作者：克裏斯蒂娜·A.柯裏·羅傑斯雷蒙德·R.羅傑斯恐龍是恐龍來自這個星球上最令人震撼的生物。從高峻的腳下界蜥腳類恐龍、厲害的觀世霸王龍，到坦克般的恐龍甲龍和長有巨角的角龍，恐龍主導著咱們對遠古地球的腳下界一切想象。但為明晰解這些植物和它們所處的觀世世界，迷信家必需先放下令人目炫狼籍的恐龍疑惑龍和霸王龍等化石，轉而去不雅察那些乍看起來眇乎小哉的腳下界微型化石。這些化石絕不起眼，觀世你不會在公然展覽中見到它們，恐龍但假如想要相識史前巨獸已經的腳下界糊口，它們提供了最好的觀世線索。創用意片被輕忽的恐龍生物在已往的三十多年裏，咱們始終在北密蘇裏河河穀掩護區舉行野外考查，腳下界試圖尋覓此類化石。觀世這片掩護區位於美國蒙年夜拿州中部，連綿240千米，漂亮到令人讚歎。19世紀初，迷信家恰是在這裏開展了北美洲的初次恐龍掘客勾當。如今咱們的團隊也在這裏發明了年夜量化石，此中包羅了很多聞所未聞的生物，它們曾與恐龍比鄰而居。這些化石記載了在那顆毀天滅地的小行星撞擊地球的一萬萬年前，這裏曾有何等昌盛。咱們始終致力於尋覓一種非凡的化石組合——脊椎植物微型化石層。這裏生存了數以千計的植物化石，但凡是隻含有植物遺體中小而堅挺的部門，從微小寄生蟲留下的陳跡，到小魚的鱗片，再到更年夜一點的田雞、龜、鳥類、哺乳植物、鱷魚和恐龍的骨骼碎片。咱們不隻在野外尋覓化石，還要在試驗室事情，透過顯微鏡在沉積物中識別微小的骨塊。這些生存無缺的化石幫忙咱們以前所未見的分辯率，還原了恐龍所處的生態體係。這些化石還展現了一些常常被輕忽的生物，它們曾在恐龍的腳邊慌忙遊動，在恐龍耳邊收回煩人的嗡嗡聲，甚至可能捕食過恐龍的幼崽，或因此成年恐龍的屍身為食。有了這些生物的插手，遠古世界顯得朝氣勃勃。咱們兩人對研究有著大相徑庭的偏好。克裏斯蒂娜致力於相識有史以來最年夜的恐龍——那些長頸、四足、植食性的蜥腳類恐龍。從她有影象以來，這些巨獸就無時無刻不縈繞在她心頭。克裏斯蒂娜最幸福的韶光就是在陽光普照的采石場辛勤事情，一點點挖出比她還要年夜得多的肢骨。相較之下，雷蒙德是一位地質學家，他在岩石露頭間事情，致力於破解那些富含化石的地層的成因，以及此中對於生物保存狀況和滅亡緣故原由的信息。早在咱們聯手之前，雷蒙德就始終忙於研究藏在沉積物中的微型化石，這與克裏斯蒂娜存眷的範疇大相徑庭。雷蒙德不必用盡整個野外季候來開掘一具偉大的骨骼——他用幾個小時就能收羅數千塊VMB化石。這個數字聽起來很驚人，但VMB化石多數很小，打個噴嚏就能把它們從指尖吹走。而克裏斯蒂娜始終熱衷於開掘最年夜的化石，是以她剛最先研究VMB時並不太願意。但在用手持縮小鏡和顯微鏡不雅察過這些微小的遺骸，並發明了一群糊口在巨獸暗影下、生存無缺的骨骼後，克裏斯蒂娜最先意識到，VMB的微型化石是展現恐龍生態體係的強盛東西。顛末在北密蘇裏河河穀掩護區，或許說聞名的“年夜河穀”的野外事情，咱們今朝曾經能很是具體地重修出這裏已經的生態體係——這是一個醞釀了幾十年才獲得的成果。早在1855年，26歲的探險家兼博物學家費迪南德·海登第一次前去年夜河穀舉行地質查詢拜訪。在短短幾天的時間裏，他第一次迷信地收羅到了北美洲的恐龍骨骼和牙齒化石。海登還收成了很多魚、龜和鱷的骨骼和牙齒，這些化石恰是來自咱們此刻所熟知的VMB。海登的龐大發明不隻讓咱們熟悉到史前的北美洲曾盡是成群的恐龍，也最先展現這裏陳舊生態體係的樣貌。30多年來，咱們和一幫本科生團隊從頭踏上了海登的旅途。咱們依循老派的體式格局，徒步或劃著獨木舟穿梭荒地，冒著低溫、泥沼、蟲子和毒蛇，尋覓白堊紀的植物遺骸。咱們曾經發明了恒河沙數的恐龍，以及與恐龍伴生的植物骨骼和牙齒。咱們曾經相識了這些非凡的化石組合是怎樣造成的，這些化石對應著哪些生物，以及以恐龍著名的白堊紀世界曾何等包含萬象。一顆肉食性恐龍的牙齒在靜水中年夜河穀的中央恰是密蘇裏河，年夜天然的巧奪天工在升沉的平原上鑿出“斷裂”一樣的河穀——該地域正是以而得名。在河床上方百餘米處，露著年夜量程度層理的岩石，這些由砂岩、泥岩和煤炭構成的岩石組成了朱迪斯河組地層。朱迪斯河組底部和頂部的海相砂岩和頁岩注解，在白堊紀，陸地從未闊別此處。其時，朱迪斯河的沉積物在內陸淺海的海岸線四周聚集。被稱為西部內陸海道的內陸淺海從北冰洋延長到墨西哥灣，並向東穿過此刻的哈德遜灣，大要將北美洲切分為三個部門。在白堊紀，海岸線間隔咱們此刻事情的處所僅有幾千米，咱們的野外掘客區域剛好處於已經的濱海地域。那時，陳舊的河道從新生的落基山脈流向西部內陸海道。泥濘的洪泛平原包抄著這些白堊紀河道，地貌近似現今美國路易斯安那州的阿查法拉亞盆地或佛羅裏達年夜池沼。如許的情況為非凡化石組合的造成提供了完善的前提。溫暖、濕潤的情況提供了富厚的食品和水，可以撐持多種差別的動物和植物在今生活。當這些生物在如今的年夜河穀區域滅亡時，它們的遺體在不受擾動的湖泊和濕地中遲緩而不變地聚集，終極被細粒土壤籠罩。池沼體係中的沉積物同樣無利於持久生存：這裏的化學情況並不會消融懦弱的骨骼、牙齒和貝殼，而是促成了它們的化石化，或許說，將這些遺骸釀成了石頭。地質作用也為這些生物遺骸的生存闡揚了作用。這裏的組織活躍，四周不停隆起的山脈將地殼向下擠壓，在這一帶造成了一個偉大的地質盆地。這個盆地使得朱迪斯河組的沉積物和此中留存上去的化石得以生存在地下，而不是被風化侵蝕、釀成藐小的顆粒匯入年夜海。而此刻，這裏的地層再次袒露並履曆風化，又無利於咱們在地層中尋覓化石。隻管朱迪斯河組的部門層位也生存著偉大而漂亮的恐龍骨骼，但咱們的方針區域卻略有差別。在河穀深處，VMB生存了從恐龍到軟體植物等生物體的年夜量骨骼、牙齒以及其餘藐小部位，都不到2厘米巨細。持久以來，學者始終在爭執VMB是怎樣造成的。最初的假定之一以為，VMB中生存的化石來自現代肉食性植物的消化道，而這些化石點代表了糞便的集中地。隻管化石記載中確實存在糞化石組合，但這種注釋自己並不切合這裏的化石生存狀況和地質配景。另一種假定則以為，河道帶走了很多植物的小塊骨骼或鱗片，並沉積在統一個處所，從而造成了VMB。但咱們在朱迪斯河地層網絡到的地質信息和化石漫衍數據，也不切合這種注釋。咱們與美國史密森尼學會天然汗青博物館恐龍館館長馬修·卡拉諾互助，泯滅年夜量時間解析了20多個朱迪斯河地層VMB極為精微的細節，並成立了一個全新的模子來重修這些化石點的孕育發生曆程。咱們的數據顯示，VMB是在水池和湖泊中沉積造成的。在這片不變的水域中，植物生於此也葬於此。細粒沉積物落在它們的遺骸上，跟著時間的推移，堅挺的骨骼殘骸聚集在水底並造成了化石。在此時期，一些底棲生物在水底的沉積物中挖洞、食腐，這會擾動沉積物，使埋藏的生物骨骼破裂開來。這也能注釋為什麽VMB中常常會發明年夜量脫節的骨骼碎片，以及為什麽留下的老是出格結實耐磨的身體部位。當你研究VMB時，你無奈像發明一具恐龍骨架時那樣，找到彼此毗連的年夜腿骨與膝蓋骨。需求再次申明的是，VMB通知咱們的信息比一具年夜型骨架還要多得多，由於它們生存了整個生物群落的樣貌。年夜河穀的日落。朱迪斯河組地層袒露在兩側，此中含有非凡的微型化石組合。走進荒野“人行道的終點……就是興趣最先的處所。”這是美國蒙年夜拿州威尼弗雷德鎮本地酒吧印在啤羽觴上的話。這個鎮糊口著約莫200人，對這個小小的草原綠洲來說，這句話可以說是相稱貼切——在咱們脫離年夜道，走向土路和河道之前，威尼弗雷德鎮是文化世界的末了一站。咱們要去往一個很少有人遊覽的處所，而這恰是咱們喜愛的。對咱們來說，就像探險家海登一樣，達到年夜河穀最遠、最乏味的處所的最佳體式格局是搭船和步行。當咱們脫離威尼弗雷德鎮的年夜道，沿著彎曲到河濱的巷子行走，熱量從山穀的岩壁上披發進去——河濱的溫度凡是會比威尼弗雷德鎮超出跨越至多五六攝氏度。這裏空氣安謐，除了蚱蜢飛向天空時偶然收回的振翅聲外，年夜河穀裏闃寂無聲。隻有幾條路會穿過這片地盤。此中一條通往斯塔福德-麥克克萊蘭渡輪船埠，排擠的電纜指導著平台渡輪穿梭密蘇裏河，這裏是周遭幾千米內獨一可以過河的處所之一，也常常作為咱們獨木舟的登程地。一旦路程最先，那麽在達到下流更遠的處所之前，見到其餘人類的時機就很渺茫了。是以咱們會將接上去劃行80千米所需的配備都裝載到船上，此中包孕盡可能多的水、充足的食品、帳篷和收羅用品。收羅用品包孕幾個約19升的空桶，重要用於網絡含有化石的沉積物，而且至多有一個將在接上去的幾天裏充任咱們的茅廁。在這幾天的旅途中，咱們獨一碰到的流水也盡是淤泥，若想沐浴，就隻能泡在黏稠及膝深的泥漿裏。這確實挺涼快，但洗完澡後每每會比沐浴前還要髒。荒地環抱著咱們周圍的河道，造成了一條岩石走廊，頭頂上除了天空之外什麽都沒有。禿鷹在河岸邊的楊樹林中築巢，魚鷹在咱們眼前的河中征采食品。海狸浮出水麵拍打尾巴收回正告，回蕩的聲響在山坡間逆流而下。時時時地，咱們可以在汙濁的水麵下看到鯰魚和鯉魚偉大的輪廓，偶然也會有一隻鱉從河中心抬起它的尖頭來不雅察咱們。午後的沉寂中，陽光激烈地照射上去，烘烤著咱們的鋁製獨木舟和肩膀，這時咱們會把腳伸到船外降降溫。咱們還要驅趕蚊子和小蠓，這些小蟲子最喜愛咬耳朵、眼瞼和發際線。刮風時，咱們會用彈力繩將獨木舟相連，舉起一張防水布作為姑且船帆，向下流加快行駛。到下戰書晚些時辰，咱們會在棉白楊的惱人樹蔭下找地安營。咱們在陽光下醒來，徒步進入山中，一邊遁藏帶刺的絲蘭和神仙掌、防範著響尾蛇，一邊在芬芳的山艾樹叢中穿行。咱們偶然會嚇到一隻在暗影中蘇息的年夜角羊，或許被另一隻沿著高處絕壁小跑的羊嚇到。當咱們尋覓VMB時，則要牢牢盯著高空和四周的斜坡。在這片廣袤的地盤上，要尋覓雲雲微小的化石有如年夜海撈針，但仍有一些線索指導著咱們。咱們會非分特別留意特定的沉積岩——深灰色和棕色的泥岩，此中可能含有煤玄色的動物化石，這代表著已經的池沼情況。咱們還會存眷帶波紋的淺灰色砂岩，這可以指示遠古的水流標的目的。除此之外，咱們也會尋覓閃閃發光的亮點，這些亮點代表著白堊紀的水池和湖泊中的蛤蜊和蝸牛，它們的殼會造成化石，反射出陽光，VMB常常呈現在這些閃閃發光的岩層中。當有人在山坡上發明了因風化而袒露的破碎化石時，咱們會追溯這些碎片的來曆，四肢舉動並用，逐步爬上斜坡，鼻子貼著高空、眼睛掃視著岩石露頭中呈現的化石，直到找到那兒那邊化石集中的地層。咱們會在一座小山上渡過一成天或更永劫間，應用冰鎬或小刀微微地從VMB的薄弱虛弱岩層中掏出化石。咱們會不寒而栗地將化石裝到樣本袋和小瓶中。當咱們清算完外貌後，就輪到石錘、鋤頭和鏟子闡揚作用了，咱們會敲下一塊塊含有化石的岩層，裝入19升的空桶和偉大的樣品袋中。回到年夜學試驗室後，咱們將含有化石的沉積物裝入咱們稱為“水籃”的裝配中。這種裝配重疊著差別網目的篩子，能篩洗出地層中的年夜塊物體。咱們會將成塊的沉積物放入第一個篩子中，這個篩子可以留下2毫米以上的化石和岩石碎片，但較小的碎片就會間接落入下方的第二個細網篩中，這個篩子可以篩出0.5毫米巨細的化石碎片。幾個小時後，年夜大都沉積物團塊會被分化、衝走，僅留下骨頭、牙齒、貝殼和其餘化石的殘留物在篩子中。在這之後就要用到顯微鏡了。咱們的學生花了數百個小時從篩進去的碎屑中尋覓化石，他們會應用僅有幾根頭發粗的超細畫筆來挪動化石，以便對化石分類。在縮小後，VMB的世界可謂璀璨醒目，肉眼看來隻是玄色雀斑的工具在顯微鏡下則是精致的牙齒、下頜、肢骨和脊椎——朱迪斯河地層的多樣性繪聲繪色地出現在麵前。昌盛的水域這裏請容咱們先容一下會在VMB中碰到的腳色。從海洋最先，起首固然是白堊紀的巨星——恐龍。恐龍平生中會不停替代牙齒，是以這些牙齒是咱們保藏中最常見，也最輕易辨識的化石之一。咱們從VMB中發明的牙齒曾來自全副武裝的甲龍家族，如祖魯龍；也有圓頂頭的厚頭龍類，如劍角龍。到今朝為止，樣本中最富厚的恐龍牙齒多來自植食性恐龍，它們成列的牙齒會造成具備磨削功效的外貌，功效近似於哺乳植物的臼齒。凡是咱們隻能發明這些牙齒被磨損了的碎片，是以要辨別特定物種可能很堅苦，但咱們曾經還原並辨認出鴨嘴龍類，包孕短冠龍，以及長有角和頸盾的角龍類，例如釘盾龍的牙齒。咱們也發明了肉食性恐龍的形跡，它們是白堊紀早期生態體係中的頂級掠食者。鋒利、帶有鋸齒邊沿的牙齒記載了小型、長有羽毛的獸腳類傷齒龍的存在，這是霸王龍的遠親。咱們還發明了無牙、形似鴕鳥的獸腳近似鳥龍的爪子和脊椎。恐龍也曾以鳥類的情勢統治著朱迪斯河生態體係的天空。體型小、骨骼懦弱的植物凡是無奈很好地生存至今，但很多晚期鳥類都有牙齒，這些牙齒充足結實，才得以在VMB中生存。和鳥類一樣，哺乳植物也是白堊紀早期化石記載中一種難以尋找形跡的群體。但咱們曉得它們曾在朱迪斯河組的湖泊和水池中糊口，由於咱們偶然會發明阿爾法齒負鼠等小毛球一樣的植物的牙齒。這些哺乳植物可能是很多水生爬蟲類的獵物，這些爬蟲類糊口在現代的湖泊四周。年夜巨細小的淡水鱷和短吻鱷在坦蕩的水域情況和海岸線捕獵，它們的牙齒、脊椎和骨板都是最常見的VMB化石之一。此中一種不平常的生物是鱷龍，這種長鼻子、牙齒尖銳的植物看起來有點像明天的恒河鱷。在咱們的化石點，常常能發明鱷龍的脊椎和寬年夜的肋骨，這注解它們是朱迪斯河地層生態體係中的主要介入者。正如您所料，在這個領有7600萬年汗青的水來世界裏，魚類很是富厚。咱們曾收羅到數千塊年夜型和小型魚類的脊椎、牙齒和鱗片。這些魚可能會在朱迪斯河組的湖泊中成群遊動，使得湖麵波光粼粼。鹹水鯊魚也曾糊口在這裏，磨齒鰩就是此中一員，它外表近似現生的犁頭鰩，具備扁平的菱形牙齒，很是合適咬碎小型甲殼類植物和軟體植物。厲害的雀鱔也數目浩繁。它們的鱗片記載了朱迪斯河地層物種之間生態彼此作用的誘人故事。雀鱔的身體遭到連鎖鱗片裝甲的掩護，其上籠罩著一種非凡的釉質樣構造，稱為硬鱗質。當鱷魚捕食雀鱔時，其消化體係中的酸性物質會剝除魚鱗上的硬鱗質層，腐化魚鱗。從VMB中雀鱔鱗片的環境可以看出，鱷魚從古至今城市以這種魚類為食。這些水域也棲息著各類兩棲類。乏味的是，咱們從篩子中收受接管的很多微小的兩棲植物的四肢骨骼和肋骨上，都發明過更微小的齒痕。這些陳跡是雀鱔、小鱷魚甚至小型獸腳類恐龍啃咬時，牙齒刮擦骨頭留下的。兩棲植物並不是這個生態體係中獨一在水下和海洋間往返挪動的生物，龜類也曾在這裏的湖裏和海洋間糊口。咱們發明了多種龜類的骨板，下麵具備幾種鱉或鱷龜特有的紋飾。蜥蜴也曾在這裏安家，咱們確定了幾種差別的蜥蜴，包孕現生鬣蜥的遠親長尾石龍子，另有全副武裝的食蟲蜥蜴。咱們還在VMB中發明了蛋殼化石。假如沒能和軀幹化石一路發明，蛋或蛋殼碎片可能很難與特定物種接洽起來。是以，蛋化石有一個非凡的分類體係，稱為蛋分類學。咱們會先形容殼的外外貌和內外貌，著重存眷蛋殼的顏色和紋理，以及讓發育中的胚胎舉行氣體互換的氣孔是怎樣漫衍的。然後咱們會在顯微鏡下不雅察蛋殼的薄片，看看它的晶體布局。此外，咱們還可以研究蛋殼的化學身分，以尋覓產下這些蛋的生物線索。經由過程這種體式格局，咱們曾經可以或許確定獸腳類恐龍和鴨嘴龍類的蛋，以及各類鱷魚、海龜等會在茂密低地情況中築巢下的蛋，和其它被生存在朱迪斯河地層中的生物。見微知著每隔一段時間，當咱們透過顯微鏡不雅察了VMB殘留物幾個小時之後，目力曾經逐漸恍惚時，總會忽然發明一些新工具，這些工具好像不屬於骨頭、牙齒或其餘身體部位。有時，這些神秘的物體是遺址化石——這種化石保留了植物勾當的陳跡，但不是植物軀體的一部門。這些化石有些是齒痕《光亮日報》