恐龍腳印化石形成原因
如果我們在松軟的濕地上走過,如海灘、河邊,地上就會留下一行行的腳印。它們能夠反映出我們腳的長短、寬窄,以及其他一些細微的形態(tài)特征。根據(jù)腳印的深淺,能夠判斷出人的重量;從前后腳印的距離還可以看出人的高矮,因為高的人腿長一些,行走的步幅就大一些;甚至腳印還能記錄下行走或奔跑等不同的運動狀態(tài)的一些特征……正因為腳印記錄下了如此豐富的信息,所以警察才把罪犯作案時在現(xiàn)場留下的腳印當(dāng)成破案線索來偵破案件,抓捕罪犯。
恐龍等古動物也留下了它們腳印的化石。但是,因為腳印形成化石的條件較為苛刻,更多的一些腳印常常在形成化石之前就被破壞掉了。所以,動物腳印比動物骨骼形成化石的機會要少,腳印化石也就越顯其珍貴。
盡管腳印化石不易形成,但由于恐龍數(shù)量多、分布廣,生活的時間又長,所以在世界各地還是發(fā)現(xiàn)了不少恐龍腳印化石?,F(xiàn)在,除南極洲外,所有大陸的三疊紀(jì)晚期至白堊紀(jì)的地層里,都發(fā)現(xiàn)了恐龍的腳印化石。
最早發(fā)現(xiàn)的恐龍腳印化石,是1802年在美國康涅狄克峽谷附近的紅色砂巖中找到的一批像爪印的獸腳類恐龍腳印。除美國外,日本、泰國、韓國、南非、巴西、前蘇聯(lián)等都發(fā)現(xiàn)過恐龍腳印化石。有的甚至成百上千近萬個腳印連續(xù)分布,且形態(tài)、大小各異。在烏茲別克斯坦和土庫曼斯坦邊界交界的泥灘上,發(fā)現(xiàn)了已知目前世界上最長的恐龍足跡。其中有五條足跡分別延伸了184米、195米、226米、262米和311米,比原來在葡萄牙發(fā)現(xiàn)的147米長的足跡世界紀(jì)錄還長。這些足跡,是由20多條巨齒龍留下的,時代為55億萬年前的侏羅紀(jì)晚期。這些足跡同以前在歐洲和北美洲發(fā)現(xiàn)的巨齒龍的足跡相似,說明巨齒龍在侏羅紀(jì)晚期分布十分廣泛。每個足跡約0.61米長,腳掌較長。從足跡的跨步長度(同一只腳的兩個腳印之間的距離)可以推測出踩出留下這些腳印的巨齒龍有近10米長。
目前已知的最大的恐龍腳印的直徑為1.3米,發(fā)現(xiàn)于西班牙。1982年在韓國釜山西南的一處海岸邊,發(fā)現(xiàn)了好幾百個恐龍腳印,最大的有4米寬。迄今最小的恐龍腳印,發(fā)現(xiàn)于加拿大東南部芬迪灣沿岸,足跡寬不足2厘米。
1944年,在美國得克薩斯州發(fā)現(xiàn)了一系列有趣的恐龍腳印,其中一種腳印的直徑為0.9~1米,是一條巨大的蜥腳印類恐龍的;另一種腳印是巨大的三趾著地、兩足行走的食肉恐龍留下的,這兩種腳印一前一后,緊緊相隨,表現(xiàn)出肉食性恐龍正在追趕植食性恐龍的場面。這次追趕的結(jié)果是什么樣的呢?讀者們不妨推想一番。
我國也發(fā)現(xiàn)了不少恐龍腳印化石,其分布遍及四川、云南。陜西、河北、河南、山東、吉林、內(nèi)蒙古、江蘇、湖南、廣東、西藏等省區(qū)。最為壯觀的,是在內(nèi)蒙古一個地方發(fā)現(xiàn)的由數(shù)千個恐龍腳印組成的足跡群。它們被保留在一段長約80千米的灰色巖層上,時代為白堊紀(jì)時期。腳印長度從3厘米到60厘米不等,而且由拖在地上的尾巴形成的尾跡也夾雜其中。
根據(jù)恐龍腳印的大小、形態(tài)和反映出的指(趾)、爪或蹄的特點,就可以大致推測足印的“主人”是誰??铸埬_印是了解恐龍世界的一面鏡子,被稱為“歷史的腳印”。它記錄了恐龍生活的瞬間行為,同樣是研究恐龍的寶貴材料。通過對腳印化石的研究,可以幫助我們弄清恐龍的姿態(tài)、步態(tài)、腳的結(jié)構(gòu)、運動速度及社會行為等。不少骨骼化石中所不能解決的問題,反而可以從腳印化石中得到解決的信息。
恐龍的腳印化石告訴我們,恐龍是直立行走的動物。大量的恐龍腳印都反映出同一個體的左右腳印之間的距離比較窄小,與形成這一腳印的恐龍的軀干部寬度接近。這便是恐龍直立行走的有力證據(jù)。
恐龍的腳印化石告訴我們,多數(shù)恐龍是運動靈活的動物??铸埬_印被用來推算恐龍的運動速度,這項研究始于20世紀(jì)70年代。1976年,一位國外的古生物學(xué)家首先用恐龍腳印的跨步長度和留下這個腳印的恐龍的腿的長度,來測算這種恐龍的運動速度。后來又有人應(yīng)用物理學(xué),引入了與恐龍運動速度相關(guān)的體重因素,提出了計算恐龍運動速度的數(shù)學(xué)關(guān)系式。由此測算出,獸腳類恐龍跑起來的速度,可以達到每小時40多千米;小型鳥腳類恐龍可以達到每小時30千米;大型植食性恐龍,最大速度為每小時15千米~20千米;甲龍和劍龍可能行走最慢,約為每小時6千米~8千米;體形較大的角龍可能是以小跑的速度行走,約為每小時25千米。關(guān)于恐龍是笨拙、運動緩慢的動物的觀點看來是站不住腳的,恐龍中有不少種類的運動速度是很快的。
恐龍腳印化石告訴我們,不少恐龍種類都喜群居生活。古生物學(xué)家對發(fā)現(xiàn)于美國馬薩諸塞州、得克薩斯州的大量的恐龍腳印、恐龍行跡進行統(tǒng)計分析后指出,留下這些腳印、行跡的恐龍大都朝著同一個方向前進。這就有力地說明許多恐龍有群居的習(xí)性。
恐龍腳印化石還對重建古環(huán)境具有重要的作用。因為恐龍足跡大都形成于水體邊緣的潮濕地帶,所以,通過了解這些足跡的移動、變化方向,就能重建古海洋、古湖泊的濱岸線。同一個體的腳印深淺,還反映出被踏踩地面含水量的變化,深印痕說明當(dāng)時恐龍是從淺水中穿行而過,淺印痕則標(biāo)志著較為干燥的地面。
如果恐龍是涉水而過,其水的深度不會大于它們的頭的高度。研究中常發(fā)現(xiàn)這樣的情況,一組正常的行跡,突然中斷了,這往往意味著,恐龍在較深的水中開始了游泳的緣故。另外,恐龍在坡地上行走時,上行和下行會分別留下不同特征的腳印。據(jù)此,我們可以恢復(fù)當(dāng)時的古地貌,重建古環(huán)境,再塑古自然景觀。
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