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【央视】破译凝固的生命密码——李淳
媒体:中央电视台 日期:2011-01-05 作者:金帆

[视频库视频: 破译凝固的生命密码——李淳]

宣传片:

一个偶然的机会,李淳敲开了一扇门,这扇门向他敞开了一个神秘的史前世界。 

深埋地下2亿5千万年的“海怪墓地”,究竟隐藏着怎样的秘密?

在恐龙刚刚现身陆地的时候,海怪统治着海洋,它们是谁,长的什么样?

倾注十年,探寻史前海怪遗骸,李淳一步步解开埋藏在大山深处的远古谜团。科技人生《破译凝固的生命密码》即将播出。 

恐龙早在6千5百多万年前就已经灭绝,可是人类对恐龙并不陌生,通过古生物学家的研究,恐龙陆地霸主的形象早已深入人心。     

然而一位年轻的古生物学家却把目光投向了恐龙横行之前的史前海洋世界,并发现了与恐龙有点关系的海怪。    

李淳:当我看到这个动物全貌的时候,怎么说呢,也很难形容,也只能用很俗的词就是震惊。这是什么?猛一看就跟恐龙一样,但是又不是恐龙。

这个史前怪物远比恐龙古老,它的年龄可追溯到2亿5千万年前,是一个我们谁也没见过的海怪,李淳发现了它并给它起了个名字叫混形黔鳄。

由于它的身体是卷曲的,我们并不感到它的庞大,如果将它的身体展开竟有3米长,李淳研究发现混形黔鳄不是恐龙,是恐龙的祖辈,就像是恐龙的叔叔,学术上统称“槽齿类”动物。         

迄今为止,在古生物学的经典教科书里都是这样描述的,槽齿类动物全部生活在陆地上,从来就没有进入过海洋,而李淳发现混形黔鳄的身上有一些和陆地动物不同的明显特征。 

李淳:尾巴它是侧扁的,怎么看出它是侧扁的呢?它的每节尾椎上面有它的神经脊,神经脊和人字骨、脉弧非常高,非常细长,而陆地上的动物都是圆形的,水生动物才是侧扁,侧扁什么用,就是摆动游泳,作为身体的推进器,而且侧扁程度非常强,说明它的游泳能力也是很强的,这是一些反映它的水生动物特征。

从头骨上看,混形黔鳄鼻孔靠后,这更适于在水面上呼吸;斧头状的肩带骨骼大而扁,只有史前海洋里的爬行动物才有这种特征,可以肯定,混形黔鳄是海里的动物,也就是说,恐龙的一个叔叔没有生活在陆地上,而是在大海里遨游。

李淳的这一发现打破了古生物界 “槽齿类没有进入海洋”这样一个经典的结论。混形黔鳄这种2亿5千万年前海滨世界的霸主也因此而登上了德国著名杂志《自然科学》的封面,与世人见面。

(字幕:2009年3月20日,又一批化石运抵北京,)

如此重大、让人震惊的发现对于李淳这位只有36岁的科学家来说还不只这一个。

在我们看来就是一堆、一堆的碎石,而在李淳的眼里却是隐约可见的一个又一个、谁也没见过的海怪,也许就在这些化石中又隐藏着一个新的发现。

李淳在这些石头中刚刚寻觅了十年,这些凝固的生命给了李淳一次又一次的奖赏,也为古生物学界带来一个又一个惊喜。而这些惊喜都原于1999年李淳研究生毕业前老师给他的一张照片。

李淳:就在毕业前夕,一个非常偶然的机会,所里一个老先生很随意给我一张照片,说你看这是什么。我当时一看,反正我是不认识,当时我是不认识,后来也问了几个所里的老先生,大家都不知道是什么,当时就想肯定是一种比较少见的爬行动物化石。

谁都不认识,谁都没有见过,好奇心驱使着李淳追问这张照片的来历。李淳顺着线索追到北京阜成门的花鸟市场,追到广西的桂林,最后追到了贵州。

在贵州省地矿局,李淳结识了对贵州地质情况了如指掌的王立亭老师,二人以照片上的线索为起点,沿着海怪的脚步,在关岭、兴义、盘县一带展开了搜寻。          

李淳:我们2000年左右的时候从冈乌,就是那个方向,下到沟底,坐一边漏一边走的西瓜船,顺着盘江往下漂,一直漂到盘江桥底下,然后再上来坐车,所以我觉得不夸张地讲,十年间,这周围的所有的山,所有的谷咱们都是用脚走出来的。

这一走却走出了无数惊喜,从2000年开始,在随后的几年里,三叠纪时期各个门类的海生爬行动物化石,一一都被李淳发现了,这简直就是一个三叠纪海生爬行动物的集体墓地。

这一发现意义非同一般,因为自从1956年在贵州发现了胡氏贵州龙以来,中国,甚至亚洲就一直没有出现三叠纪时期的海生爬行动物化石。

李淳:2002年的时候,我们有一次车在山下坏了上不来,所以我们就徒步往上走,也是想找一个地方休息。

偶然间就发现这个小村子,老乡的房上全是这种薄薄的石板,那么当时我们有两个反应,第一是这样的薄石板里面有可能有化石出现,另外一个就是在我们的研究历史上,有很多重要的标本都是这种偶然的情况下,在老乡家的建筑上面找到的标本。

当时大部分老乡可能都在上山,都在干活,村里没有什么人,我们就顺着路走,非常偶然地就来到了一户家里有人的农户的家里面。

就这,小何,又来了。2002年我们先在他家里休息。

我临走的时候,在这里喝了一些水,坐了一会,临走的时候就在这儿,就在这块儿,我记得当时这还有个应该是个猪圈,满地都是泥水,非常泥泞,我必须看着走,以免踩到泥水里面,突然一脚,就一看红色,首先映入眼帘的就是一块红色,当时我就下意识地弯下腰,看到上面还有一块灰色的化石,这块化石跟我们以前见到所有的东西都不一样,那么也是刹那间的一个感觉,就是长颈龙,就是那个百年的噩梦,一下就闪现出来了。

长颈龙,有史以来最为奇特、谜一般的爬行动物。

19世纪早期欧洲学者发现了几块零散的骨骼化石,后来随着较为完整标本的发现,学者们复原出的长颈龙是一个具有超长脖子的四足动物。

长颈龙的身体完全不合比例,它的脖子由12节极度拉长的颈椎组成,每节颈椎的长度远远超过现代动物中脖子最长的物种——长颈鹿,总长度竟然达到身体的三分之二,这样的长脖子保持着怎样的姿态呢?长长的脖子又是如何运动的呢? 

学者们提出多种假设,但是无论哪样的姿态,都不符合生物力学,在长颈龙身上的这个不合理的致命缺陷,被古生物学家和古生物爱好者称为“生物力学噩梦”,人们一直在努力寻找答案,但100多年以来都没有人能够破解。

李淳对这个“噩梦”并不陌生,因为他从小就热爱动物,中学时代只喜欢读动物方面的书,大学快毕业时,李淳只身一人远赴山西,在吕梁山腹地观察褐马鸡,一呆就是3个月。

李淳:这个噩梦实际上从刚刚接触古生物不久就知道有这个难题,而且对这种动物记忆犹新,因为它太奇怪了,太奇妙了,没法解释,它不符合物理学原理,所以印象太深刻了,这时候突然看见以后,就是本能地反应,一瞬间。  

然后我就问小何,还有没有其它的碎的,多碎都可以,没关系。他说有,然后就拿出几块碎石头,当时就在这个台阶上拼。那么我当时一看真的没法形容那种感觉,就是凝固了,虽然说当时拼得有些不对,脖子和尾巴的地方有些错位,但是我一眼就认出,肯定就是生物力学噩梦的长颈龙,毫无疑问在中国发现了,第一次发现,在欧洲以外第一次发现。

在其他人的眼里已经是一堆没什么价值的石头,而且,小何把动物的脖子错误地拼到了尾巴上,但是,从这堆破石头中李淳已经依稀看到了长颈龙那神秘的身影。

化石被运回中科院古脊椎所,专业修理人员借助高倍显微镜和各种精细的专业工具,让动物化石从包裹它的岩石中暴露出来,这个过程如同显微外科手术,丝毫的失误都会影响研究,已经有多年修理经验的小丁仍然不敢有丝毫的怠慢。

丁今朝:它的颈肋是比较细长的,有的甚至于像头发丝那么细,那么在修的时候有时候还要屏住呼吸,如果你呼吸急促的话,不小心就会把它的颈肋给剔掉或者是剔出印痕。我们修理达到最完美的状态就是,它的表面没有针的印痕,这是最好的状态。

 化石修理过程是漫长的,在李淳看来,沉睡的动物已经等了他两亿多年,眼下自己的等待实在算不了什么,但是李淳还是急切地想看到动物的全貌,等待了十个月,一件精美的骨架显露出来。   

李淳:这个时候我突然发现,这个东西它不是长颈龙,它虽然不是长颈龙,但是它是一种跟长颈龙亲缘关系非常近的一个物种,它是一个新物种。那么当时我们根据它头骨的情况,因为这个头骨可以说是狰狞恐怖,牙的形态大小都不一样,有点犬牙参差的感觉,就给它起了一个名字叫做恐头龙,中文的名字叫恐头龙,意思就是有恐怖的头骨的爬行动物。

虽然不是长颈龙,但是恐头龙的骨骼结构也足以揭开那个“百年噩梦”中的一些秘密了。  

李淳:我们进一步地仔细观察,就看到在这个脖子的两侧有很多细长的颈肋,而这个颈肋并没有跟着脖子本身,就是椎体的弯曲,它是龇出来的,沿着切线方向龇出来的。这样的话,就是说明一个什么问题呢,我们做一个比方,比如说我这个手指头代表它的颈椎,假设我们这是三节颈椎,一节、两节、三节,它是这样可以弯的。那么如果你设想,我在我这个手指上一边捆两根火柴,火柴差不多也这么长,火柴是硬的,是直的,就相当于它的颈类,捆在我的手指头上,那我的手指还弯得了吗?就弯不了了,被这个火柴棍支撑着,它是不可能弯曲的,那么它的这个动物,恐头龙这个脖子的情况,就相当于这种情况,它是不可能弯曲的。

李淳首先判断,恐头龙的脖子至少不能灵活运动,它很可能是僵直的。但恐头龙的牙齿显示它又是一种肉食动物。那么一个很僵的脖子怎么去掠食呢,这是一件不可思议的事情。 

而李淳寻找答案的方法也让人不可思议。他居然从鱼和乌龟的捕食方式中得到了启发。   

李淳:回想我们的恐头龙,它的脖子是指望不上了,那么很可能它的捕食的关键机制功能是在它的头上,很可能也就像我说的硬骨鱼或者乌龟一样,它是靠管道,从嘴到脖子这种管道的猛的扩张产生吸力把猎物吸进来,靠这样一种方式捕食,这样就弥补了它的颈部长、僵直、不能灵活运动的缺陷,同时也是非常有效的捕食机制,那么而且也是在方方面面上都比较合理的一个假说。

这一假说完美地解决了长脖子海怪很多看起来互相矛盾的身体结构,为“生物力学噩梦”提供了新的解释,最终于2004年发表在美国的《科学》杂志上。

2007年,李淳又在云贵交界地区发现了我国第一块真正的长颈龙化石,这件并不完整的幼年个体化石为“生物力学噩梦”带来最新的答案。

李淳在标本的腹腔中发现了破碎的鱼类骨骼,以及腕关节上特殊的骨骼结构,证明了长颈龙从小到大都是在海洋里生活的爬行动物,从而澄清了100多年来人们对长颈龙生活环境的猜测。然而围绕着长颈龙的谜团还有很多。

李淳:现在的疑问多少还有一些,就是什么呢,就是它的游泳,到底是怎么游泳,它的游泳能力强不强,那么我们后来发现了一些标本,又有一些证据表明,很可能这种动物游泳能力也是很弱的。它甚至可能采取一种伏击的方式,可能就在哪一猫,然后就等着,猎物过来猛的一张嘴,脖子一动就吸进来,它并不太可能去比较主动地去游泳,去游泳追击猎物,不太可能,但是这个就是说还需要进一步标本的证据。

隔断二:

就在 “生物力学噩梦”还没有完全破解的时候,2007年,又一个奇怪而古老的动物闯入了李淳的视线。

一个深埋地下2亿5千万年的“海怪墓地”隐藏着怎样的秘密?

李淳倾注十年,一步步解开埋藏在大山深处的远古谜团。科技人生《破译凝固的生命密码》正在播出。   

在李淳的办公室里摆着的这个龟的标本,是李淳学生时代饲养的二十多只乌龟中的一个,由于产自南方,养了没多久就因水土不服死了,李淳亲自把它制成标本,提醒自己野生动物是不该被圈养的。    

但是还是有两只龟李淳从小学三年级一直养到现在,除了喜欢养动物以外,还有一个原因就是龟本身有许多至今没有解开的谜。     

龟类为什么是唯一没有牙齿的爬行动物?作为脊椎动物,龟类为什么具有独一无二的甲壳?这些迷团一直深埋在李淳的心中。

丁今朝:2007年的时候我们拿到一件标本,这件标本是来自于贵州关岭,这件标本从外观上猛一看很像一件楯齿龙,它的后肢的爪尖好像被老乡在野外发掘的时候给露出一点来,我们就顺着爪尖往里面修,爪子还没修完的时候,它的爪尖有一个侧面能够看出它的沟痕来,就不同于楯齿龙(的爪子)。

李淳:突然有一天小丁打电话叫我过来看,说这个爪子跟他以前修的楯齿龙不一样,当时我就来到技术室,我就看到那个爪子了,当时我就一愣,然后很自然地就一闪念,龟。

李淳:为什么?因为我看到那一瞬间,也是本能地勾起了一个什么感觉,就是我养了那么多龟,每次给它换水的时候或者怎么样的时候,只要一拿它的时候,这个龟的爪子会挣扎,它就在我手上挠,第一感觉就是龟的爪子。但是马上我就把自己否定了,为什么,不敢相信,因为现在已知最早的龟,是德国的原颚龟。

原颚龟是目前世界上发现最古老的龟类化石,但是这个2亿1千万年以前三叠纪中期的龟和现在的乌龟没有任何本质区别,按照生物进化的理论,最原始的龟应该和现在的不一样,更为原始的龟类是什么样呢?世界上没有人知道。那么李淳眼前的这个龟化石难道比原颚龟还古老吗? 

经过漫长的等待,呈现在李淳面前的确是一个龟化石,而且是已知最古老,最原始的龟类。然而李淳看到的只是龟的腹甲,它的背甲是什么样子还是个谜。

在随后的时间里,李淳又先后发现了两块类似的龟化石,经过修理,三块龟化石让李淳找到了藏在乌龟祖先身上的秘密。

李淳:通过这三块标本我们可以肯定地讲,我们这个是一个已知最古老的龟,最古老的龟类化石,它比德国的原颚龟还要早一千万年以上,而且它不光年代上古老,而且它的本身的特征,本身的性状非常原始,原始到什么程度呢,它是一个达尔文理论里所说的这种“缺失的环节”,具体讲就是它是过渡特征。

所谓过渡特征就是:这种2亿2千万年前的龟虽然还没有完整的背甲,但已经具有了背甲的雏形,并显示出了背甲是怎样形成的;这种龟还长有细密的牙齿,这都是龟类在它整个的进化过程中不可缺失的重要环节。于是李淳给这种古老、原始的龟起了个名字叫“半甲齿龟”。  

李淳的发现揭开了长期困扰学术界的“龟甲形成之谜”。

在英国出版的《自然》杂志报道这一重大发现时,配发的特约评论文章中写道:“这一发现清楚表明,重要的化石标本可以改变人们对脊椎动物历史的认识。” 

(画面:第一块半甲齿龟化石 + 字幕:疑问:背甲什么样)

(画面:第二块半甲齿龟化石 + 字幕:发现:没有背甲,有细密的牙齿)

李淳:现在我们是站在这样一个云贵高原的一角,但是在2亿2千万年以前,这里是一片汪洋,一片大海,在这片大海里面,生活着各种各样的史前爬行动物,那么它们是名副其实的海怪。

每次一到这些山上,我就真的感觉,好像切身地感到那种来自史前世界这种巨型海怪的呼唤,就感觉它们就躺在你的脚下,两亿年了,我们就在一瞬间,就让它重见天日,我们是第一个,两亿年以来,第一个和它谋面的人,这种感觉非常刺激,非常神秘,

那么就是这样一种侵入骨髓的神秘感,诱惑着你一次又一次的到这边来翻山越岭,爬每一座山,走每一条沟,去寻觅它们。它们在等我们,我们也在等它们。这种感觉,我觉得就是古生物学最大的魅力所在。

字幕:云贵大地上还有许多海怪的谜题有待破译,李淳想知道那个史前世界的一切。 

(中央电视台2009年7月19日)

发表何处、位置:中央电视台《科技人生》栏目

发表日期:2009年7月19日

单位:中央电视台社教中心

时间长度:30分钟

作者:金帆

 
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