白堊紀(jì)的研究缺口與恐龍蛋
白堊紀(jì)是一個(gè)受到廣泛關(guān)注的時(shí)期。在那個(gè)時(shí)期,地球發(fā)生了許多全球性重大事件,比如大規(guī)?;鹕交顒?dòng)、海洋缺氧事件,以及大規(guī)模物種滅絕。但是,以往的大多數(shù)研究主要集中在白堊紀(jì)的海洋巖層和化石記錄上,關(guān)于白堊紀(jì)陸地系統(tǒng)的研究仍然相對(duì)不足。只有在我國(guó)東北等少數(shù)地區(qū),相關(guān)研究才能以較高的分辨率還原白堊紀(jì)陸地上的環(huán)境變化。
恐龍蛋是晚白堊世的陸地沉積層里常見的一類化石。它們?cè)陲@微鏡下呈現(xiàn)出豐富多樣的蛋殼結(jié)構(gòu),同時(shí)表現(xiàn)出不同的筑巢方式,并分布在多種沉積環(huán)境中。正因?yàn)槿绱?,恐龍蛋化石不僅是一種有趣的古生物遺跡,還能幫助科學(xué)家重建當(dāng)時(shí)的環(huán)境和氣候。
中國(guó)科學(xué)家首次直接測(cè)定了恐龍蛋化石樣本的年代。(圖/Dr. Bi Zhao.)
在一項(xiàng)新發(fā)表于《地球科學(xué)前沿》的研究中,中國(guó)科學(xué)家對(duì)發(fā)現(xiàn)于湖北十堰市鄖陽(yáng)區(qū)的青龍山遺址的恐龍蛋化石進(jìn)行了研究,并首次直接測(cè)定了這些恐龍蛋化石的形成年代大約距今8591萬年。
青龍山:保存完好的恐龍蛋寶庫(kù)
青龍山是中國(guó)首個(gè)國(guó)家級(jí)恐龍蛋化石保護(hù)區(qū)。上世紀(jì)末,科學(xué)家在這里發(fā)現(xiàn)了大量晚白堊世的恐龍蛋化石。經(jīng)過保護(hù)措施,這里如今仍有數(shù)千枚恐龍蛋化石以半暴露的狀態(tài)保存在原始地層中。大部分恐龍蛋都只出現(xiàn)了極小的變形,完整保留了三維結(jié)構(gòu)。
青龍山恐龍蛋化石博物館內(nèi)部,保存著大量恐龍蛋化石。(圖/Dr. Bi Zhao.)
2018年,科學(xué)家經(jīng)過初步研究發(fā)現(xiàn),青龍山的大多數(shù)恐龍蛋,都屬于同一種類——土廟嶺扁圓蛋(
Placoolithus tumiaolingensis),隸屬于樹枝蛋科(Dendroolithidae)。這一類恐龍蛋的顯著特征是 蛋殼 高度 多孔,且由分支狀的蛋殼單元構(gòu)成 。不過,目前尚不清楚具體是哪種恐龍產(chǎn)下了這些蛋。
在過往的研究中,恐龍蛋的年代測(cè)定通常依賴于間接方法,因?yàn)?strong>恐龍蛋化石往往缺乏足夠的放射性元素,難以直接測(cè)年。因此,科學(xué)家們通常會(huì)選擇間接地對(duì)恐龍蛋周圍的火山巖或火山灰中的礦物進(jìn)行分析,從而推斷恐龍蛋的大致形成時(shí)間。
不過,這些方法畢竟是間接的,因而都存在不確定性。比如火山噴發(fā)可能發(fā)生在恐龍下蛋之前或之后,或者周圍的礦物后來被地質(zhì)作用改造過,從而讓結(jié)果出現(xiàn)偏差。
揭示恐龍蛋的真實(shí)年齡
在新的研究中,為了直接確定恐龍蛋的年代,研究人員采用了碳酸鹽鈾-鉛(U-Pb)年代測(cè)定法。他們用激光照射恐龍蛋殼樣品,使其中在化石化過程中沉積的碳酸鹽礦物汽化為氣溶膠。產(chǎn)生的蒸氣中包含鈾和鉛原子,再通過質(zhì)譜儀對(duì)這些鈾和鉛原子進(jìn)行分析。由于鈾會(huì)以固定速率衰變成鉛,因此通過分析衰變的鈾同位素與穩(wěn)定鉛原子的比例,就能推算出化石的年齡。
恐龍蛋巢化石,用于確定形成年代。(圖/Dr. Bi Zhao.)
他們?nèi)拥目铸埖盎?,來自于一組埋藏在沉積巖中的28枚恐龍蛋。結(jié)果顯示,恐龍蛋沉積于約8591萬年前,誤差范圍在±170萬年之間。這意味著它們形成于距今1億至6600萬年的晚白堊世。
用于測(cè)定年代的恐龍蛋化石樣本。(圖/Dr. Bi Zhao.)
研究人員指出,大約8590萬年前,當(dāng)青龍山的恐龍產(chǎn)下這些蛋時(shí),地球的氣候已經(jīng)明顯變冷。這場(chǎng)從溫暖走向涼爽的轉(zhuǎn)變,對(duì)恐龍的生存和繁殖方式帶來了巨大壓力,讓恐龍的種類開始減少。在這樣的環(huán)境壓力下,恐龍的“蛋”也可能受到了影響——科學(xué)家發(fā)現(xiàn),在這一時(shí)期,恐龍的蛋出現(xiàn)了許多新的類型,可能是為了應(yīng)對(duì)溫度、濕度、氣體交換等條件的變化。
恐龍蛋化石樣本。(圖/Dr. Bi Zhao.)
樹枝蛋科恐龍蛋獨(dú)特的孔隙結(jié)構(gòu),可能是對(duì)這一氣候轉(zhuǎn)變的進(jìn)化適應(yīng)。不過,并不是所有的嘗試都能成功。研究人員指出,土廟嶺扁圓蛋就可能代表了一條進(jìn)化的死胡同——產(chǎn)下這種蛋的恐龍種群未能成功適應(yīng)氣候冷卻。
進(jìn)化啟示與未來研究方向
這是目前首次在恐龍蛋殼上獲得原位同位素測(cè)年結(jié)果。這一方法徹底改變了科學(xué)家建立全球恐龍蛋年代表的能力,它將消除許多化石年代長(zhǎng)期存在的不確定性。研究人員表示,這一成果對(duì)于研究恐龍的進(jìn)化與滅絕,以及探討晚白堊世地球的環(huán)境變化,具有重要意義。
盡管這項(xiàng)研究中檢查的蛋殼樣本數(shù)量有限,但所有測(cè)試結(jié)果都一致,且與周圍巖石的年代相符。研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃在未來擴(kuò)大采樣范圍,納入不同地層中的恐龍蛋,從而構(gòu)建更完整的區(qū)域時(shí)間序列。他們還建議,對(duì)鄰近盆地的樹枝蛋化石進(jìn)行研究,以追蹤恐龍的遷徙軌跡。
#參考來源:
https://phys.org/news/2025-09-newly-dated-million-year-dinosaur.html
https://www.frontiersin.org/journals/earth-science/articles/10.3389/feart.2025.1638838/full
https://www.nature.com/articles/d41586-025-02904-0
#圖片來源:
封面圖&首圖:Dr. Bi Zhao.
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