我们在这只完整的恐头龙的化石里面，
还找到了它吃的最后一顿饭。
王维 · 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所副研究员
格致校园第43期 | 2024年 北京
大家好，今天非常高兴能分享我的日常工作，就是找“龙”。我是王维，来自中国科学院古脊椎动物与古人类研究所。我们这个研究所专门研究各种各样的古生物，特别是比较大的古脊椎动物，比如古鱼、古两栖动物、古爬行动物等等，其中就包括大家最喜欢的恐龙。
我跟你们一样，从小也非常喜欢恐龙，是一个恐龙迷。刚开始到所里读研究生的时候，我研究的是恐龙跟鸟类，但是后来因为研究恐龙和鸟类的人比较多，其他古生物也需要人去研究，所以我就“下海”了，研究海里面的一些古代爬行动物。
那海里面有恐龙吗？其实没有，天上也没有，只有陆地上的这些才是恐龙。所以今天可能要让大家失望了，我不会讲恐龙，但是会讲一些跟恐龙一样炫酷有趣的古生物。让我们一起开启寻龙之旅吧！
世界上有很多传说都跟古生物有关系。在讲龙之前，我们先讲一些西方的传说。
这是西方神话里的“独眼巨人”，生活在意大利的西西里岛。那“独眼巨人”跟化石有联系吗？大家看这个来自西西里岛的化石，它的脸上有个大洞，古代西方人觉得这就是“独眼巨人”眼睛的位置。但其实这是一种象的头骨，中间这个孔是大象的鼻子。只不过远古一些高大的象去了西西里岛之后就矮化了，体型变得比较小。所以人们没有把这块化石跟传统上大体型的大象联系到一起，反而把它当成了一个人的头骨，成为了“独眼巨人”的原型。西方传说里还有一个角色叫做“狮鹫”，《哈利波特》给它的形象做了加工。它长着鹫的猛禽式的头和翅膀，狮子的身体，还有些像马，所以也被叫做鹰马。那“狮鹫”跟什么化石长得比较像呢？“狮鹫”的原型很可能是一种叫原角龙的恐龙。原角龙生活的地方离我们不远，在中国和蒙古境内都有发现，生活在白垩纪时期。这种原始的角龙长了一个喙，像鸟嘴一样尖尖的，同时它还有爪子，整个形象就非常像“狮鹫”。所以，西方很多传说中的生物形象都是有化石原型的，那接下来，让我们来看一看中国的“顶流”传说角色——龙。在咱们国家，最有名的传说角色莫过于“龙”，它是至高无上的权力的象征，也是非常炫酷、非常威严的一种动物。我们在很多地方都能见到龙的身影。比如说这是今年后海灯会上“灯龙”，因为2024年是龙年。所以最近也有很多朋友问我：“你们找到过中国龙的化石吗？”首先，让我们看一看中国“龙”是什么形象。这是北海九龙壁上的龙，它有着长长的身子，四个爪子，尖牙利齿的，有点像蛇。那它生活在什么地方呢？传说中的龙王都住在海里面的龙宫里。是的，它身形修长，利于游动，很可能会在海里。龙身上还长了一些鳞片。大家在生活中看到的哪些动物会长鳞片呢？有人说鱼，那龙长得像鱼吗？其实不像，龙长得像蛇、像蜥蜴、像鳄鱼，它们都属于爬行动物，爬行动物也会长鳞片。我刚好就是研究古代爬行动物的。那我们就来看一看爬行动物里面哪种生物最像龙吧。这里有一个龙家族的谱系树，类似于家谱：由一个共同的祖先演化出来后代，然后分枝散叶，形成不同的家族。大家可以找一找恐龙家族在哪里。跟恐龙并列的还有好多龙，如果大家去看这些古生物的英文名或者拉丁名，会发现里面有一个词叫“saur”。在拉丁文里“saur”就等于爬行动物，中文便把它翻译成“龙”。包括在天上飞的翼龙，还有海里的沧龙、鱼龙、蛇颈龙，它们都不是恐龙。而且恐龙其实长得也并不像龙。那我们沿着刚才的思路，要去哪里找最像中国“龙”的这些龙呢？要去海里。要到那片海里？我们要穿越回2亿多年前，去到一片远古的海洋里。这片海洋现在位于中国的南方，已经变成了一片山，甚至是高原。从东到西，从安徽、湖北、贵州、云南甚至西藏都有这片海的地层分布。这个海叫特提斯洋，在2亿多年前，这片海被一块超级大陆包裹着，我国华南地区、西南地区就在这个海的东岸。所以我们在这边发现的这些化石都属于东特提斯洋动物群。要找这些海里面的龙，我们反而要爬到山上去。这里是云贵高原，我们从海拔1000米、2000米，偶尔在3000米甚至在青藏高原上4000多米的地方，都找到了海里面的龙的化石。上面这些都是我们在中国西南山区找到的各种各样的龙。大家在博物馆里见到的恐龙可能是装架的，不太可能每一块骨头都是真的，只有其中某些部分是真正的化石。因为恐龙生活在陆地上，所以很难保存成完整的化石。而这些海里面的爬行动物安安静静地沉到了海底，被泥沙覆盖之后，能形成非常精美、从头到尾完完整整的化石。这些化石有的大有的小，有的可能跟我们人差不多大，有的可能一米不到，有的可以达到10米左右。在这些2亿多年前中国三叠纪的龙里面，我挑几种最像传说中中国“龙”的跟大家分享。▲汉江蜥 Hanosaurus IVPP V15911第一种叫“汉江蜥”，或者叫“汉江龙”。下面是它的化石，上面是它的线条图，都是我们自己拍的和画的。看它的头和脖子，修长的身躯以及短短的四肢，这个形象是不是有点像中国龙？我们再把它画成复原图，这样给我们的感受就更加具体了。这条龙的头非常尖，身形修长，它的背椎将近有30枚，而四肢很细弱、很短。这样的身形有什么好处呢？它可以在海里面自由地扭动身体，像鳗鱼一样灵活地游泳。这就是最早从陆地返回海洋里面的这批龙所展现出来的样子。在科学研究上，汉江蜥有一定的意义。因为它是鳍龙类海生爬行动物里面最古老的成员，可以说是所有后来鳍龙类的祖先。说到“龙”，在古代传说故事中有一个情节，叫做“龙生九子，子子不同”。“龙”的孩子可能出现了一些遗传变异，有的长得像乌龟一样，有的长得像鳗鱼一样细细长长的，甚至有的长得像海豚一样，还有的像海狮一样有一个大巴掌。而汉江蜥演化出了各式各样海里的爬行动物，比如我这里列出来的楯齿龙，是不是长得很像乌龟？下面的这个叫赑屃（bìxì）龙。赑屃恰好就是龙的儿子之一，大家可能见过，在很多皇家园林里面都有石碑，石碑下面驮碑的那个像龟但不是龟的就是赑屃，也叫霸下。我们在古生物研究里发现的这个赑屃龙其实也不是龟，它只是长得像龟。所以我们借用龙的儿子意象，给这种生物起了名字。这种小的像蜥蜴一样的肿肋龙、比人还大幻龙都是汉江蜥的后代。还有一个很著名的角色蛇颈龙也是汉江蜥的后代。蛇颈龙最早的祖先可能生活在我们中国的南方，而蛇颈龙恰好很可能又是尼斯湖水怪的原型，这些怪兽被无形中联系在一起了。这是第一件被发现的恐头龙化石，只有一个头骨。它的牙非常尖，两排牙咬起来类似于犬牙交互的样子，很让人害怕，因此科学家们就给它起名叫恐头龙。第一件标本只有头，那在第二件标本中，我们找到了它的大部分身体。关于这件化石的发现还有一个有意思的故事。这件化石最早是我们研究所的李淳老师在贵州的山区里面找到的。但不是在山里面，而是在村子里面发现的。当地的村民会用这些很细腻且平整的石灰岩来盖房子、搭棚子甚至垒猪圈。所以李淳老师最早是被在猪圈附近看到一块上面有黑色骨头的红板子，然后就拿着这块碎石头去问当地的村民：“你们家还有没有这样的有黑色东西的红板子？”村民说：“有啊，这板子很好用，我都拿去垒猪圈了。”于是李淳老师就跟着这位村民到了他们家的猪圈，把所有红板子都收集在一起，最后拼接修理出了这样一个非常精美的化石，也因此在当年的《科学》（Science）杂志发表了论文，恐头龙的第二件化石也就这样问世了。很多年后，我们又去找了更完整的化石。这张照片是我们在湖北一个村子里找化石时拍的。我们在这座屋子的屋顶上、垒屋顶的石灰岩里面也找到了一些海里面龙化石的碎片。很可惜的是，当年找到恐头龙的那个猪圈已经被拆掉了，所以我没有机会给大家展示那个神奇的猪圈的样子。几年之后，我们又找到了更完整的恐头龙的化石，它长这个样子，非常完整。图右下角有一个比例尺，那条黑线代表30厘米，大家可以由此估计一下这个动物有多长。它的头骨非常完整，是从顶上压下去的，它的身躯从颈椎开始盘绕，身子又盘了一圈。因为身子太长了，盘了一圈之后又盘到了它的尾巴那里。大家再找一找它的四肢，前肢和后肢是不是也很短？这是一个非常完整的恐头龙化石。恐头龙除了有酷似中国“龙”的身形之外，还有一个引人注目的超长脖子。很长时间以来，科学界搞不清楚恐头龙的脖子那么长，它是怎么生活的。这个问题被称为“力学噩梦”，因为这样的脖子对于一个动物来说是很难抬起来。但是完整的恐头龙的化石告诉我们，这种动物不生活在陆地上，也不生活在海边，完全生活在水里。有什么证据能证明这一点呢？我们仔细看这件化石。它的前肢的每个肢节骨都已经变扁，形成桨状了，这就可以用来划水。它的肩膀上的骨骼也不像我们人类是扣在一起的，非常松散，无法支撑自己的身体在岸上移动，所以它没有办法上岸。更难能可贵的是，我们在这只完整的恐头龙的化石里面还找到了它吃的最后一顿饭。大家可以看它肚子这个地方，它的腹部有一只完整的小鱼，小鱼旁边还有一些大鱼的碎片。所以综合这些证据，一个吃鱼的动物，四肢非常弱且呈桨状，那么它就一定生活在水里。我们围绕恐头龙做了这样一个复原图，旁边的潜水员身长加上脚蹼大概有2米多。所以可以感受出，这个恐头龙的长度可以达到5米，在这个讲台上差不多可以从一头顺到另一头。找化石，除了去山里面，去农户家里面找，有时候还可以在博物馆里面翻一翻以前的旧藏。曾经在我们博物馆，也就是中国古动物馆的一个角落里放着一个小化石，它的牌子上写着“恐头龙幼年个体”。那究竟是不是幼年个体呢，我们没有轻易地下这个结论，重新仔细观察了这个化石，发现它跟恐头龙长得不一样。于是，我们在翻了翻化石旧藏的库存，又找出了一个新的物种。▲隐秘细颈龙 Gracilicollum latens IVPP V15636这块化石保存得并不完整，只有头和颈椎。它的牙齿、头骨和颈椎的结构跟恐头龙也不太一样，由此我们命名了一个新的物种叫“隐秘细颈龙”。它在博物馆里面藏了好久，我们一直以为它是小恐头龙，但实际上是一个新兴的物种。但这件化石只有头和脖子，我们不知道它的身体长什么样，所以给它起名叫隐秘细颈龙。画复原图的时候，我们特意把它的身子藏在礁石背后，不敢轻易画。期待以后我们能发现更完整的隐秘细颈龙化石，揭示它的整个身形。恐头龙家族的脖子是我们非常有兴趣研究的内容。在大家认识的所有动物中，哪一个脖子最长？大家都说长颈鹿，但其实在我的心目中，恐头龙的脖子最长。这个长度指的是相对的长度，恐头龙的身体有5米长，脖子就可以占到3米，占一半以上，其他的动物比如长颈鹿或者长脖子的蜥脚类恐龙、包括蛇颈龙，它们的脖子都还达不到身体的一半以上。我们发现，这些动物会通过增加颈椎的数量来获得一个长脖子，颈椎可以达到几十节甚至70多节颈椎，或者它们会增加每一节颈椎的长度来让脖子变长，这些变化在恐头龙家族的演化里面都发生了。还记得恐头龙生活在多少年前吗？2亿年前的三叠纪。那为什么这些三叠纪的生物会那么奇怪呢？如果你喜欢恐龙，翻开恐龙书看到三叠纪的介绍时，会发现那时候其实没有多少恐龙。曾经我也是以为三叠纪是“死气沉沉”的，但其实三叠纪的海里面充满了各种各样的爬行动物，我觉得它们比恐龙乃至其他古生物都怪异得多。为什么会这样呢？因为在三叠纪之前的二叠纪末期，大概2.5亿年前发生了一次大灭绝事件。大家都知道恐龙灭绝是在6600万年前，那是白垩纪末大灭绝，算得上是地球历史上第3惨的。而最惨的、最严重的大灭绝就是二叠纪末的这一次，海洋里面大概90%的物种都灭绝了。可能是火山喷发，也可能是别的原因。这导致海洋里面的生态位就空出来了。什么意思呢？海里面原来生活的霸主消失了，于是爬行动物从陆地上返回了海洋，统治了海洋。这就解释了为什么中国南方能发现三叠纪时期那么丰富的海生爬行动物。因为它们在大灭绝之后找到了一个非常好的演化机会，像做实验一样，长出了长长的脖子和桨状的四肢，有的披盔戴甲，有的尖牙利爪。这些动物让我们见识到，生物演化是如此遵循和适应着演化的规律，又是那么自由地突破着边界，长出奇怪的形象。所以研究古生物很有意思的一点就是，能让我们见到现代生物不复存在的各种模样。回到最初的问题，中国“龙”有没有原型呢？也许我们永远找不到，因为它是一个想象出来、拼凑出来的生物。但是通过我们的化石发掘，能够找到更多有意思的海里面的爬行动物。希望通过今天的分享，大家以后在说到“龙”，就能想到中国三叠纪的海生爬行动物。在恐龙时代的海洋里，还有一个同样精彩的龙的世界。文章和演讲仅代表作者观点，不代表格致论道讲坛立场。“格致论道”，原称“SELF格致论道”，致力于非凡思想的跨界传播，旨在以“格物致知”的精神探讨科技、教育、生活、未来的发展，由中国科学院计算机网络信息中心和中国科学院网络安全与信息化办公室主办，中国科普博览(中国科学院科普云平台)提供技术支持。欢迎关注格致论道官网: self.org.cn，微信公众号: SELFtalks，微博: 格致论道。
