王 元
作者單位:中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所
筆者2005年有幸考入中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所(以下簡稱“中科院古脊椎所”)攻讀研究生,在金昌柱先生的悉心指導(dǎo)下,經(jīng)過六年碩士和博士的不斷錘煉和潛心學(xué)習(xí),逐漸由一名對古生物懵懵懂懂的門外漢成長為對第四紀(jì)哺乳動(dòng)物學(xué)略知一二的初學(xué)者,從心底深深地感恩安徽繁昌人字洞,因?yàn)槲掖T士和博士論文的研究材料絕大部分都產(chǎn)自這一第四紀(jì)早期重要的古人類活動(dòng)遺址。
人字洞遺址是國家“九五”攀登專項(xiàng)——《早期人類起源及環(huán)境背景研究》安徽課題組于1998年5月在安徽繁昌地區(qū)進(jìn)行地質(zhì)古生物調(diào)查時(shí)所發(fā)現(xiàn)。之后的八年間,中科院古脊椎所、安徽省博物館、安徽省文物考古研究所和繁昌縣文物管理所等單位組成聯(lián)合發(fā)掘隊(duì),在金先生的帶領(lǐng)下,對人字洞堆積進(jìn)行了數(shù)次系統(tǒng)發(fā)掘,出土了石制品、骨制品100余件,共生的大、小哺乳動(dòng)物化石如靈長類、食肉類、長鼻類、奇蹄類、偶蹄類和食蟲類、翼手類、兔形類、嚙齒類等超過了70種,標(biāo)本數(shù)量上萬件。據(jù)哺乳動(dòng)物群和古地磁的研究,人字洞動(dòng)物群的時(shí)代為第四紀(jì)的最早期,距今約220~250萬年。
有些遺憾的是,筆者2005年才入所,因此錯(cuò)過了人字洞的系統(tǒng)發(fā)掘,但幸運(yùn)的是,人字洞產(chǎn)出的保存完整、數(shù)量可觀的標(biāo)本為我的研究提供了最好的材料。正所謂“前人栽樹,后人乘涼”,還真是要感謝那些參與了人字洞遺址發(fā)掘的老師和前輩們。今年恰逢人字洞遺址發(fā)現(xiàn)20周年,我想談?wù)勛约貉芯窟^的產(chǎn)自人字洞“最小”的長毛鼠與“最大”的中華乳齒象化石。
安徽繁昌人字洞遺址與珍貴的楊子長毛鼠化石(左上)及復(fù)原像(右上)
人字洞遺址中的大型鼠亞科(Murinae)化石非常有特色,種類繁多,而且有頭骨、下頜骨等完整的材料。金先生有多年留學(xué)日本的經(jīng)歷,因此對日本現(xiàn)生的哺乳動(dòng)物非常熟悉,根據(jù)牙齒的形態(tài)特征金先生在人字洞篩洗的小哺乳動(dòng)物化石中最先鑒定出了現(xiàn)生僅存于日本的長毛鼠(Diplothrix)化石。
長毛鼠現(xiàn)生種的地理分布極其有限,僅棲息在日本琉球群島的沖繩島、奄美島和德之島,是一種大型樹棲鼠類,因體覆長毛而得名。長毛鼠因其分布范圍狹窄和數(shù)量少已被國際生物保護(hù)組織列為瀕危物種,其在日本的地位相當(dāng)于中國的大熊貓。
在我國早更新世的地層中發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)生長毛鼠的祖先化石,這顯然有重要科學(xué)價(jià)值,很榮幸金老師將這批珍貴的標(biāo)本作為碩士論文的材料交予我研究。小哺乳動(dòng)物化石的研究主要通過顯微鏡,無論是形態(tài)觀察、繪圖測量,還是顯微照相,對當(dāng)時(shí)一個(gè)門外漢的筆者而言,都是新鮮但又充滿挑戰(zhàn)的。產(chǎn)自人字洞的長毛鼠化石有數(shù)百件,其中大部分是單個(gè)的牙齒。嚙齒動(dòng)物種類繁多,幾乎每個(gè)科都有自己單獨(dú)的牙齒術(shù)語,在熟練掌握鼠亞科牙齒術(shù)語的基礎(chǔ)上,筆者對人字洞這批長毛鼠化石進(jìn)行了系統(tǒng)的古生物學(xué)研究,鑒定出一新種(楊子長毛鼠),這是該屬化石在日本硫球群島以外地區(qū)的首次發(fā)現(xiàn),也是迄今該屬在地史分布上最早、形態(tài)特征最原始的種類,表明長毛鼠的起源中心應(yīng)在中國,而不是日本琉球群島。此外,人字洞長毛鼠化石的系統(tǒng)研究對了解第四紀(jì)早期中國大陸與日本列島之間動(dòng)物群的交流和遷徙歷史也提供了重要的佐證。最終這項(xiàng)研究成果發(fā)表在《科學(xué)通報(bào)》上,這對當(dāng)時(shí)的筆者是一個(gè)莫大的鼓勵(lì)。
人字洞的中華乳齒象化石——科學(xué)通報(bào)封面
中外學(xué)者在人字洞現(xiàn)場觀察中華乳齒象化石(2018年5月)
中外學(xué)者在人字洞遺址合影(2018年5月)
在順利完成了碩士論文答辯后,筆者有幸得到了在古脊椎所繼續(xù)攻讀博士學(xué)位的機(jī)會(huì)。碩士階段,通過人字洞“最小”的長毛鼠化石的研究,筆者已經(jīng)初步掌握了第四紀(jì)哺乳動(dòng)物學(xué)的研究方法和基本技能。但令筆者稍感意外的是,博士階段金先生并沒有讓我繼續(xù)深入研究小哺乳動(dòng)物,而是轉(zhuǎn)向了“最大”的哺乳動(dòng)物——長鼻類,具體研究材料還是人字洞豐富的中華乳齒象化石。
嵌齒象科(Gomphotheriidae)是中新世后長鼻類演化的主干類型,其分布廣、屬種多,從早中新世一直延續(xù)到更新世末。嵌齒象科的早期成員都是長頜,后期在舊大陸和新大陸上分別演化出了較進(jìn)步的短頜類型,中華乳齒象屬(Sinomastodon)是迄今舊大陸發(fā)現(xiàn)的嵌齒象科成員中唯一的短頜代表,化石主要產(chǎn)于我國,具有濃郁的中國特色,時(shí)代從最晚中新世至更新世。
人字洞動(dòng)物群產(chǎn)出了迄今最為豐富的中華乳齒象化石,包括成年個(gè)體完整的頭骨、下頜骨、臼齒列、頭后骨骼及幼年個(gè)體完整的下頜骨和乳臼齒列,這是中華乳齒象頭骨化石在我國第四紀(jì)地層中的首次發(fā)現(xiàn)。
和小哺乳動(dòng)物相比,顯然大型哺乳動(dòng)物尤其是象類化石更能引起學(xué)者和大眾的關(guān)注,筆者也深深理解金先生的苦心,對此也投入了更大的工作熱情。在博士階段,筆者還有幸得到了國家留學(xué)基金委的支持,利用在美留學(xué)的半年時(shí)間,在紐約自然歷史博物館等科研機(jī)構(gòu)觀察了大量北美短頜嵌齒象類的標(biāo)本,收集了豐富的對比數(shù)據(jù)和資料。在金先生的悉心指導(dǎo)和研究所其他老師的鼓勵(lì)下,歷時(shí)三年半筆者順利完成了博士論文——《東亞地區(qū)第四紀(jì)中華乳齒象的系統(tǒng)研究》,以人字洞的化石為基礎(chǔ)建立了江南中華乳齒象這一新種,新種在形態(tài)特征上是該屬第四紀(jì)最原始的種類,反映了中華乳齒象從新近紀(jì)向第四紀(jì)演化在形態(tài)上具有過渡的特征。上述成果也以封面文章的形式發(fā)表在《科學(xué)通報(bào)》上。十年有余,人字洞豐富的化石資源支持著我在古生物學(xué)的道路上取得了點(diǎn)點(diǎn)滴滴的進(jìn)步,很幸運(yùn)能夠先后與“最小”的長毛鼠與“最大”的中華乳齒象化石結(jié)緣并揭示它們在生物演化史上的科學(xué)意義。感恩人字洞,感恩我的導(dǎo)師金昌柱先生,還有那些為人字洞發(fā)掘默默付出的前輩們。