耶魯大學自然博物館古生物展示拾珍

2021-07-19 06:51金文馳

化石 2021年2期

金文馳

環(huán)球影城為拍攝《侏羅紀公園》制作的迅猛龍模型

在耶魯大學校園中，有一棟法國哥特式紅磚建筑，這便是耶魯皮博迪自然博物館（Yale Peabody Museum of Natural History）。為什么這座博物館會被冠以“皮博迪”一名呢？這還得追溯到19世紀中期。當時著名慈善家George Peabody資助自己的侄子Othniel Charles Marsh就讀于耶魯大學。1860年，Marsh本科畢業(yè)后，繼續(xù)在耶魯和幾所德國大學深造，研究古生物學。而Peabody也在考慮如何將自己的巨額財產(chǎn)投入有意義的公益事業(yè)。1866年，在自己侄子的勸說下，Peabody捐出15萬美元，在耶魯大學建立了一座自然博物館，后來這座博物館便以這位捐款人命名。

耶魯大學自然博物館是全球最古老、規(guī)模最大、成就最突出的大學自然博物館之一。博物館中世界級的收藏包括脊椎動物化石、鳥類、海洋無脊椎動物、以及秘魯馬丘比丘（由耶魯大學講授南美史的講師Hiram Bingham III于1911年重新發(fā)現(xiàn)）的印加文物等……展品不僅讓人目不暇接，更展現(xiàn)出耶魯大學自身的研究特色。受篇幅所限，在這里請允許我簡要介紹這座博物館古生物展示的吉光片羽吧。

照片中部為恐爪龍骨架模型，墻上為埃德蒙頓龍骨架模型

恐爪龍展牌

從《侏羅紀公園》中的恐龍模型說起

一進博物館，便置身令人一見難忘的門廳中。廳頂懸掛著一長度超過10米的大王烏賊模型，它的10條觸手和具有8條肋狀拱的拱頂相得益彰（見封面）。信步走進第一個展廳，匆匆打量一下便覺眼前一亮、頗有特色。這里的展品零散，也不屬于某一個分類群。原來這一展廳通過林林總總的展品向公眾介紹自然博物館的意義，更突出展示了耶魯大學自然博物館對科學和文化的貢獻，因此可以說這里的每一件展品或有特殊意義，或背后有值得講述的故事。

一具一人高的迅猛龍（Velociraptor）模型可能是其中最吸引人的展品。如果您看過《侏羅紀公園》系列電影，一定不會忘記片中體型精壯、表情冷酷、動作敏捷、智商頗高的一種恐龍，這就是迅猛龍。這具栩栩如生的模型就是環(huán)球影城為拍攝《侏羅紀公園》制作的，現(xiàn)在借展在耶魯大學自然博物館?？赡苣呀?jīng)猜到了，影片中的迅猛龍一定和這座博物館有著密切聯(lián)系。

那是1969年，博物館的古生物學家John H.Ostrom發(fā)表了馳龍科伶盜龍亞科的一個恐龍新屬，因其前爪巨大而尖利，故名恐爪龍（Deinonychus）?？肿埐粌H再次將鳥類和恐龍的演化路線聯(lián)系起來，更吸引了科幻作家Michael Crichton的注意。一天早上，他專門給Ostrom打電話，探討將恐爪龍加入他正在寫的一部小說《侏羅紀公園》中。后來在這部小說和同名電影中，登場的恐爪龍被稱為“迅猛龍”（和恐爪龍同屬伶盜龍亞科）。其中一大原因就在于迅猛龍的拉丁屬名，Velociraptor對以英語為母語的人來說更易和速度和迅捷聯(lián)系起來，但如果沒有一定的希臘語基礎，是很難讀出Deinonychus意為“恐怖的爪”的。不管怎么說，由耶魯大學自然博物館古生物學家發(fā)表的恐爪龍無疑是作家和導演的靈感來源，也為影視文化增添了一抹亮色。

恐龍大廳一景，最高大者為秀麗雷龍正型標本

極具耶魯特色的恐龍世界

復前行，便來到博物館中面積最大、空間最高的展廳：恐龍大廳，這一落成于1926年的展廳主要展出了非哺乳類的脊椎動物化石標本。廳中主角無疑是大廳中央身型龐大、長頸長尾的秀麗雷龍（Brontosaurus excelsus）正型標本。在它身旁還有圓頂龍（Camarasaurus）、彎龍（Camptosaurus）和劍龍（Stegosaurus）等的骨架模型。而恐龍大廳的尺寸和結(jié)構正是為秀麗雷龍的正型標本（YPM 1980）量身打造的。

由于是真骨化石，重量自然不小。建筑師在地下室設計了一系列支柱，支柱之上還建有一鋼結(jié)構平臺，平臺之上則承載著裝架化石。整個裝架過程耗時3年多，于1931年完成。標本姿態(tài)反映了當時古生物學界對蜥腳亞目恐龍的認識：長長的尾巴拖地，頭部昂起較高。值得一提的是，展牌上提到如果現(xiàn)在裝架的話，它的尾巴應該離地，頭部也會抬得低一些，此外，頸椎和尾椎的數(shù)量也比裝架化石的數(shù)量多。

說到秀麗雷龍，就得提起本文開頭提到的Othniel Charles Marsh。Marsh后來成為耶魯?shù)氖孜还派飳W教授，并和另一位美國古生物學家Edward Drinker Cope因蛇頸龍頭骨結(jié)下梁子。從19世紀70年代后期起，一場“化石大戰(zhàn)”拉開帷幕：兩人都想在發(fā)表的恐龍數(shù)量上超過對方。1879年，Marsh的發(fā)掘團隊在美國懷俄明州東南部的Como Bluff出土了秀麗雷龍的正型標本，地層為距今約1.5億年的晚侏羅世莫里森組。同年，意欲在“化石大戰(zhàn)”中取勝的Marsh匆忙將其作為新種發(fā)表，并建立雷龍屬這一新屬。

不久后，Marsh意識到雷龍屬可能就是自己曾發(fā)表的迷惑龍屬（Apatosaurus）。但為了不掉面子，他將錯就錯，將圓頂龍的頭骨裝到雷龍（正型標本缺乏頭骨）身上。20世紀早期，雷龍屬被歸入迷惑龍屬，“糾正”了Marsh犯下的錯誤。而一項發(fā)表于2015年的針對蜥腳亞目恐龍的系統(tǒng)發(fā)育學和分類學研究顯示，雷龍屬應該被看做是一個有效屬。Marsh要是在天有靈，一定高興壞了。

在白堊紀恐龍中，角龍可算是最具辨識度的類群之一：嘴部喙狀，頭盾延長，具有角狀突起，如牛角龍（Torosaurus）和三角龍（Triceratops）等。角龍為素食主義者，絕大多數(shù)種類產(chǎn)自北美洲西部，少數(shù)種類見于包括我國在內(nèi)的亞洲地區(qū)，角龍科也是Marsh于19世紀晚期建立的。就在博物館外，有一塊一人多高的淺色花崗巖，巖頂立著一原大的寬牛角龍（T. latus）雕塑，只見它肌肉健碩，抬起左前足，口頷大張，仿佛正在吼叫。寬牛角龍是Marsh于1891年發(fā)表的，它也是牛角龍屬的模式種。寬牛角龍的正型標本（YPM 1830）并未向公眾展出，它出土于晚白堊世蘭斯組地層，為不完整的頭骨，估計其完整長度約2.2米。

而在恐龍大廳一角，展示著4個較完整的恐怖三角龍（T. horridus）頭骨，它們也出土于蘭斯組地層?？植廊驱埵侨驱垖俚哪Ｊ椒N，由Marsh于1889年發(fā)表。其中一個頭骨（YPM 1823）的展示方式頗不尋常，它嘴部朝天，保存完好的顱腔正對著我們，可以看出頭部雖大，但腦容量相對較小。此外，還能看到發(fā)達的頸部肌肉附著的位置，枕骨和頸椎連接處近球形，這讓頭部在防衛(wèi)時可以靈活擺動。其它3個頭骨形態(tài)各異，據(jù)展牌介紹，它們曾被當做3個不同的種，但現(xiàn)在認為它們都是恐怖三角龍，形態(tài)區(qū)別來源于年齡和個體差異等。其中一個（YPM 1821）在出土時面顱部分并未完全愈合，極可能來自一年幼個體，在展示時人們還特意保留了面顱部的縫隙。

恐怖三角龍，右上方的標本為YPM 1821

壁畫《爬行類時代》中的白堊紀部分

壁畫《爬行類時代》

抬頭看，展廳東側(cè)的墻體上鋪陳著博物館的另一“鎮(zhèn)館之寶”：壁畫《爬行類時代》（The Age of Reptiles）。壁畫體量不俗，長33.5米，高4.9米。從畫面右側(cè)向左看去，能看到從泥盆紀的沼澤到白堊紀花木扶蘇的盛景，畫面中最引人注目的動物當然就是爬行類了。這一巨大的壁畫竟是由一人創(chuàng)作完成的，他就是1942年在耶魯藝術學院取得學士學位的Rudolph F. Zallinger。從畢業(yè)后到1950年間，Zallinger在耶魯藝術學院擔任老師。20世紀40年代初，時任博物館館長Albert Parr請Zallinger在恐龍大廳的東墻上畫幾幅恐龍的畫像，以使空間生動起來。但Zallinger的雄心遠不止于此，他想創(chuàng)作一幅跨越約3億年的時代長卷來展示爬行動物的演化歷程。

板果龍

2003年出土的近乎完整的鱷類化石

1943年，Zallinger畫下了壁畫的第一筆，4年半后的1947年6月6日，《爬行類時代》橫空出世。為畫好這一壁畫，Zallinger還專門花6個月向數(shù)位耶魯教授學習古生物知識，這樣一來，壁畫中的動植物都是按當時最可靠的科學信息繪制。以畫面左側(cè)的白堊紀部分為例，植物除蕨類和裸子植物外，還有棕櫚科和開著白花的木蘭科植物；霸王龍（Tyrannosaurus rex）直著身子，尾巴拖地而行。壁畫落成后旋即迎來如潮好評，恐龍大廳也因此有了“演化的西斯廷教堂”的雅號。1970年，壁畫的一部分登上了美國郵票。

1967年，Zallinger在博物館哺乳動物演化廳的南墻上完成了一幅尺寸小一些（長18.3米，高1.7米）的壁畫，名曰《哺乳類時代》（The Age of Mammals）。這一壁畫從左至右，展現(xiàn)了自恐龍滅絕到距今約1萬年前的北美洲西部圖景。

哺乳動物演化廳中的壁畫《哺乳類時代》

板果龍和2003年出土的鱷類

恐龍大廳中還有不少非恐龍的爬行動物化石。在我們面前，一只板果龍（Platecarpus tympsaniticus）浮現(xiàn)在一塊一人多高的白堊質(zhì)平板上。骨骸稍顯凌亂，頭部梭子形，牙鋒利，肋骨略彎曲，椎骨有的相連，有的散落一地，仍然保持著1877年被發(fā)掘時的位置。從這些骨骸可以看出這種板果龍為體型中等的滄龍，是一種海洋爬行動物，最初是由Marsh發(fā)表的，而且這一標本是目前發(fā)現(xiàn)的保存最為完好的滄龍標本之一。

以前人們認為這種板果龍生活在淺海環(huán)境中，游速較慢，它們靜靜地伏在水底，等獵物經(jīng)過時才猛然出擊。不過一項發(fā)表于2010年的研究認為，這種板果龍具有發(fā)達的尾葉等特征，應該是一種游速較快的兇猛捕食者。

這一標本出土于美國堪薩斯州的戈夫縣境內(nèi)，所屬的地層距今約8500萬年，屬白堊紀晚期。筆者曾到訪過戈夫縣，這里位于美國腹地，氣候較為干旱，放眼四望皆是草高不及膝的草原，偶有幾臺“磕頭機”在烈日下開采著原油，和板果龍生活的海洋環(huán)境真是天壤之別！不過如果將時光的指針撥回到白堊紀，戈夫縣便還在一片汪洋之下。

這一海洋北起北冰洋，由北自南穿越加拿大和美國，一直聯(lián)通墨西哥灣，它將北美大陸分割為東西兩大片，人稱“西部內(nèi)陸海道”。富含鈣質(zhì)的海洋生物殘骸在海床上沉積，隨著板塊抬升，這一海洋逐漸干涸。隨后，落基山脈等西部山脈的隆起，大大減弱了從太平洋上西來的濕潤氣流，氣候干旱化進一步促進了北美大陸中部草原的發(fā)育。而這條曾經(jīng)沉睡在草原之下的板果龍正是當年那片海洋的見證者。

相比起板果龍，一鱷類化石（YPM VP 057103）就顯得秀氣多了。2003年，博物館組織的考察隊在美國猶他州南部的加菲爾德縣境內(nèi)出土了這一近乎完整的化石，地層為晚侏羅世欽利組（距今約2.2億年）。只見它頭部折向身后，尾部較長，四肢尤為細長，無論從體長還是體型上看，都和格力犬相似。這一鱷類應該是一種奔跑迅速的捕食者，完全生活在陸地上，可能是同時期早期恐龍的競爭者之一。

這一鱷類可能是一個新種，形態(tài)上和馳鱷屬（Dromicosuchus）相似。在鱷形超目的系統(tǒng)發(fā)育樹上，馳鱷屬是一個基部類群，我們眼前的化石可能也是一種原始的鱷類。據(jù)展牌介紹，它是唯一近乎完整的、處于演化早期的鱷類化石。將最近出土且還未發(fā)表的化石向公眾展示，不難看出博物館對科學傳播的重視程度。展牌還點明了研究此類新化石的意義：幫助我們了解早期鱷類和早期恐龍的競爭，可能還有助于回答“為何恐龍終成霸主”這一問題。

被火山灰掩埋的奇異南洋杉球果

似沙巴棕和艾氏魚

古植物一瞥

古植物不僅本身是重要的生物類群，而且也指示了古氣候等重要的環(huán)境條件。但和恐龍等動物化石相比，植物化石對公眾的吸引力通常較低。博物館為盡可能讓大家注意到古植物，在布展時除注重科學價值外，還特意選擇了品相好、體量大、視覺沖擊力較強的標本。

首先要介紹的是一大塊包含40多個奇異南洋杉（Araucaria mirabilis）球果的化石（YPM 44607），不少拳頭大小的橢球形球果還著生在枝條上。這一化石出土于阿根廷，年代距今約1.6億年。據(jù)推測，在劇烈的火山噴發(fā)活動中，一些生有球果的枝條掉落到地面，被火山灰掩埋，后來火山灰硬化形成眼前的這塊化石。奇異南洋杉是南洋杉科（主產(chǎn)于南半球熱帶和亞熱帶地區(qū)，極可能起源于岡瓦那古陸）南洋杉屬的已滅絕種，胸徑可達3米。現(xiàn)生南洋杉屬植物的球果需要2到3年才能成熟，而球果成熟后數(shù)周內(nèi)便會從枝條上脫落，這塊化石可能恰好“定格”了球果剛成熟的時刻。

現(xiàn)在地球表面的平均氣溫在14℃左右，但在約5000萬年前的始新世，全球氣候達到了一個溫暖的高峰：平均氣溫可達28℃，可與現(xiàn)在的南沙群島媲美。這實在有些讓人難以置信，好在有化石記錄可茲證明。我們知道，每類生物都有其固有的耐受溫度范圍，因此便有了特定的生態(tài)位，而這一生態(tài)位是相對保守的。換句話說，現(xiàn)在喜歡溫暖環(huán)境的生物類群，即使在數(shù)千萬年前也幾乎可以肯定是不耐寒的。

棕櫚科植物如今廣泛分布在全球熱帶亞熱帶地區(qū)，性喜溫暖不耐寒，別說我國東北了，就是在華東地區(qū)也極難見到原產(chǎn)的棕櫚。但就在5000萬年前，美國西北部的懷俄明州西部卻生長著棕櫚科的似沙巴棕（Sabalites），此地的緯度和我國東北的沈陽相當，現(xiàn)在的冬季甚是寒冷。館中有一塊高約2米，長3米多的石板，石質(zhì)表面鋪展著一片甚是完整的似沙巴棕葉片，從葉鞘到掌狀分裂的裂片頂端的兩枚小叉都清晰可辨，一看就是典型的棕櫚科模樣，和我國常見的蒲葵和棕櫚頗為神似。這枚葉片僅占了整塊標本的一小部分，在它的周圍，是數(shù)十條鯡科的艾氏魚（Knightia）。它們或許是全世界被發(fā)掘出的數(shù)量最多的化石魚類，在東亞和北美都有分布，也是美國懷俄明州的州化石。群魚和葉片都分布在一個平面上，很是難得，展現(xiàn)出一枚沙巴櫚葉片掉落水中，群魚嬉戲的熱帶亞熱帶場景。

和似沙巴棕相似的例子還有擬蘇鐵綱擬蘇鐵科的馬氏擬蘇鐵（Cycadeoidea marshiana）。展出的標本（YPM PB 151458）生存的年代在距今約1.25億年前，產(chǎn)地位于南達科他州西南角的福爾里弗縣境內(nèi)。這一物種于1898年被發(fā)表，種加詞是為致敬Marsh而起的。擬蘇鐵屬建立于1828年，化石見于歐洲和北美洲，生活在侏羅紀和白堊紀。擬蘇鐵屬的樹干粗短，近桶狀，樹干頂部著生羽狀葉。這一立體標本有4個簇生的樹干，保存較好，可以明顯看出樹干上螺旋狀排列的近菱形葉柄殘痕。由于葉片不易保存，擬蘇鐵屬的分類主要靠樹干形態(tài)，由于受生長環(huán)境和年齡等多種因素的影響，同一物種的樹干形態(tài)可能并不穩(wěn)定，這可能會影響到種的劃分。

馬氏擬蘇鐵

提到擬蘇鐵和福爾里弗縣，就不得不提到美國國家公園管理局曾在該縣西北部建立的化石蘇鐵國家紀念地（Fossil Cycad National Monument）。1920年，耶魯大學的古植物學家George Reber Wieland購下了這一富含蘇鐵化石的土地。1922年，Wieland將這一地塊贈給美國聯(lián)邦政府，以建立一保護蘇鐵化石的國家紀念地。遺憾的是，由于管理不到位，這一國家紀念地中的蘇鐵化石后來幾乎被盜挖和破壞殆盡。1957年，化石蘇鐵國家紀念地被除名，成為美國古生物資源保護的一大反面案例。