“龍”戲水邊，魚翔淺底
——“龍”足跡化石群落記錄2億年前生命行為

盧宗盛 雷凱茜 王小兵

中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）（第一作者）

長江文明館（武漢自然博物館）（第二作者）

天演博物館（第三作者）

走進(jìn)武漢自然博物館肯尼斯·貝林大河生命館序廳，右側(cè)一幅宏大而罕見的足跡化石幕墻映入眼簾，幕墻由一塊面積約120平方米的完整沉積巖構(gòu)成，其上布滿2億年前“龍”足跡和魚類游泳跡等遺跡化石。含化石沉積巖產(chǎn)于我國陜西和內(nèi)蒙古交界的晚三疊世湖相沉積地層，化石清晰、優(yōu)美、壯觀，集科學(xué)性、稀有性和觀賞性于一體，堪稱博物館之最。

特異保存

脊椎動(dòng)物足跡形成和保存條件十分苛刻。首先，要求基底表面濕度、粘度、顆粒都比較適中，脊椎動(dòng)物走過時(shí)才會(huì)留下印跡，這種條件一般出現(xiàn)在濱湖、濱海及河灘地帶。第二，足跡形成后需要有一定的時(shí)間晾干定形，但時(shí)間過長又容易被水浪等外界條件侵?jǐn)_破壞，因此，印有足印的層面要適時(shí)地被外來的沉積物所覆蓋，過早或過晚都不能形成足跡化石。第三，覆蓋埋藏足印沉積物粒度要適當(dāng)，與下面基底的沉積物要有區(qū)別，這樣在后來形成巖石后容易分開，使足跡化石顯露出來。第四，足跡掩埋后地殼要下降，使其經(jīng)過成巖作用被石化。由于這些苛刻的條件，所以我們發(fā)現(xiàn)的足跡化石是地史時(shí)期千百萬動(dòng)物行走后留下的極少部分，這就使得足跡化石十分珍貴。大河生命館“龍”足跡化石幕墻標(biāo)本還更具稀有性，其一，幕墻標(biāo)本中“龍”足跡與魚類游泳跡共同保存，表明形成環(huán)境是既能適合魚類活動(dòng)又能使四足動(dòng)物自由行走的淺水地帶，遺跡形成后淺水要快速退去，基底晾干使遺跡定形，但基底晾干過程一般會(huì)出現(xiàn)泥裂使遺跡的完整性變差，而“龍”足跡化石幕墻標(biāo)本沒有任何泥裂、遺跡形態(tài)又十分清晰，表明這些化石形成于一種特異保存環(huán)境。其二，足跡化石有凸形和凹形兩種保存類型，凹形是在巖層的上層面由足跡本身保存的化石；凸形是在巖層底面，由足印形成后被沉積物掩埋填充后形成的化石，是動(dòng)物足的鑄模，因?yàn)榛趲r層底面，使得凸形化石很難被發(fā)現(xiàn)。而這個(gè)幕墻中化石為凸形保存類型，圍巖為鈣質(zhì)粉砂巖，其硬度與大理石相當(dāng)，不易風(fēng)化，足印完整，細(xì)微構(gòu)造清晰，這樣的化石標(biāo)本，更顯珍貴。

規(guī)模宏大

我們提倡足跡等珍奇化石的原地保護(hù)，但由于很多足跡化石發(fā)現(xiàn)于交通不便的崇山峻嶺，普通觀眾無法到達(dá)參觀，因此將偏遠(yuǎn)地區(qū)的珍奇化石科學(xué)和保護(hù)性地移置到博物館，能更好地為科學(xué)研究和普通觀眾服務(wù)。但由于足跡化石野外采集十分困難，博物館內(nèi)展出的一般為個(gè)別的足跡標(biāo)本或者足跡化石模型。國外收藏足跡化石最多的是美國自然歷史博物館，20世紀(jì)40年代該館采集到幾十噸含恐龍足跡的石板。我國雖有多家博物館收藏并展出有足跡化石，但100平方米以上規(guī)模的完整足跡化石的收藏和展出，目前國內(nèi)外還沒有報(bào)道。采用底面分塊切割的先進(jìn)采集工藝獲得的這塊完整的含足跡化石板確屬罕見。

類型豐富

化石幕墻標(biāo)本保存的遺跡化石類型豐富，展現(xiàn)出一個(gè)完整的遺跡化石群落。

1、“龍”足跡

“龍”是古生物學(xué)對(duì)包括恐龍?jiān)趦?nèi)的爬行動(dòng)物的通稱?！褒垺弊阚E是化石幕墻遺跡群落的主要類型，初步統(tǒng)計(jì)其數(shù)量占整個(gè)遺跡數(shù)量的60%以上，足跡類型復(fù)雜，大多數(shù)足跡顯示前足小，后足大，其中有些中趾發(fā)育的三趾型足跡可能是晚三疊紀(jì)的早期恐龍所為。

2、魚類游泳跡

化石幕墻另一個(gè)亮點(diǎn)是同時(shí)保存完整優(yōu)美的魚類游泳跡，特別是在左側(cè)，有一斜跨整個(gè)幕墻、長度大于8米、連續(xù)完整的魚類游泳跡，為世間稀有。游泳跡是魚類游動(dòng)過程中由魚胸鰭、腹鰭、臀鰭、尾鰭或腹部其它突起物在水底拖拉出的一種波線。根據(jù)波線形態(tài)參數(shù)計(jì)算出造跡魚的體長大約60cm，同時(shí)根據(jù)地層產(chǎn)出的其他實(shí)體化石資料，可進(jìn)一步確定造跡魚類為鱈魚。

3、節(jié)肢動(dòng)物爬行跡及其他遺跡

節(jié)肢動(dòng)物是現(xiàn)生動(dòng)物界種類最多的門類，像蝦、蟹、蜻蜓都是我們常見的節(jié)肢動(dòng)物，“龍”足跡化石幕墻標(biāo)本中，主要為節(jié)肢動(dòng)物的爬行跡和停息跡。還有一些線狀覓食構(gòu)造可能是其他無脊椎動(dòng)物所為。

科學(xué)意義

足跡、游泳跡等遺跡化石提供了大量不易從動(dòng)物骨骼等實(shí)體化石中得到的古生物信息，它是恢復(fù)遠(yuǎn)古時(shí)期動(dòng)物行為和生態(tài)特征的關(guān)鍵資料，特別是像本幕墻大面積采集到的足跡化石群落，可以再現(xiàn)2億年前動(dòng)物之間追逐爭斗的場(chǎng)面。除此之外，本幕墻足跡化石的科學(xué)意義還有兩方面特別之處。（1）在足跡化石發(fā)現(xiàn)和研究方面，以往資料主要集中在侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)時(shí)代的恐龍足跡的發(fā)掘和研究，而對(duì)于時(shí)代比較早的晚三疊世足跡的研究比較少，我國以往晚三疊世足跡化石確切報(bào)道只有四川彭縣磁峰鄉(xiāng)的兩個(gè)足跡?！褒垺弊阚E化石幕墻標(biāo)本將大大豐富我國晚三疊世足跡資料。（2）晚三疊世是脊椎動(dòng)物演化的關(guān)鍵時(shí)期之一，恐龍?jiān)谶@個(gè)時(shí)間開始出現(xiàn)，個(gè)體相對(duì)較小。因此，該幕墻足跡化石標(biāo)本又是解密晚三疊世脊椎動(dòng)物演化的關(guān)鍵時(shí)期組成和行為的重要資料。

魚類游泳跡化石（左）及其形成原理復(fù)原圖（右）

總之，“龍”足跡化石幕墻的標(biāo)本保存好、規(guī)模大、遺跡類型奇特豐富，需要進(jìn)一步系統(tǒng)研究，需要深入探索藏于化石中的奧秘。當(dāng)你駐足于化石幕墻前，通過科學(xué)家對(duì)這些豐富優(yōu)美的動(dòng)物遺跡的解密，將會(huì)呈現(xiàn)出一幅2億年前生命活動(dòng)的壯觀場(chǎng)景，那就是：“龍”戲水邊，魚翔淺底，萬物湖濱競自由。