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化石探险:自然博物馆珍藏的失落物种

时间:2023-10-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:古生物学家埃尔默·里格斯1904年在蒙大拿州的一次野外考察中收集了这些化石。埃尔默·里格斯在1904年对三角龙的股骨进行这样的处理,现在的古生物学家仍然如此。而优先级低的包着石膏的标本在等待。在1899年12月拍摄的一张照片中,穿着考究的里格斯站在菲尔德哥伦比亚博物馆的古生物学实验室里。里格斯是一位哺乳动物化石专家。里格斯接到了一项特殊任务:挖掘出一具完整的恐龙骨架,用来在菲尔德博物馆展出。

化石探险:自然博物馆珍藏的失落物种

比尔·辛普森(Bill Simpson)站在芝加哥菲尔德自然历史博物馆一间专门存放大型化石的储藏室里,操纵着一辆叉车。在他面前的木制托盘上有两根长长的板灰色骨头:三角龙(Triceratops)的股骨,像被砍倒的树干一样并排放在一起。古生物学家埃尔默·里格斯(Elmer Riggs)1904年在蒙大拿州的一次野外考察中收集了这些化石。自1979年以来一直在菲尔德博物馆工作的辛普森估计,每块骨头重约100磅。

古生物学家在野外发现化石残骸时,他们会用绷带或浸在湿石膏里的粗麻布把它们包裹起来,变干后会在脆弱的化石周围形成一个保护层。埃尔默·里格斯在1904年对三角龙的股骨进行这样的处理,现在的古生物学家仍然如此。但里格斯在蒙大拿州发现这些骨头时,这是一个特别重要的步骤。这些骨头是在一辆木制马车的挖掘现场被发现的,它们在高低不平的地面上相互碰撞、挤压。有一张里格斯在探险的照片,他骑着一匹小白马,走在两匹马拉着的马车前面,穿过一片布满卵石的土地,高举着一面印有“菲尔德哥伦比亚博物馆”字样的旗帜。

几十年前,三角龙的骨头被包裹在它们在野外做成的保护层里,运到了博物馆,上面写着它们的野外编号。然后,化石标本制作人员小心翼翼地将骨头从石膏中取出,将化石周围的基质一块一块地移除。辛普森说:“从化石上取下石膏的过程确实是我们科研过程的一个瓶颈。我们没有把收集到的化石标本都进行处理,因为没有足够的人手。”

优先级低的包着石膏的标本在等待。在辛普森的左边,在一面墙里,有几排巨大的包着石膏的标本。它们被摆放在辛普森所说的超大号房间的架子上。一个多世纪以前,里格斯在落基山脉、加拿大阿尔伯塔省、玻利维亚和阿根廷探险时,收集了一些包着石膏的标本。辛普森说:“当他从探险队回来的时候,他收集的标本只有一些被处理了,包括裹着石膏的大家伙。”没有人确切地知道里面的东西是什么。

在1899年12月拍摄的一张照片中,穿着考究的里格斯站在菲尔德哥伦比亚博物馆的古生物学实验室里。他的助手哈罗德·W.门克(Harold W. Menke)穿着条纹围裙,站在他对面的桌子上,从一块在科罗拉多州大章克申收集的化石上取下石膏。在这两个人身后,一根巨大的黑色股骨像卡通人物一样靠在墙上,股骨的末端和门克的头一样又大又圆。这两个人的周围都是化石:超大的椎骨、特大号的长骨、船桨那么大的肩胛骨。在房间的一边立着一块腕龙(Brachiosaurus)股骨化石,仍然包裹在石膏里。如果说一块腕龙的股骨已经很大了,那么外面再包裹一层白色石膏看起来就大得令人难以置信,就像弗雷德·弗林特斯通在《摩登原始人》片头字幕里扔在他车顶上的骨头一样。

里格斯是一位哺乳动物化石专家。1898年底,他受雇于当时仍名为菲尔德哥伦比亚博物馆的菲尔德博物馆。他在古生物学中一个非常特殊的时期结束时开始在那里工作,这个时期被称为“化石大战”。在过去的20年里,两位古生物学家——费城自然科学院的爱德华·德林克·柯普和耶鲁大学皮博迪自然历史博物馆的奥斯尼尔·查尔斯·马什(Othniel Charles Marsh)——展开了一场不友好的、卑鄙的竞争,目的是要成为世界上杰出的化石收藏家。这场战斗横跨美国西部,穿过落基山脉,在怀俄明州、犹他州、科罗拉多州等地的采石场和岩层中进行着。战果如下:异特龙(Allosaurus),发现人:马什;迷惑龙(Apatosaurus),发现人:马什;异齿龙(Dimetrodon),发现人:柯普;圆顶龙(Camarasaurus),发现人:柯普;腔骨龙(Coelophysis),发现人:柯普;剑龙(Stegosaurus),发现人:马什;三角龙,发现人:马什;等等。

马什和柯普之间的竞争一直进行到两人去世,他们一共发现了30多种恐龙。1898年里格斯被雇用之前,博物馆要求他证明自己的能力。辛普森说:“他们把他带到南达科塔州的野外去试挖。”里格斯成功地挖掘到大量化石。辛普森继续说:“他是我们的第一位古生物学家。1899年,他去了怀俄明州;1900年和1901年,他在科罗拉多州西部继续挖掘,这就是他收集到腕龙的地方。”

里格斯接到了一项特殊任务:挖掘出一具完整的恐龙骨架,用来在菲尔德博物馆展出。在20世纪初,美国的4家博物馆陷入了另一场竞争,每个博物馆都想成为第一个展示完整的蜥脚类恐龙骨架的博物馆。于是,比赛开始了。辛普森说:“这场竞争包括纽约的美国博物馆、纽黑文的耶鲁大学皮博迪自然历史博物馆和匹兹堡的卡内基博物馆。菲尔德博物馆刚刚建立,资金不足。”

里格斯前往西部寻找大的恐龙化石。1901年,他挖出了大约一具完整度高达65%的雷龙(Brontosaurus)化石,然后菲尔德博物馆的工作人员把石膏取下来,将支架弯曲,把它展示了出来。1905年,美国博物馆和耶鲁大学皮博迪自然历史博物馆展出了雷龙标本。最终,迷惑龙这个名字比雷龙更为人所知。关于雷龙究竟是迷惑龙的一个无效命名还是本身就是一个有效物种的争论还在继续。卡内基博物馆随后在1907年发现了一头梁龙(Diplodocus),这是迷惑龙的近亲。菲尔德博物馆最终在一年后展出了雷龙。1922年,里格斯率领一支探险队来到加拿大阿尔伯塔省南部,在遥远的红鹿河荒地上收集白垩纪晚期的恐龙。总之,里格斯和他的5人小组发掘了大量的化石,包括史前海龟和几只鸭嘴龙。其中一只是赖氏龙(Lambeosaurus),收藏于菲尔德博物馆展览。它被摆成趴在地上的样子。惧龙(Daspletosaurus)的骨架高耸在上,摆出要吃掉赖氏龙的姿势。但是,1922年收集的其他化石仍然没有处理好。辛普森说:“现在仍然有相当多的包着石膏的化石,其中大部分是鸭嘴龙。”它们被放在超大空间的架子上,像奇怪的白色巨石。“鸭嘴恐龙已经得到了详细研究,其研究的优先级相当低……尽管我们现在有一位恐龙古生物学家,但他并不专注研究鸭嘴龙,所以1922年收集的那些标本仍然保存在这些大型野外标本中。”

1999年,辛普森负责“苏”的处理工作,“苏”是一具霸王龙Tyrannosaurus rex)的骨架,现在位于菲尔德博物馆斯坦利菲尔德大厅的主要位置。他说:“我有两个处理实验室,都是我们所说的展览实验室,那里有一面玻璃墙,人们可以看到我们在做什么。”其中一个实验室在菲尔德博物馆,另一个在佛罗里达奥兰多迪士尼乐园。“我把苏的后半部送到迪士尼乐园,让我们的3个标本制作人员在那里处理。”佛罗里达团队提前几个月完成了运送过去的化石的处理工作。“我想确保我们在合同的最后两三个月里充分利用了他们的专业知识。我翻看里格斯的野外笔记,寻找可能还在石膏里的宝藏。”

其中一个看起来很有希望。辛普森说:“我找到了他1922年收集的一种小型食肉恐龙的资料。”它是在红鹿河荒地探险中发现的。“这可能是霸王龙的幼龙,也可能是小型成年恐龙,也许是一些新恐龙物种,无论是哪种都会很有趣。包在石膏里的标本有3件,我把它们寄给了迪士尼乐园的处理人员。”

在石膏里,标本制作人员发现了一具惧龙骨架的一部分。辛普森说:“这只小型幼年惧龙的尾巴保存得比苏的还要完整,两条后腿可以说更完整,其中一条后腿是百分之百完整保存的。每根骨头,包括脚上所有的小骨头,都是完好的。这真是一个令人惊奇的幼龙标本。”

被忽略的不只是藏在那些石膏里的化石。2016年10月,菲尔德博物馆的脊椎动物古生物学家富宫苏目(Susumu Tomiya)命名了两种已经灭绝的犬熊科新物种。那是一类体形较小的食肉动物,是狗和熊的近亲,生活在大约4000万年前。富宫根据菲尔德博物馆藏品中的一块颚骨和一块不完整的头骨碎片命名了其中一种。这些化石不是里格斯挖掘出来的,而是于1946年在得克萨斯州西南部被发现的。它周围已经没有石膏,富宫在一个抽屉里发现了它。该标本在20世纪80年代被错误分类,并被归入一个错误的属。(www.xing528.com)

富宫是偶然间发现了它的下颌骨。他告诉美联社:“我喜欢利用业余时间在藏品的过道里来回踱步,拉开各个抽屉。有一天,我偶然发现了这种看起来很有趣的食肉动物的下颌。”这个发现很重要,科学家们现在已经描述了6种犬熊。新的数据将帮助他们解开这个群体进化的奥秘。

2003年,菲尔德博物馆的古脊椎动物化石藏品被转移到一个新的侧厅。那是一个面积18万平方英尺[1]、两层楼高的地下设施。相比之下,以前用来存放未处理的标本的空间很狭窄,光线也很差。辛普森说:“以前的地方不够大。石膏标本堆了4层。房间里光线不足,但即使光线足够,你也读不懂大部分是石膏上的野外编号,因为它们被上面的石膏标本盖住了。我们搬进这个最先进的新设施后,第一次能够对这些石膏做一个完整的清单。我们还发现了一些东西,我们甚至都不知道自己有这些东西。”

2014年,菲尔德博物馆的古生物学家迈克尔·汉森(Michael Hanson)和彼得·马科维奇(Peter Makovicky)在《古生物学》(Historical Biology)杂志上发表了一篇论文,描述了从一块石膏中发现的一件蛮龙(Torvosaurus)脚骨化石:标本FMNH PR 3060。这些化石来自怀俄明州的冻结山,于1899年夏天被里格斯收集。辛普森说,这件石膏包着的化石大小和形状和微波炉差不多,保存了一个多世纪,表面已经破损,很多外层的石膏脱落。“这些破损的石膏就像一只脏兮兮的袜子一样硬邦邦的,里面的化石也不再得到保护。”他说。

辛普森在运送的过程中用了超过半吨的石膏来修补其他损坏的石膏。对这件石膏包着的化石,他没有进行修补,而是决定对它进行处理。蛮龙是一种大型食肉恐龙。1979年,根据在科罗拉多州西北部一个采石场发现的化石,蛮龙被首次描述。里格斯1899年收集到的化石在发现时间上要早得多,但至今仍未得到检查。

在另一个例子中,辛普森发现了13件巨大而神秘的石膏——一块块大型的石膏,他没有这些石膏的任何数据。他说:“其中一些确实有编号,但我就是读不懂。”他把石膏摊在地上,试图破译其中的内容。在其中一块石膏的外面有一个字迹潦草的编号:“F-742”。他说:“我在某个时候意识到,其中有5个看起来比较相似,就像它们的横截面。”“我把它们一起放在地上,想起我们有一根6英尺长的股骨。它来自一只雷龙,包在5层石膏里。这帮助我读懂了剩下的标本:它们都是来自同一件标本的脊椎骨。事实上,其中一个是‘D-742’,意思是脊椎骨(dorsal),而‘F-742’是股骨(femur)。于是我意识到,‘742’是时间,1942年7月。”

辛普森说,这些化石仍然被包裹在保护它们的石膏中,将作为那具1908年开始展览的雷龙标本的备用件。

埃尔默·里格斯于1963年去世,享年94岁。他的职业生涯中最重要的成就是两次南美洲探险——一次是1923年,另一次是1926年。他在玻利维亚和阿根廷收集了1500多块化石,其中包括1300多块哺乳动物化石、126块鸟类化石、13块爬行动物化石,还有几块恐龙化石和几块鱼类化石。每年,来自世界各地的古生物学家都会对这些收集于南美洲的化石进行研究,尤其是哺乳动物化石。这些标本中有19种新描述的物种的正模标本:几种史前啮齿动物、巨型地懒、食肉有袋动物,以及两种大型的不能飞的食肉鸟类,被称为恐怖鸟。里格斯的事迹被报纸报道之后,美国公众一直在关注着这件事。1925年2月,《纽约时报》发表了一篇头条新闻《菲尔德博物馆探险家在玻利维亚发现了怪物的战场》。

里格斯总共带回了3000多磅化石。它们都被运到菲尔德博物馆,裹在粗麻布和石膏里,就像未经抛光的宝石被包裹在硬邦邦的脏袜子里。作为一名哺乳动物专家,里格斯的余生都在收集哺乳动物化石。1934年,他根据1926年他在阿根廷收集的化石残骸,描述了阿托克斯袋剑齿虎(Thylacosmilus atrox)——字面意思是“可怕的袋装切肉刀”。这是一种大型剑齿食肉有袋类动物,是上新世的哺乳动物。当里格斯在阿根廷西北部的卡塔马卡发掘出它宽大而沉重的头骨时,它已经灭绝了大约200万年。这个头骨主要由两颗巨大的、几乎重叠的镰刀形犬齿占据,位于其形状奇怪的下颚的沟槽中。将近一个世纪后,古生物学家们继续从里格斯在南美洲收集到的大量化石标本中进行探索。2012年,美国博物馆古生物学家布鲁斯·肖基(Bruce Shockey)根据里格斯于1924年在阿根廷皮科特伦卡多发掘的化石,描述了菲尔德箭齿兽(Elmerriggsia fieldia),这是有蹄哺乳动物箭齿兽(toxodon)的一个新物种。

辛普森站在铲车的控制台上,小心翼翼地向前移动了几英寸,把装着三角龙股骨的托盘放入了货架上指定的位置。在房间的另一边,一排未开封的含有化石的石膏在等着我们:雷龙的股骨、鸭嘴龙,或许还有另一具更完整的惧龙骨架。每块化石,哪怕是最小的,都完好无损。辛普森说,仅在里格斯的南美洲探险之旅的收获中,就有28件含化石的石膏放在菲尔德博物馆没有打开。还有35件包裹连外包装都没有拆。它们按时间顺序排列在货架上,在芝加哥繁华街道的地底深处存放着。它们又回到了地下,回到了寂静之中。

辛普森说:“我们有许多里格斯挖掘到的大型哺乳动物的化石还包着石膏。在其中一块石膏里可能会有新发现。”它们就这样放在托盘上,像苍白的幽灵一样堆叠在一起,直到有人去掉粗麻布和石膏,把它们打开。

[1] 1平方英尺=0.0929平方米

25.莱顿大学收藏的一枚50万年前的贝壳,上面有有意识刻上去的标记。图源:维姆·拉斯坦豪威尔(Wim Lustenhouwer)。

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