王 原
辽西是辽宁省西部的简称。这里的地层中,尘封着一个古老的化石生物群。它们生活在距今1亿3千万到1亿2千万年前,核心分布区位于现在的辽西、冀北和蒙东南部,正属于20世纪20年代“热河省”的行政辖区,“热河生物群”也因此而得名。
1997年起,我有幸加入了热河生物群的野外发掘和科研工作。我还清楚地记得,那年的7月我刚刚从美国留学归国,一回所就接受了两项任务:完成一篇辽宁中生代有尾两栖类的论文;参加辽西野外队的科考和发掘。论文是与董枝明老师合作的,次年发表在《古脊椎动物学报》的“热河生物群研究专辑”上,这也是我的第一篇关于热河生物群的研究论文,题目自然记得十分清楚——《辽宁西部早白垩世一新的有尾两栖类(Liaoxitriton zhongjiani)》。
古生物学同行们通常把去野外科考发掘找化石简称为“出野外”。出野外是我之喜爱。拎着一把地质锤去挖恐龙,很开心的事情。对我来说当然更希望挖到两栖动物化石,做什么吆喝什么嘛!但可惜的是绝大多数情况下,它们比恐龙还稀少!
1997年10月7日,我与所里的10位同志,以及辽宁考古所的1位年轻学者一起进驻辽宁省北票市上园镇炒米甸子村的四合屯村民组,开始了为期一个月的野外工作。这里是发现中华龙鸟和孔子鸟的地方,也是后面将提到的古老的蛤蟆——三燕丽蟾的诞生地。村中一位蔡姓老乡把为儿子结婚用的新房腾出来给我们住,让我们十分感激。进驻后首先是在周边进行地质调查,并寻找合适的发掘地点。确定发掘点后,一部分人开始清理表层覆土,准备发掘,而我随着另一批人开始在周边实测数条地层剖面,并寻找新的化石点,同时走访老乡了解附近地区化石出土的情况。
这里的山丘已经被当地老乡盗挖成千疮百孔,不少老乡也已成为挖化石高手,知道哪层出哪种化石,并对地层有他们自己的“解读”:如“大黄线”指的是三层叠覆在一起的黄色砂岩层,因为出露稳定,是这个地区典型的标志层。还有“大白砬子”、“五合板”、“青板”、“火石砬子”等老乡们通用的“术语”。青板是产出恐龙化石的层位,这个地区最常见的恐龙是鹦鹉嘴龙。在“大黄线”下方3.5米处,就是产鸟化石最多的层位,老乡们称之为“鸟板”。鸟板只有4毫米厚,鸟化石埋在里面,在岩石的表面就能显示出轮廓,摸一摸,还能感觉到骨骼的形状和延伸方向,于是大家戏称这里的鸟化石原来都是“摸”出来的。
此次发掘成果显著,除了发现大量的昆虫和植物化石,也发现了几条鹦鹉嘴龙和7只孔子鸟的完整骨骼。我最关注的两栖动物化石也有所收获,虽然没能在地层中亲手挖到,但我们在北票市政府见到了一件保存较完整骨骼的古蛙化石。对它的研究还有一段故事,后面将谈到。
由于天冷,97年的发掘只持续了一个月。到后半段的时候,发掘坑开始渗水,一过夜就结了冰。每次发掘前要先生火化冻,把积水排干才能开始工作。与97年的寒冷正好相反,98年的发掘是在夏天进行的。辽西的夏天早晚温差大,而且天气变化迅速,刚才还骄阳似火,好像能把人晒出油来,转眼就乌云密布仿佛进入黑夜,豆大的雨点噼噼啪啪地往下砸。我们甚至还遇到过一次冰雹,我还曾顶个锅盖照相留念。98年我们转住到四合屯村一间废弃的农舍,下雨的时候屋子中央便滴滴答答漏水。另外,此次我们感受到了火炕的威力。辽西地区做饭都用灶火,也兼带着给炕加热;冬天躺在热乎乎的火炕上倒是很舒服,但到了夏天火炕就成为“噩梦”。睡觉时必须在下面多垫一层厚厚的棉褥,不是怕冷,而是为了隔热!
98年的发掘扩大了范围,在四合屯有两个发掘点,另外在张家沟有一个。后来发表的千禧中国鸟龙、董氏尾羽龙等著名的带羽毛的恐龙都是在这次发掘中发现的,这也是科学家首次通过野外发掘发现的带羽毛的恐龙化石。此前的发现都是老乡挖的,很多缺失了产地和层位信息。
我所这批在辽西工作的同事们包括老中青三代人,既有研究人员也有技术人员,当时以年轻人为主体。金帆、王元青、张弥曼、周忠和先后成为辽西项目组的负责人,唐治路、汪筱林、张福成和我都曾担任过野外队的队长。研究人员分别负责不同的化石门类,比如我是研究两栖类的,徐星研究恐龙,张江永研究鱼类,大家与技术人员一起在野外工作,吃苦耐劳、合作默契。从98年开始,大家还有了统一的“工作服”:一件普通的圆领T恤,前面写着:“中国科学院 古脊椎所”,背面写着“辽西考察 IVPP”。古脊椎所“辽西队”的名称也随着野外工作的展开以及科研论文的不断发表不胫而走。
99年开始,辽西队已经小有名气,台湾“国立自然科学博物馆”也加入了合作的行列。台湾学者与我们一起住在横道子村的老乡家,大家同吃同住同工作。此次化石发掘包括北票尖山沟1个点和阜新个么沟2个点。当时的中科院副院长陈宜瑜还曾到我们的工作点视察慰问。我们也首次在四合屯地区进行了钻井采样。我与钻井队的左工程师一起在四合屯后山上蹲点,描述整理了33.5米的岩芯样品。后来横道子村的钻井更是提取了70多米岩芯,为该地区的沉积学研究积累了丰富的素材。我还记得一个细节,就是钻井需要注入大量的水,而岩层如果漏水,就必须停工从而影响钻井进度。钻井工人们此时会用锯末堵漏水,既便宜又有效。
2000年的化石发掘回到了四合屯的经典剖面,为的是给在北京召开的国际古鸟类大会组织的野外考察做准备。这次会议的正式名称是“第五届国际古鸟类与进化大会暨热河生物群研讨会”,其影响注定将载入古生物学研究史册,因为它把全球古生物学家的目光都吸引到了中国辽西。我当时负责野外带队及翻译工作。这次会议的组织以及现场的发掘工作用大会主席的话说堪称“完美”(perfect):就在众多与会代表的面前,一只孔子鸟化石从地层中横空出世(当然又是“摸”出来的!)。不多不少正好一只——没有则令人失望,多了却又不显珍贵,一只刚刚好!——这里面多少有些运气的成分,要知道,地下埋有多少化石可不是我们能事先算好的。
从2000年开始,辽西队的野外工作从四合屯核心区向外扩展,先后转战朝阳上河首、内蒙古道虎沟、河北丰宁、甘肃马鬃山、新疆哈密等地区进行大规模科考发掘。这些地区的化石层位或与热河群相当,或有一定关联。但辽西队的名字一直保留了下来。除了定点发掘,辽西队也及时跟踪化石线索,到各地查看新的化石产地,并使用国家划拨的有限经费征集有研究价值的标本。不少古生物新物种就是这样从农民、化石商人,甚至工艺品商店中抢救回来,成为揭秘这个1亿多岁的古老生物群的关键物证。
从2003年起,辽西队每年都组织设计、制作与热河生物群研究相关的贺年卡,相继成为贺卡主角的有:热河生物群生态复原图、世界首个翼龙胚胎、能吃恐龙的哺乳动物强壮爬兽、世界最早的淡水七鳃鳗孟氏中生鳗、世界最早会飞的哺乳动物远古翔兽、炫耀羽毛的恐龙胡氏耀龙等。这些贺卡带着对新年的美好祝愿,把我国古生物学的最新研究成果传递到了世界各地。
2008年,辽西队又一次获得国家自然科学基金委员会“创新群体”项目的支持,这已经是基金委第二次延续对此项目的支持了。科技部的“九七三”项目也再次对热河生物群的研究给予支持。有了这些项目的支撑,辽西队的同仁们更加热情高涨,在认真的野外工作和室内研究的基础上,撰写出更多高质量的科研论文。据我初步统计,已经发表的140余种热河脊椎动物化石中,有将近2/3的物种是我所辽西队的同仁研究命名的,其中不少成果发表在Nature、Science、PNAS等国际著名的学术刊物上。正因为如此,2003年辽西队获得了中国科学院杰出科技成就奖。而在2007年,“热河脊椎动物群的研究”更是荣获国家自然科学二等奖。虽然大家对没能获得一等奖感到遗憾,但这个二等奖的含金量也是很大,因为在当年的39项二等奖中,我们的项目排名为第一,而当年的一等奖空缺。
在上述获奖项目中,我参加了两栖类和蜥蜴类的研究工作。研究命名的新物种包括世界最原始的盘舌蟾类三燕丽蟾、世界最短身的有尾两栖类中华胖螈等。前面提到的从北票市政府借回的标本后来被命名为北票中蟾,含义是“发现于北票的中生代的蛙类”,它是一种比三燕丽蟾还原始的古蛙类,所代表的演化分支现在已经完全灭绝。研究结束后,我们把它归还给了地方博物馆。但后来出现标本已经丢失的传言,让我感到十分可惜,而我当时制作并留下的模型可能业已成为这一“亿岁高龄”的古蛙曾经在世的唯一物证。
辽西十二年,仿佛转眼之间;但时间飞逝,又到新的牛年。我从初入学界的年轻小伙,到拿到博士的青年学者,再到奋战忙碌的不惑之年,最美好的时间都与辽西热河生物群的研究相伴。这其中的艰辛和快乐都有体会,以此文与大家分享。 (此文撰写于2009年)