xiàn)了其它爬行動(dòng)物及早期的哺乳動(dòng)物化石。安德魯斯從此聲名鵲起，1934年他接任了美國(guó)紐約自然歷史博物館館長(zhǎng)一職。1942年他退休后筆耕不輟，一直到1960年去世，他豐富的探險(xiǎn)經(jīng)歷便是他寫作的源泉，其中大量的內(nèi)容記述的是他中亞科考的見(jiàn)聞。

中國(guó)恐龍蛋發(fā)現(xiàn)研究的歷程

早在1921年，日本人修建“南滿鐵路”過(guò)程中，在遼寧省昌圖地區(qū)發(fā)現(xiàn)了一枚圓形的蛋化石，隨后于1928年在南滿鐵路泉頭火車站附近又發(fā)現(xiàn)了幾枚同樣大小的圓形蛋化石（這些標(biāo)本現(xiàn)存放在大連自然博物館中）。日本學(xué)者研究推測(cè)可能是一種疑似龜鱉類的蛋，直到1954年，這些蛋化石才被確認(rèn)是恐龍蛋。

右圖：電影《奪寶奇兵》的海報(bào)

中國(guó)人自己發(fā)現(xiàn)的第一枚恐龍蛋是在1950年，山東大學(xué)地質(zhì)系師生在山東萊陽(yáng)進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)了二枚蛋化石和許多碎蛋殼。根據(jù)這一線索，古生物學(xué)家進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)查和發(fā)掘，結(jié)果不僅采集到幾窩保存比較完整的47枚蛋化石及大量破碎蛋殼，而且還發(fā)現(xiàn)了聞名于世的棘鼻青島龍等完整的恐龍骨架。萊陽(yáng)恐龍蛋化石的發(fā)現(xiàn)，拉開(kāi)了中國(guó)恐龍蛋化石研究的序幕。

20世紀(jì)60年代初期，在廣東南雄盆地一帶發(fā)現(xiàn)了大量的恐龍蛋、龜類及新生代早期哺乳動(dòng)物化石。蛋化石大都是成窩保存，數(shù)量多，是繼山東萊陽(yáng)之后我國(guó)發(fā)現(xiàn)的第二個(gè)蛋化石最豐富的地點(diǎn)。

20世紀(jì)70年代以來(lái)，我國(guó)的地質(zhì)古生物學(xué)家先后又在多個(gè)省、自治區(qū)發(fā)現(xiàn)了許多恐龍蛋化石地點(diǎn)，特別是廣東、江西、湖南、湖北等地。這些發(fā)現(xiàn)為研究恐龍的繁殖習(xí)性和行為，以及恐龍滅絕原因等問(wèn)題提供了科考的依據(jù)。

日本學(xué)者于20世紀(jì)20年代在遼寧采集的恐龍蛋化石

20世紀(jì)50年代在山東萊陽(yáng)發(fā)現(xiàn)的金剛口橢圓形蛋

目前，中國(guó)41個(gè)地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)了恐龍蛋，其中以河南的西峽、內(nèi)鄉(xiāng)，湖北的鄖縣為最多。中國(guó)是恐龍蛋發(fā)現(xiàn)數(shù)量和種類最多的國(guó)家，截至2013年底，共記述了13個(gè)蛋科、29個(gè)蛋屬、65個(gè)蛋種。

恐龍蛋的分類

世界上已發(fā)現(xiàn)的眾多的恐龍蛋化石，在形態(tài)上多種多樣、千姿百態(tài)，最小的僅幾厘米大，最大的蛋長(zhǎng)徑有70厘米。每每看到恐龍蛋，我們腦海中都會(huì)閃過(guò)這樣的問(wèn)題：這是哪種恐龍產(chǎn)的呢？這個(gè)最常被問(wèn)到的問(wèn)題，其實(shí)是最難解答的一個(gè)問(wèn)題。

講到化石如何形成的問(wèn)題時(shí)，為了便于理解，我們經(jīng)常會(huì)舉腌咸鴨蛋的例子。鴨蛋本身不是咸的，把鴨蛋浸在鹽水里（或是把鴨蛋包裹在摻有鹽的泥巴里），腌上幾周后，因?yàn)辂}分子通過(guò)滲透作用進(jìn)入到鴨蛋里，所以鴨蛋就變咸了?；男纬蛇^(guò)程與此極為相似，古生物的遺體或遺物被埋藏在地下，在地下富含的無(wú)機(jī)物經(jīng)年累月的滲透作用下便形成了化石?？铸埖霸诘叵轮辽俪了?600萬(wàn)年，“咸恐龍蛋”腌制時(shí)間如此之長(zhǎng)，蛋中的卵黃和卵白等有機(jī)物被無(wú)機(jī)物全部替代和置換了，液體也已完全流失，只有卵殼還保留了原來(lái)的形狀。因此，通過(guò)外形很難確定它是哪一類恐龍產(chǎn)的蛋。

有的朋友在此會(huì)提出質(zhì)疑，不是有包含胚胎的恐龍蛋嗎？既然有胚胎，不就可以知道是哪種恐龍的蛋了嘛！的確，通過(guò)對(duì)包含胚胎的恐龍蛋進(jìn)行研究有可能知道是哪種恐龍產(chǎn)的蛋，不過(guò)，恐龍胚胎在恐龍蛋中十分稀少，在恐龍蛋中發(fā)現(xiàn)胚胎的比例平均不超過(guò)萬(wàn)分之一，而且恐龍胚胎、恐龍幼體與成年的恐龍也有很大的區(qū)別，在實(shí)際鑒定時(shí)也難免遇到無(wú)法劃分的問(wèn)題。

所以，如何對(duì)恐龍蛋進(jìn)行分類？這個(gè)問(wèn)題同樣困擾過(guò)很多古生物學(xué)家，在恐龍蛋研究的初期是根據(jù)恐龍蛋化石的形狀和蛋殼外表的紋飾來(lái)進(jìn)行分類的，主要有圓形蛋、長(zhǎng)形蛋、橢圓形蛋，等等。隨著更多的恐龍蛋化石被發(fā)現(xiàn)和顯微鏡技術(shù)被應(yīng)用到恐龍蛋化石的研究中，這樣簡(jiǎn)單的分類方法既不全面又不嚴(yán)謹(jǐn)。目前國(guó)際上通用的恐龍蛋化石分類系統(tǒng)是我國(guó)古生物學(xué)家趙資奎研究員在上世紀(jì)70年代建立起來(lái)的。由此可見(jiàn)，我國(guó)不僅是恐龍蛋化石發(fā)現(xiàn)最多的國(guó)家，更是恐龍蛋化石研究的強(qiáng)國(guó)。

恐龍蛋化石研究的科學(xué)意義

首先，恐龍蛋化石是古生物學(xué)家野外發(fā)掘確認(rèn)地層年代的重要依據(jù)，換句話說(shuō)，發(fā)現(xiàn)恐龍蛋化石的地層通常來(lái)說(shuō)是中生代的地層。雖然我們不能確認(rèn)恐龍蛋化石屬于哪類恐龍，但已經(jīng)能夠?qū)⒖铸埖芭c其它卵生動(dòng)物的蛋加以區(qū)分?？铸埳钤谥猩?，那么埋藏恐龍蛋的地層就是中生代的地層了?？铸埖盎谑澜缟现饕a(chǎn)于白堊紀(jì)，尤其是白堊紀(jì)晚期，因此它是人類打開(kāi)地球迷宮的鑰匙之一。

其次，恐龍蛋化石是古地理、古環(huán)境研究的重要信息來(lái)源?？铸埖盎堑刭|(zhì)歷史某一階段的產(chǎn)物，蘊(yùn)藏著大量的古地理、古氣候及古環(huán)境的信息，通過(guò)對(duì)恐龍蛋的研究就可以了解那個(gè)時(shí)期有關(guān)的信息。科學(xué)家由此推斷出晚白堊世的古氣候總體是炎熱、干燥的特點(diǎn)。

第三，恐龍蛋化石是研究恐龍的繁殖習(xí)性和行為的理論依據(jù)。在我國(guó)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了內(nèi)蒙古二連浩特、山東諸城、四川自貢大山鋪等多個(gè)恐龍公墓，還發(fā)現(xiàn)了河南西峽、江西贛州、湖北鄖縣等多個(gè)恐龍蛋富集地點(diǎn)。在恐龍蛋研究初期，恐龍墓地和恐龍蛋富集點(diǎn)都是只有龍或只有蛋的特點(diǎn)。不禁讓我們猜想，恐龍每到繁殖的季節(jié)都要長(zhǎng)途跋涉從棲息地趕往繁殖地，產(chǎn)下蛋后再重返棲息地。有的學(xué)者還研究推測(cè)出了一條從四川盆地的棲息地前往河南西峽的恐龍行進(jìn)路線。后續(xù)的發(fā)現(xiàn)中已經(jīng)不再是只有龍或只有蛋的情況，但恐龍確實(shí)有固定的繁殖地點(diǎn)已被更多的發(fā)現(xiàn)加以證實(shí)。

第四，恐龍蛋是恐龍滅絕的直接證據(jù)?？铸埖皬奈覈?guó)及世界各地的產(chǎn)出情況看，絕大部分集中分布于白堊紀(jì)的地層，尤其是白堊紀(jì)晚期的地層中。大量的恐龍蛋未被孵化，難道是恐龍的生殖機(jī)能、新陳代謝發(fā)生了障礙？這是不是導(dǎo)致恐龍滅絕的又一重要因素呢？關(guān)于恐龍的滅絕原因，目前被廣泛認(rèn)可的是“小行星撞擊說(shuō)”，怎么這里又提出一個(gè)“恐龍蛋不孵化說(shuō)”呢？古生物學(xué)家的研究表明，恐龍的滅絕是一個(gè)持續(xù)了數(shù)十萬(wàn)年的過(guò)程，那顆撞擊了地球的小行星可能僅僅是拉開(kāi)了恐龍滅絕的序幕，恐龍作為中生代的霸主，其滅絕是多個(gè)因素長(zhǎng)期作用的結(jié)果，也就是說(shuō)不是一撞就滅絕了。最新的恐龍蛋殼的研究表明，在河南西峽發(fā)現(xiàn)的恐龍蛋殼呈由厚變薄的趨勢(shì)，蛋殼的作用是保護(hù)胚胎，越來(lái)越薄的蛋殼不能很好地保護(hù)胚胎，胚胎發(fā)育不好自然就難以正常孵化了。古生物學(xué)家還對(duì)恐龍蛋殼所含的化學(xué)元素進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)有的恐龍蛋殼中微量元素含量異常，這些恐龍媽媽們難道是重金屬中毒？歸納一下已有的發(fā)現(xiàn)，白堊紀(jì)末期地球的氣候炎熱干燥，植被退化，恐龍的食物來(lái)源匱乏，營(yíng)養(yǎng)不良導(dǎo)致的缺鈣影響到恐龍種群的繁殖，火山活動(dòng)頻繁，火山灰?jiàn)A帶著重金屬被吸入了恐龍的身體，恐龍的身體狀況變得越來(lái)越差。在地球上稱王稱霸1.6億年的恐龍?jiān)谧詈蟮纳贸讨锌芍^是水深火熱、滿目凄涼！

含胚胎的恐龍蛋

一個(gè)大膽的設(shè)想

《侏羅紀(jì)公園》是風(fēng)靡全球的系列科幻電影，自上映以來(lái)掀起了全球性的恐龍熱潮，由此誕生了很多恐龍迷。作者邁克爾?克萊頓曾就讀于哈佛醫(yī)學(xué)院，他的小說(shuō)里大量引用有關(guān)物理學(xué)的、醫(yī)學(xué)的、遺傳學(xué)的、天文學(xué)的科學(xué)知識(shí)。在《侏羅紀(jì)公園》這部作品中他大膽地設(shè)想，利用蚊子體內(nèi)殘留的恐龍血液提取DNA復(fù)制恐龍。如果能夠提取到恐龍的DNA，恐龍真的能復(fù)活嗎？這個(gè)問(wèn)題是小朋友非常感興趣的，我們先從恐龍基因研究說(shuō)起。目前，從恐龍化石中提取遺傳基因DNA，已成為恐龍研究中的一個(gè)熱點(diǎn)。雖然曾經(jīng)有學(xué)者宣布成功提取了恐龍的DNA片段，但是都被后來(lái)的研究否定了。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)的學(xué)者告訴我們，目前我們只能成功提取到50萬(wàn)年前的DNA片段，而恐龍生活的年代是距今6600萬(wàn)年前。加之DNA片段只是生物遺傳基因的一部分，是無(wú)法使那些古老的生物復(fù)活的。盡管我們發(fā)現(xiàn)了大量的恐龍蛋，但是以人類目前的科技水平，還是無(wú)法讓中生代的霸主——恐龍重新歸來(lái)。但是未來(lái)呢？未來(lái)一定充滿了希望。