恐龙化石研究

人类发现恐龙化石的历史由来已久。早在发现恐龙之前，欧洲人就已经知道地下埋藏有许多奇形怪状的巨大骨骼化石。直到古生物学家曼特尔发现了恐龙并与鬣蜥进行了对比，科学界才初步确定这是一群类似于蜥蜴却早已灭绝的爬行动物。人类如果不借助于化石，对恐龙这一神秘的物种就会一无所知。所以对恐龙的研究，也就是对恐龙化石的研究。恐龙化石大致可分为骨骼化石和生痕化石两种，主要保存在中生代时期形成的沉积岩中。恐龙化石的形成是一个复杂、漫长而又神秘的过程，它牵涉到恐龙的死亡和灭绝，也与地球亿万年的风云变幻息息相关，而它的发现和挖掘也同样不易。科学家们通过各种手段寻找恐龙化石的蛛丝马迹，并借助现代高科技手段来复原化石和研究恐龙。通过他们的工作，我们渐渐了解了恐龙的外形及生活习性，而来自世界各地关于恐龙的新发现以及新看法，一再修正我们原先认定的恐龙形象，使之更接近事实的真相。相传晋朝时代的我国，四川省自贡市就发现过恐龙化石。但是，当时的人们并不知道那是恐龙的遗骸，而是把它们当作是传说中的龙所遗留下来的骨头。早在曼特尔夫妇发现禽龙（第一种被命名的恐龙）前，欧洲人就已经知道地下埋藏有许多奇形怪状的巨大的动物骨骼化石，但当时人们并不知道它们的确切归属，因此一直误认为是“巨人的遗骸”。里丁大学的一位名叫哈士尔特德的研究人员根据从一部历史小说《米尔根先生的妻子》中发现的线索，经过很长时间的研究，翻阅了大量的资料，宣布他终于发现了如下的研究结果：1677年，一个叫普洛特-加龙省的英国人编写了一本关于牛津郡的自然历史书。在本书中，普洛特-加龙省描述了一件发现于卡罗维拉教区的一个采石场中的巨大腿骨化石。普洛特-加龙省为这块化石画了一张插图，并指出这个大腿骨既不是牛的，也不是马或大象的，而是属于一种比它们还大的巨人的。虽然普洛特-加龙省没有认识到这块化石是恐龙的，甚至也没有把它与爬行动物联系起来，但他用文字记载和用插图亲临描绘的这块标本已被后来的古生物学家鉴定是一种叫做巨齿龙（现名斑龙）的恐龙的大腿骨，而这块化石的发现比曼特尔夫妇发现第一种被命名的恐龙——禽龙早145年。因此，哈士尔特德认为，普洛特-加龙省应该是恐龙化石的第一个发现者和记录者。1842年，英国古生物学家理查德·欧文创建了“dinosaur”这一名词。英文的dinosaur来自希腊文deinos（恐怖的）Saurosc（蜥蜴或爬行动物）。对当时的欧文来说，这“恐怖的蜥蜴”或“恐怖的爬行动物”是指大的灭绝的爬行动物（实则不是）。实际上，那个时候发现的恐龙化石并不多。自从1989年南极洲发现恐龙化石后，全世界七大洲都已有了恐龙的遗迹。世界上被描述的恐龙至少有650至800多个属（古生物学上的种属，不完全同于现代动物的分类方式）。后来，日本、中国等国的学者把它译为恐龙，原因是这些国家一向有关于龙的传说，认为龙是鳞虫之长，如蛇等就素有小龙的别称。1993年7月，河南西峡恐龙蛋化石群的发现轰动世界。南阳盆地的恐龙蛋化石群种类多、数量多、分布广、保存完好，堪称世界之最。恐龙近亲在1862年发现的始祖鸟化石 ，与美颌龙化石极其相似，差别在于始祖鸟化石有明显的羽毛痕迹（美颌龙虽然也有羽毛，但它们很原始），事实上有相当一部分食肉恐龙具有原始羽毛，这显示恐龙与鸟类可能是近亲。自从1970年以来，许多研究报告指出现代鸟类极可能是兽脚亚目恐龙的直系后代。鳄鱼则是另一群恐龙的现代近亲，但两者关系较恐龙与鸟类远。恐龙、鸟类、鳄鱼都属于爬行动物的初龙类演化支，该演化支首次出现于晚二叠纪，并在中三叠纪成为优势动物群。哺乳动物起源于爬行动物，它们的前身是“似哺乳类的爬行动物”，早期则是“似爬行类的哺乳动物”。 中生代的爬行动物，大部分在中生代的末期灭绝了；一部分适应了变化的环境被保留下来，即现存的爬行动物（如龟鳖类、蛇类、鳄类等）；还有一部分沿着不同的进化方向，进化成了现今的鸟类和哺乳类。　恐龙是介于冷血和温血之间的动物2014年6月，有关恐龙究竟是像鸟类和哺乳动物一样的温血动物，还是类似爬行动物、鱼类和两栖动物的冷血动物的问题终于有了答案——恐龙其实是介于冷血和温血之间的动物。 “我们的结果显示恐龙所具有的生长速率和新陈代谢速率，既不是冷血生物体也不是温血生物体所具有的特征。它们既不像哺乳动物或者鸟类，也不像爬行动物或者鱼类，而是介于现代冷血动物和温血动物之间。简言之，它们的生理机能在现代社会并不常见。”美国亚利桑那大学进化生物学家和生态学家布莱恩·恩奎斯特说。墨西哥生物学家表示，正是这种中等程度的新陈代谢使得恐龙可以长得比任何哺乳动物都要大。温血动物需要大量进食，因此它们频繁猎捕和咀嚼植物。“很难想象霸王龙大小的狮子能够吃饱以存活下来。

我国古代挖掘的兽骨也非常的多，甚至还能将这些兽骨入药，取名为龙骨，世界之大，无奇不有，没准古人还真的能够挖掘出一两具完整的恐龙化石，他们看到完整的恐龙化石时，肯定被吓坏了，然后编造一些故事来描述这些化石，龙的形象也就应运而生了。

古生物学家。

许多化石都保存在沉积岩中，除此之外，冷却的溶岩表面的化石足迹也有可能保存下来。而永远冻结在地面，例如西伯利亚的永冻土，也可以很好的保存化石。 沉积岩是一种由沉积在河、海、盆地或陆地上的沉积物经固结而形成的岩石，按其成因和物质成分可分为砾岩、砂岩、泥岩等。因为组成沉积岩的砂土微粒十分细腻，可以很好地保存化石，所以在沉积岩中也包含了圆形的石块，称为结核。结核是化学变化所生成，形成原因是因为有化石的存在。 水、风或人类的活动都会导致蕴藏化石的岩石出露。侵蚀中的悬崖和河岸都是寻找化石的好地点。因人类活动而使化石露出的地点，通常包括采石场、路边和营建工地。寻找有可能蕴藏化石的埋藏什么是恐龙地点时经常会用到地质图。地质图可以显示露出地表的不同类型或不同单元的岩石类型。航空摄像和卫星摄像也可以配合地质图一起使用，以便确定出露岩石的精确位置。 在发现恐龙化石的埋藏地点后，考古人员就要把化石挖掘出来。起出那些零星的小化石可能只需要一个人花上几分钟的时间，但如果是要将大块化石从坚硬的岩石中起出，就需要大批人员费时数星期或数月，侵蚀中的悬崖和河岸都是寻找化石的好地点动用各种机械工具才能完成。在此过程中，测量并记录作业细节也同样重要。探寻恐龙的最佳地点是在中生代沉积岩层露出地表或接近地表的地方。山路旁、采石场、海岸、悬崖、河岸甚至煤矿都可能是挖掘的地点。然而占地最广、恐龙蕴藏量最多又露出地表的地区多半位于崎岖的不毛之地或遥远的沙漠之中。 在实验室里取出恐龙化石时需要特别小心。去除岩石、露出化石的精巧细部构造需要谨慎处理，也相当费时。可视需要移除的岩石多寡来决定使用的工具。在去除化石周围的岩石后，需要在化石上涂胶水和树脂来加以保护。 酸剂预备作业稀释后的乙酸或甲酸可以用来溶蚀化石周围的岩石，而不会伤及化石本身。但整个作业过程必须谨慎监看，因为有时酸剂会由内部将化石分解。并且有些酸剂相当危险，可能会灼伤皮肤，因此使用者必须穿戴安全面罩、手套及防护服。 学术描述与命名等化石完全准备妥当，古生物学家就可以描述化石的构造，并与相关或类似的恐龙做比较。如果有可能是新的属或种类，就要为这个化石恐龙起个新学名。拿新化石的特征和其他化石做比较，就可以把新化石纳入种系发生关系中。 修理工作的首要任务是毫无损伤地从围岩中把没有外露的化石凿刻出来，把断裂的化石粘补完整，这样才能恢复恐龙骨骼的真面目，便于专家进行研究。从事修理工作的人员，应该掌握一定的恐龙骨骼学的知识，至少能辩认外露的骨头是恐龙躯体中哪一部分的骨骼，如头骨、脊椎骨、四肢骨等。 修理的第一步是开箱。开箱要按照装箱清册逐次打开，开箱多少应按修理人员的多少而定。开箱后便要登记。从标本架上按化石产地及编号将标本取下，先把化石产地、编号登记在修理工作日记上。一般地说，化石的修理有以下两种方法：（1）机械修理法。虽然近年来修理工具已相当进步，但最多使用的还是锤子和凿子。使用这些工具时一定要把化石放在沙盘内，有的需用大小不一的沙枕垫在不同的部位，以保持稳定。修理时，一锤一凿都要有目的地进行，一定要十分小心，不能把化石损坏。如果遇到围岩很硬，可用电动雕刻机或牙科大夫用钻牙或补牙的直机或高速磨牙机。根据需要也可以使用气动式雕刻机或钢笔型气动钻。 （2）化学处理法。在发掘时，为了使糟杇的化石硬化，常常滴入硝酸纤维漆液，把化石周围的泥土凝固于化石的表面，如有这种情况，在修理前要滴入稀料（即香蕉水），以使其溶解。如果化石已经出现裂缝，当裂宽度不超过1毫米时，可直接滴入固化胶；当裂口很大时，则要在裂口处加填充物，并清洗断裂口，然后再使用固化胶或粘接剂。一般使用的固化胶为硝基清漆，可用丙酮作为稀释剂。市面上常见的快干胶（俗称505，即氰基丙烯酸）和聚酯树酯也可作为粘接剂。为了把化石从围岩中完整地取出，20世纪初国际上已开始使用酸处理法。最常用的是乙酸（醋酸）。化石围岩的主要成分是碳酸钙，而恐龙骨骼化石的成分是磷酸钙，乙酸能溶解围岩，却不能溶解恐龙骨骼化石，这样就将骨骼从围岩中分离了出来。骨骼化石分离出来后应立刻取出，用清水冲洗和浸泡，其时间至少要与乙酸浸泡的时间相同，以便尽可能地除出酸性物质。清洗后，可将化石放在600C的烘箱内烘干。

今天我们来聊一下，我们研究恐龙化石有哪些意义？首先研究恐龙化石就是为了满足好奇心，第1个发现恐龙化石，并且对恐龙化石产生好奇心的是一个英国医生当他无意间发现了几颗奇怪的牙齿，然后他就对这些牙齿的主人是谁产生了好奇，他觉得这些牙齿可能是犀牛之类的大型动物的，但是过了一段时间，他又发现了其他同类型的化石。这时候才知道这些牙齿是属于禽龙。对于恐龙的研究，其实也是在告诉我们人类地球上这些生命的演化过程，包括像恐龙这么强大的生物是因为什么灭绝的，这也让我们人类在以后的演化上可能出现的问题做好准备，而且通过对恐龙化石的分部，也可以了解地球上的阶段性环境变化的规律，还有地质活动的规律，其实这也是我们人类自己对未来的一种居安思危。在中世纪的时候，那时候的人们没有对恐龙还有化石进行研究，他们不知道这些画师都是从哪里来的，更不知道这些化石是恐龙蛇颈龙或者其他恐龙留下来的遗骸。那时候的人们只以为他们是石头变成了龙或者是巨人魔鬼更或者是毒蛇划分等一些神话故事，还有的人会拿这些化石来治病。这些化石就埋在地里，他们不会动只是默默的躺在那里，那么我们既然有机会的话，为什么不在这些祖先身上学习一些经验，多去了解一下，过去地球上的生命还有地质变化，气候从而更好的去面对未来。从地球诞生到现在，真正在天上飞的脊椎动物其实只有三种恐龙，蝙蝠还有翼龙，而且我们又可以根据化石重建出鸟类飞行的演化序列。我们可以在恐龙的身上了解到许多我们不曾知道的地球的历史，现在有研究认为地球上物种灭绝的速度已经比数千万年前中灭绝的速度要快数百倍或者数千倍。如果想计算出数千万年前这些动物的灭绝率那就要了解过去生物的多样性变化，那么既然想了解的话，只有通过埋藏在地层中这些恐龙的骨骼还有海洋里的微生物等等。化石在无形中帮我们记录并展示了地球上5亿多年前的生物大灭绝，这也告诉我们当下的变化是不是正常的，也告知着我们人类在地球上是扮演的什么角色，也让我们清楚人类给地球带来了哪些影响？换句话说，研究恐龙的真正意义就是研究我们人类自己。

中国科学院古脊椎动物与古人类研究所徐星团队的恐龙化石新研究认为，1．74亿年前在中国生存着一种名为“神奇灵武龙”的梁龙类属种，挑战了梁龙类恐龙及其他新蜥脚类恐龙起源和扩散的传统观点。该研究成果 7 月24日在英国《自然·通讯》上发表。传统观点认为，东亚约在1．64亿年至1．58亿年前与其他大陆隔离，梁龙等动物类群在东亚与其他大陆隔离之前尚未扩散到东亚，导致了中晚侏罗世东亚地区形成了独特的恐龙动物群，这被称为东亚隔离假说。新发现表明，梁龙类恐龙曾广泛分布在包括东亚在内的盘古大陆上，东亚在中晚侏罗世的动物群也许没有之前认为的那样独特，过去的认知很可能是由于化石采样的影响。梁龙是最为大众熟悉的一种大型蜥脚类恐龙。人们一直认为新蜥脚类恐龙——蜥脚类恐龙晚期演化分支——在盘古大陆解体期间发生分化，大陆解体深刻地影响了它们的演化。通过对神奇灵武龙进行演化和生物地理学分析，研究者认为，在中侏罗世（大约1．74亿至1．64亿年前），新蜥脚类恐龙已经呈现多样化并且分布广泛。神奇灵武龙化石最早于2004年在宁夏灵武市发现，目前有至少8至10个大小不同、代表不同年龄阶段的个体。

主要是为了研究恐龙的进化过程、生活习性，史前时代地球环境、生物种类，恐龙灭绝的原因。主要是为了通过它来研究那个时期的地球地理生态环境等各个方面的详细情况，从而知道地球的从前，推测处我们的星球以后会成什么样子

比利时的伯尼萨特有一个煤矿。１８７７－１８７８年间，这里传出了一条轰动一时的消息。一天，矿工们在地下掘进一条新坑道时发现，这条坑道正好从一个巨大动物的骨架中穿过。后来，这具骨架经布鲁塞尔比利时皇家自然博物馆的专家鉴定，确认是中生代的恐龙——禽龙的化石。　　令人惊异的是，禽龙的化石骨架竟多达３１条，而且大多数保存完整。矿工们花了３年的时间才能这些化石全部挖掘出来。化石运到博物馆后，足足花了２５年时间，才把它们全部装架完毕。　　研究者对这些化石的埋藏环境进行了考查，得出的结论是，一场史前的洪灾、泥石流造就了这批化石。这群禽龙是被夹带泥砂的洪水冲到一条又深又陡的峡谷之中而丧生的。它们的尸体很快被泥砂掩埋起来，因此骨架大多数是相当完整的。　　１８７８年以后，恐龙骨骼化石在世界各大洲不断被发现。完整的骨架化石，成了科学家再现恐龙的依据。　　恐龙在地球上生存了约１.６亿年，假如它们死后，骨骼都能保存为化石的话，那么今天地球将被厚厚的一层恐龙骨所覆盖。然而，实际上是不可能的，它们之中只有极少数的恐龙，才能把遗骨留存到今天。　　恐龙死后，它们的尸体在绝大多数情况下，暴露于荒野之中，腐烂分解；或被动物吃掉，最后化为乌有。　　少部分尸体会被流水搬运到河湖之中沉积下来。在搬运过程中，尸体会受到严重的破坏，最后所形成的化石自然也就成了残片。　　在很少的情况下，恐龙的尸骸才能在原地迅速被沉积物掩埋。这时，一副完整的骨架化石才会被保存下来。这种情况往往与某种突发性事件有关，如地震、洪水、岩石崩塌，陷进松软沉积物中或失足掉进了洞穴之中。比利时伯尼萨特的禽龙骨架化石就是突发性事件中迅速掩埋而保存下来的。　　恐龙的遗体被沉积物掩埋后，肌肉、内脏、皮肤和角质部分会慢慢腐烂分解，剩下的骨头逐渐被地下水中的矿物质所代替、石化，成为今天的化石。

看到科教片中那些栩栩如生的恐龙，善于思考的人可能会问，科学家们是怎样确定这些遥远古代的动物那色彩斑斓的颜色的？ 事实上没有人能够确切地知道这些中生代的爬行动物是什么颜色，就算人们能够找到一个包括皮肤在内的完整的恐龙化石，它的颜色至少在数百万年以前也会褪尽。因此所有关于恐龙颜色的确定都是建立在猜想的基础上的，当然这种猜想还得有科学的根据。这一件非常麻烦的事，但人们还是能找到解决问题的办法的。大致说来有如下几个途径： 一、从恐龙的分类位置上去考虑，借鉴与之近似的现生动物。今天，我们认识到恐龙是属于爬行动物，但其中还有一些问题并未能较好地解决，如现生爬行动物都是冷血动物，而过去一段时间的研究表明至少有一部份恐龙极有可能是温血动物，有些甚至还身被有毛这类用来保温的东西。有鉴于此，人们在复原这些远古动物时，首先考虑的参照物是现生爬行动物，其次也会参考现生的哺乳动物。 从前，一些长于绘画的古生物学者或有着丰富古生物知识的画家们比较倾向于将恐龙表面颜色复原成较一致的颜色，如多为绿色、蓝灰色，褐色，就像下面那张生态复原图中的那样，这些人们多借鉴现生大型的爬行动物，如鳄。 后来随着研究的深入，人们越来越多地考虑到恐龙的颜色有可能是非常丰富的。一方面人们开始注意到一些现生小型的爬行动物，发现它们中的多数有较为丰富的色彩，许多会有条纹、斑点等纹饰，于是自八十年代后，在生态复原画中，恐龙的色彩也逐渐地丰富起来。 二、从生态环境的角度去考虑。人们在研究地球上一些脊椎动物的颜色时发现了色彩与环境的关系，除了伪装与拟态在很多种动物那儿有较明显的表现外，的是与环境的协调。如生活在东南亚一带的蛇有很多种类或多或少地带上绿色，或者与树干的颜色近似，而生活在沙漠附近的蛇则与砂子的颜色非常接近。古生物学者在研究中生代爬行动物时一定会去研究这些远古动物的生态环境，在这个基础之上再结合现生动物的色彩特点去复原恐龙的表面颜色。 三、动物色彩的性别差异。在现生的爬行动物中，有部份雌雄的色彩差异是非常明显的，如一种带项圈的蜥蜴，雄性的色彩要比雌性的鲜艳得多，在石龙子类的爬行动物中这类例子还有一些。不同性别的同种物种雌雄间色彩的差异多数与求偶有关，一方面通过艳丽的色彩来吸引异性，另一方面对同类其它的雄性来说能起到一种警告作用。人们研究恐龙时有时也会发现某种恐龙的雌雄在生理结构上存在着差异，如副龙栉龙，雄性的头冠骨要高大得多，因此它们在生存着的那个时代存在着外表颜色的差异的可能性是非常大的。 动物的颜色主要的作用除吸引异性的注意外，当然隐蔽也是一个重要的作用，或者通过条纹来分散捕食者的注意力，或与环境的近似躲藏在隐蔽处，而捕食者也一样，它们也需要更好地隐蔽自己以便在适当的时候迅速地出击。还有些可能与通讯或联络同伴有关，如鸭嘴龙的头上就有头冠、饰边和可以吹胀起来的囊，在血管分布丰富处应当有鲜艳的红色，在需要的时候这些囊被吹胀起来以呼唤同伴，这个在现生的爬行动物中也能找到一些例子，如生活在中南美的一些奇特的蜥蜴。有些小型的中生代爬行动物是不是也能像今天的变色龙那样能在较短的时间内改变体表的颜色也不得而知，还有就是人们发现北美地区有些恐龙还有迁徙的特性，这意味着它们的颜色可能还会随季节发生变化。 总的来说，一种恐龙究竟是什么颜色、有什么纹饰，我们只能说是没有确切答案的永远的谜。