我在青藏高原找化石——古生物学家的探索足迹

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文|邓涛

古生物学家

中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员

我们看见的这些（已经灭绝）的动物都是在电影里面或者艺术家画的复原图里面。而我们真正要能见到这些动物，只能看见它的化石。

内蒙古萨拉乌苏发现的披毛犀骨架

就像我们图中看见的，一个披毛犀骨架的化石，它的头骨、身体都有。 大家会问，化石就是骨头吗？你怎么知道它身披长毛？

这样的动物，它生活在冰河世纪，比如在西伯利亚，有很多的沼泽地带，如果这样的动物陷入到里面去了，就会死亡。 它就会冰冻在这里面， 所以说我们从这个化石里面，跟大多数看的骨架化石不一样， 它确实是身上的长毛也保留下来了，而且它的胃里面，吃的那些食物也冰冻。 我们知道它是吃什么样的食物，比如说什么样的植物。

还有很有意思的一点， 几万年以前，我们人类，他看见的动物，画在洞穴的墙壁上，就像壁画一样。 比如中间的这个在法国南部的洞穴里看见的，大家可以看见它是长长毛的，而且这个长毛就跟我们今天看见的牦牛非常相似。当然牦牛跟犀牛是两种差得很远的动物，这个犀牛是奇蹄动物，而牦牛是偶蹄动物，差很远。

法国洞穴壁画上的披毛犀图像

大家就会知道，这个动物它绝灭了，绝灭的原因可能大家都说是全球变暖了。可是它们是怎么起源的呢？大家说这还有什么问题吗？他们一定是在一个非常寒冷的地方起源的，在冰河世纪没有来的时候，哪个地方比较冷呢？

在冰河世纪之前，只有在北极圈附近很冷，那些动物的祖先就住在那个很小的地方。等全球变冷了，冰河世纪来了，这是什么时间呢？ 距今260万年的时候，全球变成了一个冰冷的世界。 那些适合于冰冷天气的动物，比如北极熊、北极狐，它们就会到处扩散。

但是为什么有的动物要留在那高山之巅呢？因为一万年前全球变暖了，但是有的地方是凉爽的，甚至是寒冷的，那就是高山之巅。冰河世纪结束的时候，它们的祖先就在高山之巅保留下来。我们可以到西藏去，藏野驴，藏原羚，牦牛，等动物，都是生活在高寒地带的。推测它们是从北极来的，全球变暖以后，它们就留在高山，这个说法是对的。

不仅如此，我们可以看见这是一张化石恢复的复原图，他们发现的地点，贝加尔湖，在西伯利亚，中国人在古代的时候把贝加尔湖叫什么？叫北海，苏武就在北海牧羊，大家知道苏武最艰苦的情况就是那非常冷。我们在青藏高原的牦牛，它的化石可以在贝加尔湖附近找到。刚才我们说了藏野驴在西藏很典型，但是它的化石可以在阿拉斯加找到。

藏野驴

那我们还发现有些证据并不支持这样的想法。

我们在甘肃找到的一个披毛犀的化石，这个是在靠近青藏高原的边缘。上面有雪山的地方就是甘南藏族自治州。

那个地方海拔很高，有4000米，下面是盆地，有2000米。大家知道它是在兰州的南面。这个披毛犀的化石有多少年？

是距今250万年，就是冰河世纪刚刚出现的时候，它的化石是在甘肃发现的。如果我们照开始的那个假说，这样老的披毛犀应该在北极圈附近，不应该在甘肃这个地方，所以这个就很有意思了，原来的假说是不是有一点疑问呢？ 当然科学我们必须要有证据，而不是想象。 或者是你想象觉得比较合理，那是假说，不是理论。

于是我们就想，除了北极非常寒冷，大家都知道高山、高原也是一个寒冷的地区，刚才我们已经看见了宁夏盆地挨着甘南藏族自治州，夏天的时候下雨，上面都是积雪。所以我们可以推测，这些寒冷适应性的动物， 它们的祖先可能不是在北极，至少披毛犀的化石能这么靠近青藏高原。

会不会在高原上，在全球没有变冷的时候，在260万年更早的时间，他们的祖先就在高原上了？我们就到高原上去寻找化石。找化石不是说我们去散步，我们到野外到处去看，必须要有科学的规划。

比如说这样的动物它是生活在陆地上，我可能不能到海洋的沉积物里寻找它，而且我们说260万年全球变冷了。比如我们就再找500万、300万，400万，这个时间会不会有它祖先的化石。这个时间段的沉积物，要有沉积物的地方，才可以找到化石。

我们在高原上不同的地点去查阅资料，这个资料，地质队会对每个地方进行详细的调查，哪个地方有几亿年前的，比如 一两亿年前、七八万年前的沉积物，那里可能会找到恐龙。

几百万年的地方，我们发现一个地点，在西藏的阿里地区，阿里大家可能都没有去过。大家知道有一个很好的人叫孔繁森，他最后去世了，他就是在阿里这个地方工作，非常艰苦的环境，这就是阿里的札达，地貌非常漂亮，叫做土林，而这个土林沉积的时间，距今几百万年，相当于我们要找冰河世纪之前的时期。

西藏·阿里地区·扎达县

而且这个沉积物是在湖泊里沉积的，所以说你要在这里面找鲨鱼的化石，那是绝对没有的。 但是陆地上生活的动物，它死亡以后，如果洪水来了就把它尸体推到湖里面，掩埋在里面，有可能在这里找到这样的化石。

当然我们今天在这儿讲这个故事，我们确实成功的找到了披毛犀的化石。比如我们开始发现一些它的椎体，它的脊椎、腰椎，这是它的颈椎，胸椎上是有我们的肋骨和腰椎。

我们知道这是一个大的动物，我们详细的研究，我们知道它是一个犀牛。这就是那个地点我们可以看见一年四季，实际上那儿都是一个雪线，确实高原是非常寒冷的，而海拔在4000米的地方，那个雪山海拔有7000多米，是一个神山，叫依壁刚脉（音）神山，那我们的化石就是在这个前面，4000米的这些堆积物里面发现的。

为什么我们能够在地层里面看到这些暴露出来的化石呢？

是因为有河流的切割的作用，这些老的地层切穿了，暴露出来。

这条河汉语叫做象泉河，它的藏语叫朗钦藏布，它是印度河的上游，最后流到印度河了。所以我们在河两岸去寻找这样的化石。

象泉河岸

这个化石刚刚暴露出来的地方，我们用很多的化学药品来加固疏松。但是我们还不能把它直接取出来。就像小朋友，比如谁不小心骨折了，到医院里，大夫会给你用石膏的绷带固定住，那我们的化石它埋葬的地层非常疏松，有些地方破裂了，我们用这个石膏的绷带，先把它包裹起来，固定不能动，然后我们运回北京的实验室，再慢慢的修复它。

我们找到这个化石以后， 我们要回答一个问题，为什么在这个地方也能找到披毛犀呢？

我们进行了精细的测量，要测定它的年龄，可以发现在高原上找到的披毛犀，第一件标本是在370万年的时候生活在高原上。我们刚才说了冰河世纪什么时候出现的？260万年，370万年的时候，全球非常温暖，那个温度比今天高两度。未来非常担心高两度的温度，而那个时候北极的温度比现在要高八度，实际上北极曾非常温暖，至少比现在温暖，并不是地球上最寒冷的地区。

所以说在370万年前后，后面我们在500万年和300万年不同的地层里面都找到了披毛犀的化石。也就是在全球暖期的时候，那些冰河世纪的动物，至少有一种披毛犀的祖先是在高原上生活的，然后我们就可以看出这条路线。

在300多万年到400万年的时候他们在高原上，在250万年的时候，我刚才说260万年全球就变冷了，他们到达甘肃，因为下面也变冷了，它可以扩大它的地盘。

到了180万年的时候它到了河北。大家如果走京藏高速，有一段，到大同高速路上有一个地方叫阳原县，在那个地方找到了180万前披毛犀的化石。

然后到了75万年前的时候，这个披毛犀的迁徙到达了北海贝加尔湖，然后绿颜色覆盖的区域就是冰河世纪的末期，我们说末世冰期的时候，它覆盖了整个欧亚大陆的北部。

所以我们现在知道原来是想错了，它祖先不是从北极往南走的，而是从青藏高原往北走的。

大家说冰河世纪的动物有很多很多，你这个只是讲到一个例子就能否定以前的想法吗？我们就来看看冰河世纪的动物，今天还能看见的。

比如我们看藏羚羊非常典型的高原上的动物，实际上我们在柴达木盆地找到了它祖先的化石，藏羚羊是青藏高原特有的，但它的祖先就在柴达木盆地，或者越来越高的地方也有它的分布。

另外一个是盘羊，大家知道有一种盘羊，最经典的盘羊也叫做马可波罗盘羊。因为马可波罗从欧洲过来，他在翻越帕米尔的时候，看到这个羊的大脚特别的大，他就很惊奇，他在《马可波罗游记》里面提到，管这个盘羊叫马可波罗盘羊。

我们今天看的绵羊是另外一种盘羊，在西亚分布的，它驯化来的就是今天来的盘羊。还有一个盘羊分布在东西伯利亚，在西伯利亚靠近阿拉斯加的中间有一个白令海峡的东边。

越过这个白令海峡，在阿拉斯加还有一种盘羊叫白盘羊，白色的盘羊，然后在美国和加拿大的交界的地方也有另外一种盘羊，就叫加拿大盘羊。

这些盘羊是什么样的关系？原来有各种各样的推测，我们在高原上发现了喜马拉雅原羊，这像它的一个家谱一样。这是喜马拉雅原羊，这些是它的后代， 所以我们知道在高原上的那个马可波罗盘羊，是最原始的。它们扩散到了西伯利亚，然后越过白令海峡到了阿拉斯加，再到美国跟加拿大边境的地方。

大家会问白令海峡不是海吗？它们为什么能过去呢？刚才我们讲了，现在大家特别担心的全球变暖，非常非常大的一个影响就是海平面上升，担心上海会不会被湮灭掉。至少大家很多人去过马尔代夫肯定没有了，上升两度。

相反的过程，如果全球变冷呢，这些水都结成冰了，水就不动了，水平面就下降了。白令海峡的深度只有40多米，在末次冰期，就是冰河世纪快结束，最冷的那个时候，海平面下降了100多米，说明那个地方变成了一个通道，很多动物可以过去，那边动物可以过来。还有很重要的人也可以过去，印第安人，实际上是亚洲人，也从白令海峡这个路迁徙过去。我们盘羊的祖先也在高原上，他们从寒冷的地方向靠近北极圈的地方分布，这是我们可以看得见的一些动物。

还有一个非常典型的就是雪豹，我们在札达盆地上面找到了雪豹的祖先的化石。它是在500万年的时候，它的祖先就生活在高原上。

有了那么多的化石证据，我们想是不是变成一种假说，把它论证了？还有一个很有意思的，刚才我们说了除了北极的这些动物，今天在北极的，当然原来想说所有冰河世纪的动物，原来认为祖先都在北极，现在北极的动物那肯定就是跟我们讲藏羚羊一样，它的祖先就在原地。

比如北极狐这样的动物，它的祖先原来在冰河世纪分布很广，大家觉得它可能在冰河世纪扩展了，冰河世纪结束了，它们又退回到北极去。但是我们在青藏高原，刚才说的札达，昆仑山口的盆地， 在500万年地层里面，都找到了最原始的北极狐。

也就是今天生活在北极，当时认为起源地的所有冰河世纪动物起源地的地方，实际上它们的祖先也是在青藏高原。 当然还有一些很多绝灭看不见的，比如这是一只猎狗，今天比如在青藏高原，在中国的其它地方也见到猎狗，但青藏高原的猎狗也可以越过白令海峡，扩散到北美，在美国也会找到相同的猎狗的化石，但它们现在都绝灭掉了。

根据这样的分析，现在我们就知道了，原来的想法，冰河世纪的动物它们祖先在北极起源是一个不正确的猜测。

而经过大量的化石证据， 我们知道了青藏高原现在的寒冷适应性的动物，北极的那些寒冷适应性的动物，还有绝灭的那些冰河世纪的动物，它们的祖先都在高原上。

实际上生命史的演化非常复杂，我们刚才说了，地球距今已经有46亿年，最早的生命是在什么时候出现的呢？是在38亿年找到了化石。

大家还记得吗？人类是什么时候出现的？是在700万年的时候，所以有的人就打了一个比方，你伸出你的胳膊，把我们胳膊的长度比作是一个46亿年，这个700万年相当于指甲前面刚长出来那么一点点，一不小心就把这个 历史 错过没有了。

实际上我们只是从很多方面举了一个例子，这个例子可以知道 古生物学家怎么追踪动物演化的过程。

首先是要找到这个化石，根据这个化石你可以提出一些理论初级阶段的假说，用更多的证据证实它。

而且我们不是单一的依靠化石，刚才我讲的盘羊，知道高原的盘羊最原始，到西伯利亚的进步，到阿拉斯加的更进步，到加拿大、美国边境的，是目前最进步的，这是它的形态特征所决定的。

这些动物不是现在都存在吗？我们可以研究它的分子生物学。这些动物都存在，我们可以分析它的分子生物学，最后发现分子生物学得出的结论，跟化石得出的结论是完全吻合的。

高原上那个盘羊是最原始的，加拿大盘羊是最进步的，中间是逐渐演化的过程。我们有很多共同的证据，而且这些证据是独立的，我的证据不是依据你的判断得出的。

得到一个共同的演化，整个的宇宙的演化，地球的演化，生命的演化，都是一脉相承的规律。

这样的规律是科学的规律，跟科学规律相反的就是我们可以用神话，地球是怎么演化来的？人是女娲造出来的，当然那个也很有意思，大家天天钻在科研里，也可以 娱乐 一下，但你要知道哪些是艺术的加工，哪一样是真实的过程。

孩子为什么要学生命史? 我们是希望大家满足自己的兴趣， 掌握很多科学的知识，最重要的是培养一个科学思考的能力。

就像刚才我们说的，有的是传说，有的是科学，我们要有分别的能力。 就像现在大人很担心你们爷爷奶奶那一辈好多好多的买保健品，都是夸张的，如果他有科学知识就知道那都是夸张甚至纯粹的吹牛，大家都会有一个科学的思考，一个逻辑的方式。他说的这个东西对不对， 我们从生物的演化里面知道，它都是有坚实的科学的证据。不仅仅是想象。 我跟小朋友讲，一方面这个知识很有趣，另外一方面， 他们可以从这些科学家是怎么获得这样的知识里面，培养自己的一个思维的方式，甚至可以说是做事的一个方式。 不管怎么样，我们都要有一个正确的科学的思维。

我希望大家从所有的这些科学里面， 总结出基本的科学的规律来， 使自己今后在学习中，生活中或工作中， 都用科学的思维来想每一个问题， 来做每一件事情，这是很重要的。

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