时间：2005年12月25日

题目：中生代的海洋怪兽

主讲人：北京大学古生物学家江大勇教授

我们这次讲的题目是中生代的海洋怪物，我们地球70％是海洋，现在是，过去的情况基本也是这样，地球大部分的表面都被海洋所覆盖，目前来说海洋中已发现的动物已让我们非常惊奇，比如鲸鱼，我们一直没搞清楚它是怎么回事，我们要继续研究。说起来这篇文章非常有意思，我们对现代海洋动物有很大的兴趣，中生代恐龙占据了陆地表面，那么古代的海洋里有什么东西？美国国家地理有这样一个想法，我们探密一下，在恐龙时代海洋里有什么样的怪物。大家都知道尼斯湖水怪，很多人就认为尼斯湖水怪是中生代海洋怪物的后代，而事实上它跟歌德巴赫猜想一样，是没有答案的。

美国国家地理杂志，派了一些摄影师到中国，他们听说在中国的南方发现了大量骨架，而这些骨架的生物与恐龙生活在统一时代，但它们是海洋生物。他们对这些东西非常感兴趣，它生活在什么样的环境中，吃什么，怎样运动，怎样繁殖。他们觉得非常有意思，就组织了这样一个专题，12月份出了中生代海洋怪物专题。去年我陪他到云南、贵州看看，咱们云贵高原的自然风景是非常漂亮的，人文风景也很迷人。但对我们搞自然科学的人来说，这些珍贵化石是最吸引我们的。他到了这儿，非常震惊，回去写了一篇文章，发表在美国国家地理上，在上面影响非常大。前段时间我去美国，发现引起了公众的共鸣，大家都在想过去的地球到底是什么样。什么是中生代，中生代是我们这些搞自然科学的人，给地球时代一个名字，就像我们国家的历史，我们有汉朝，我们有清朝，中生代是我们给地球一个时间的命名。中生代是25100万年－6500万年前这个阶段，这个时代不属于哺乳动物的时代，也不属于被子植物时代。在中生代的时候，地球表面就是这个样子（如图），好象很荒凉，实际不是如此。中生代地球陆地表面的主人是大小不一的、奇形怪状的恐龙。有动物就要有植物，当时的植物主要是裸子植物（古老松树）、蕨类。蕨类的植物很嫩，所以那些恐龙非常喜欢吃蕨类植物，中生代和现在完全不是一个样子。

人看见的就是地球历史这么一个时间断面，过去的地球历史蕴藏在什么地方？我们怎么来探索过去的地球历史？地球有四十多亿年的历史，那么这四十多亿年我们怎么判断出来的呢？不止是根据天文学家说地球诞生有40亿年了，对于我们搞四十科学的人来说，地球的历史就蕴含在地球表面的石头里。一层层的石头构成地球的表面，它就是地球的历史。如果我们把这些石头一个时间的概念，它就像一本书，叫做地层，地层记载了地球的历史，这些石头里有很多化石，包括脊椎动物化石、无脊椎动物化石。人死了一、两年还有骨架，而研究几万年前的人，找到一个头盖骨都是非常万幸的，北京猿人的头盖骨至今没有找到，能找到一些石头就不错了。所以古代化石的依存，能够保留下来是非常难得的。地层里会保存一些古代生命的遗存，而这些遗存能保留一部分就非常罕见了。我们从书中看到了“只言片语”，从几行字里要读懂地球的历史，真的是一个猜想。实际深化石就是地球历史的文字，就是一种语言，他来向大家诉说我们地球到底是如何沧海变迁。

地球的历史46亿年，实际上有很长一段时间，从地球的诞生直至38亿年这段时间，我们见不到真正的生命。38亿年的时候出现了最原始的细菌、蓝藻这些肉眼看不到的微小生物。单细胞到比较简单的多细胞的变化花了三十多亿年的时间，从5亿年开始，地球的历史上出现了一次生命大爆炸，从这个时候开始，地球表面就出现了丰富多彩、各种各样的生命。五亿年之前，从寒武纪开始，突然间历史就出现了这么多丰富多彩的生命，这个时候叫显生宙。显生州又分成古生代、中生代、新生代，我们生活的时代叫新生代。新生代是被子植物、哺乳动物发达的时代。中生代是爬行动物、裸子植物和无脊椎动物发达的时代。

这是最早的三十多亿年以前很原始的生命形态。显生宙寒武纪有一些鱼，一直到新生代，各种各样的哺乳动物像耗子、马、像、老虎都是在新生代发展起来的。我们还是讲讲我国非常漂亮的化石，这是保存了寒武纪生命大爆炸的地方，就是我国的云南。这是化石点附近的风光，云南的风景美得没法说，产化石那些地方的风景都非常漂亮。这就是扶山湖，离昆明不是很远。这个山包里就藏着澄江动物群，展示了九十年代的一些化石。这是澄江动物群里保存非常精美的化石。动物死后软组织一般都会腐烂，能保留下骨骼就很难了，而这是一块保存了软躯体的化石，非常难得。这展示了54亿前，地球的海洋里是什么样的景观。我们现在的海洋肯定与它不同，5.4亿以前，海洋里有很多的海绵动物、节肢动物，非常奇怪的动植物生活在我们的海洋里，很多动物现在都已经不存在了。大家知道这是三叶虫，也是一种早已绝灭的节肢动物。大家可能都听说过三叶虫，我们国家的三叶虫非常多也非常漂亮，甚至我国称为“叶子石”，很多人将它作为艺术品收藏，工艺美术大楼现在还有三叶虫作为艺术品出售给大家。三叶虫是地球历史上五亿年之前大量保存为化石的动物。它之所以可以被完整保存是因为其背上背了盔甲，可以在海里游泳。但它游泳的能力很低，速度很慢，还可以在海底慢慢爬。它的身体是扁的，不是流线型的，所以游泳的能力一定很弱。

这是出现在澄江化石群中很奇怪的动物，奥帕宝虫，现在不存在了。海口虫头部的测视，这也是非常奇怪的动物化石，大家有兴趣可以到那里去看看，幸运的话可以找到很多漂亮的化石，北京周围也有一些化石。这是在四、五亿年前保存的化石，上面的图片有牙石虫的一些器官。这是在古生代比较繁盛的三叶虫，还有贝壳虫这样的东西，我们称之为腕足动物。四亿年前，海洋、湖泊里的鱼类大量繁盛。当时的鱼躯体前部都背了很厚、很沉的骨甲。所以当时的鱼也很笨重，但可以长到很大，在美洲有一种鱼可以长到二十多米长。那么笨重的鱼、那么厚的盔甲，吃东西是很难的。不像鲨鱼游速很快，又可以主动进攻一些东西，它只能被动地张开嘴，吸进大量海水，通过海水带进食物。现在我们吃的草鱼、鲤鱼都属于异骨鱼，现在异骨鱼是很普遍的。现在还有似乎长了脚的鱼，我们叫肉鳍鱼，两栖动物就是从它演化过来的。两栖类在3.8亿年左右从一种似乎长脚的鱼演化过来的。古代的两栖动物就是这样，也是身上背着很厚很重的盔甲。在中生代之前地球是这个样子，现在我们分成了几大洲几大洋。2.5亿年前，我们称之为二叠纪，地球表面非洲、南美洲、欧洲、澳大利亚、南极都联在一起，中国的南方在赤道附近、华北在上面的位置，中国的领土在2.5亿年前是分开的。嘎瓦纳大陆两侧我们称之为古太平洋，这块大洋是PALEO－TETHYS洋，现在这个地区变成了地中海、阿尔卑斯山、喜马拉雅山。我们的太平洋也逃不过这个命运，现在北美洲的西部有很多的地震，太平洋的西岸日本直至亚洲东线也有很多的地震、火山活动，说明亚洲和北美正在靠近，所以我们的太平洋也许几亿年以后，也逃不过TETHYS洋的命运，美国和中国终于走到一起。

从这之后我们就进入了中生代，中生代爬行动物是主流，天上飞的不是鸟，而是翼龙，海里是鱼龙、蛇颈龙、帝王鳄，地上跑的是恐龙。在天上飞的海里游的严格来说都不是恐龙。中生代三叠纪的时候，也就是过了二千万年，我们的华南向北移，移过了赤道。我们的乌拉尔慢慢向欧洲靠近，整个欧洲、美洲、非洲全部联成了一体。这个时候有一个泛大陆，整个大陆都联起来了，中间是一个TETHYS洋，外面是太平洋。侏罗纪的时候，东边大陆向北飘，南边的陆地裂开了，我们的泛大陆解体了，印度、伊朗、伊拉克这些小陆块都向北移，慢慢大西洋就要从这里产生了。又过了将近四千万年，大西洋慢慢在非洲、美洲、欧洲产生，而我们整个亚洲和南方大陆之间的TETHYS洋，慢慢减小。这是到了白垩纪末期，白垩纪是恐龙绝灭的时代，就是离现在9400万年的时候，泛大陆解体了，南美跟非洲也分开了，北美跟欧洲也分开了，中间产生了太平洋，我们的TETHYS洋区域范围也缩小得很厉害。我们现在的格局跟当时的格局差别不大，就是说我们的大西洋越来越宽，我们的太平洋越来越小了，地中海越来越小了。在中生代的时候，地球表面70％以上都是海洋，在这个30％的陆地上，有各种各样的恐龙。可能大家去了自然博物馆、古动物馆可以看到很多这种恐龙，我这儿给大家看一些图片。另外一类就是今天我想多讲一点的，重新回到海洋里生活的爬行动物，大家都知道，爬行动物本意是愿意在陆地上生活的，重新回到海洋的生物要有一个适应过程。就像哺乳动物的鲸一样，鲸不是鱼，它是一种哺乳动物，它的祖先一定是生活在陆地的，但要重新回到海洋要有一系列的变化，来适应水里的生活。因为我们是用肺呼吸的，鱼是用鳃呼吸，鲸还是用肺呼吸，回到海洋的爬行动物也是用肺呼吸，所以要产生一系列的变化重新回到海洋生活。重新回到海洋生活的是鱼龙、长脖子的是蛇颈龙，背着贝壳的是乌龟。同时跟他们一起在海洋里诞生的是菊石，它与鱿鱼、章鱼、乌鱼是一大类的，乌鱼的肉里有一个硬壳，在古代的时候那个壳包在外面，和鹦鹉螺是一类的，它是鱼龙的美食。天空中飞着羽龙。1.5亿年会爬树的小恐龙演化成了始祖鸟。热河生物群那些长毛的恐龙、会爬树的恐龙的化石在辽宁的西部发掘出了很多。始祖鸟化石是在德国发现的，在白垩纪的末期恐龙很绝望，它走了末日，我在这里只是给大家讲了一个假说，没有经过验证，这张图片也是在展示这样一个假说。当时地球运行的轨道跟一群小行星的轨道重合到一起，地球表面跟月球一样，遭到了很多小行星或者彗星的撞击，十公里直径的小行星如果撞到地球上大家想过它的能量有多大吗？相当于在我国960万平方公里的土地上，每平方公里一颗原子弹的威力，足以毁灭地球的生物。大家问，恐龙完蛋了，小耗子和被子植物怎么没完蛋？所以我们说这非常有意思，为什么那个时候恐龙绝灭了而我们这些哺乳动物发展起来了？就要问很多的为什么。94年的时候，有彗星、木星相撞，当时科学家观测，之所以那么关注相撞是考虑以后有没有可能地球也撞到彗星。毫不夸张地说这种可能是存在的，只是看人类有没有运气，如果有运气避过这一难，如果没运气也许可能会被彗星撞到。在恐龙绝灭的时候，地球上确实有一个非常大的陨石坑，这个陨石坑在墨西哥湾，所以证明了6500万年前地球确实遭受过天外星体的撞击。

过了这个时期进入新生代，各种各样的哺乳动物发展起来了，剑齿虎、大熊猫、马都是在新生代发展起来的，还有我们人类从早期的猿人一直演化为现代人。我们看中生代的海洋怪物，大家知道在现代的海洋里有海蛇、乌龟，现在陆地上爬行动物的种类不太多，水生爬行动物也不太多，像鳄鱼、龟、蛇。这些龟能在海洋里生活，但离不开陆地，它必须到陆地生蛋，小乌龟孵化后要从陆地回到海洋。所以说乌龟并不能真正的完全可以适应海洋生活的生物，跟我们的鱼龙、蛇颈龙不同。

在25000万年前，某一个恐龙的亲戚下海了，他进到海洋里变成鱼的样子，完全适应了海洋生活，最后演化出了鱼龙。晚一点的时候恐龙产生了，恐龙也是在26000万年在地球上发展起来了，它们在白垩纪都绝灭了，它们绝灭以后我们哺乳动物发展起来了。这是鱼龙化石，在化石上看很像鱼。发现鱼龙有300多年的历史，最开始不知道它是什么东西，都以为它是鱼，后来经过科学家的研究，发现它不是鱼。这两个地方都像鱼鳍，实际上不是。这是保存在突尼斯大学里的标本，像鱼的爬行动物我们叫它鱼龙。尾巴像鱼，背上也有背鳍。我们国家的化石比它都早，等于是它的祖宗，它比我们的都晚，所以更像鱼，我国发现的就不太像鱼。这是我刚刚说的蛇颈龙，有长长的脖子，短短的身子和比较长的尾巴，也是和鱼龙一起在海洋里称王称霸的爬行动物。那么这么多的化石到哪里去找？到山上去找。我们这些古生物工作者在德国的公路边找化石，我们找化石就到山上去，到那个时代形成的石头里去找有没有鱼龙的骨头留下来。不仅是我们在找，休假的时候，国外很多家长带着孩子也去找化石，他们把找化石当做一种乐趣。小孩儿在这儿敲鱼龙吃的动物，这个小孩儿才两岁多，敲了好几块化石，特别高兴。大家知道我们找到化石以后，这些生物的遗存是保存在石头里，下一步就是把化石修出来。这些老外就在修化石，用了各种各样的技术手段把化石从石头里复原出来。

在两亿多年前海洋里有什么样的爬行动物？有三大类，有鱼类、蛇颈龙、海龙，这是鱼龙，这是蛇颈龙，这上面是海龙，我们叫它水蜥蜴。蛇颈龙是长脖子，海龙是短身子长尾巴，尾巴比身子和头加起来还要长。这是鱼龙，特别大的鱼龙有二十多米。当时天上是翼龙在飞翔，水里是鱼龙。刚刚给大家看的是这样的羽龙，这都是孙子辈的鱼龙了，我们国家有比较原始的鱼龙化石，到了国外慢慢变成鱼的样子。我们国家有2亿多年前的鱼龙，但我们国家没有一亿多年到6000多万年前的鱼龙，因为当时我国那块地方已经没有海洋了，变成陆地了，而海洋存在于欧洲和美洲，所以鱼龙就往欧洲和美洲跑，但我们这儿是它的根。

鱼龙的祖先类群是这个样子，脊椎骨还是长的，慢慢适应海洋生活，脊椎骨越来越扁，像个盘子一样，适应在水里快速游动。鱼龙还有一个特点，眼睛很大，鱼龙的大眼睛就跟猫头鹰的眼睛一样，在600多米深的海水里看得很清楚。因为鱼龙要下潜抓食物。我们知道一、二百米的海底是漆黑一片的，而鱼龙在600米深的海里还能看得清清楚楚。这是各种动物的眼睛比例关系，我不知道鱼龙有没有近视眼，不过人的眼睛跟鱼龙的眼睛比小得多了。鱼龙爱吃乌贼，我们在鱼龙的肚子里发现了很多食物留下的遗迹，鱼龙主要是吃头足动物，还吃这种长壳的动物，看这个菊石很大，这种生物最大的有几米。2.4亿年的鱼龙一米都不到，到了9000多万年以后，10米左右的鱼龙是很常见的。鱼龙一开始像面条一样摆，到这么大个的时候，再摆身子就太困难了，就跟我们现在的鱼一样，摆尾巴。尾巴一摆，游的速度很快。

这是跟我们国家最早的鱼龙同时代的，发现在日本的鱼龙，但它的鱼龙化石比咱们的差远了，保存得太差了，都是碎片。这是鱼龙的鳍（脚），它的祖先开始是在陆地生活，它已经适应陆地生活了，这块骨头已经不再是支撑身体了，变成扁的，这是鱼龙祖先的前肢，到了最晚期的鱼龙，这些指头都变成了一节节圆点联起来了，有好多节。人类只有三节，它的祖先类群最长的也只有五节，但是到了后代的时候，有的可以达到20多节，这样伸出去就像一个平衡舵一样，而不是用来支撑身体。鱼龙的脚变成这样，已经不能和乌龟一样上陆地了。大家找到了一块化石，保存得非常好，刚好有小鱼龙从母鱼龙的身体里生出来。爬行动物是卵生，乌龟也要跑到陆地上产卵，拿沙子盖起来慢慢孵化，恐龙也是生蛋，孵化出小恐龙。鱼龙是假胎生，卵在肚子里孵化，在海里生出小鱼龙。大家知道，人出生是头先出来，鱼龙是尾巴先出来，最后头再出来。我们在猜鱼龙怎么绝灭的，鱼龙是要吸气的，鱼龙没有鳃，还要靠肺呼吸。我们研究的时候就要问，这个小鱼龙出来以后，第一口喝的是水还是吸气？我也不知道。大家正在做这方面猜想，鱼龙如果不管它，就在后面甩尾巴把小鱼龙生出来，还有一种可能是鱼龙在生的同时慢慢上升到海面，生出小鱼龙的那一刻，刚好让小鱼龙吸一口气。但这都是猜想，因为已经没有活鱼龙了。这是小鱼龙出生的情况。下面看看中国，中国有非常多的海怪化石，在贵州和云南、安徽，我国保存着特别丰富的2亿多年前的海怪化石。在2.3亿年前、2.4亿年前，我们的生物就生存在这个区域（见图），当时美国和欧洲也有，但他们的标本特别破损，我国标本保存得特别好。刚刚看的是全球的图，当时我们的贵州和云南是一片海洋，广西的水还比较深，这个时候我们的爬行动物生活在浅海里，当然这个浅海里有好多的岛屿，当时是一片海洋，现在是崇山峻岭，如果大家以后有机会到贵州可以到峡谷看看，山非常险。我去年陪这篇文章的作者到那里去，从县城到采化石的地方有三小时的车程，一个小时的时间，这个作者就不行了，因为要180度转弯，转了几个弯，他就吐了，所以他们也很不容易，我们这个地方风景非常漂亮，以后有机会一定要去看看。这些山头都是石灰岩，在这些山里就存着海洋的怪物，花岗岩里是找不到化石的。这个就是弗吉尼亚在书里写的胡氏贵州龙，这个龙很小，当地是少数民族，他们一百多年前把山买下来，就在山里敲出来了好多小龙化石，他们觉得小龙是迹象的象征，这儿骨头都非常细弱。这个脑袋有一米长，这是2.3亿年前的化石，在贵州的官岭县找到的，牙非常长，也很坚硬。这也是小鱼龙，最长的不过两米。大家看，这也是一种非常奇怪的爬行动物，生活在海洋里，我们叫它钝齿龙，有的牙齿都像磨盘一样，它像乌龟一下背着壳。这个有很长脖子的是一种海龙，我们通俗地说是一种海蜥蜴。这些化石是咱们国家的宝贝，美国国家地理派他的记者和摄影师到中国来，也是听说了在中国有保存得这么漂亮的化石，时代又比国外的要老，保存得又好，种类又多。所以他们想把这些介绍给全世界的读者。