近日,一項由中國古生物學者主導的研究成果在國際植物和動物痕跡專業期刊《遺跡學》(Ichnos)上正式發表,宣布在北京門頭溝區侏羅紀中期地層中發現了亞洲范圍內首次記錄的兩棲動物足跡化石。這一發現不僅填補了我國乃至亞洲地區侏羅紀兩棲動物遺跡化石研究的空白,更為深入理解約1.6億年前中侏羅世時期華北地區的古地理環境、古生態系統與生物多樣性提供了珍貴的直接證據。
化石的最初發現者是當時年僅12歲的小學生倪景辰,彼時他就讀于北京市第二實驗小學德勝校區,現就讀于北京市三帆中學裕中校區。
小學生“敲”出侏羅紀兩棲動物化石
倪景辰說,5歲時,父母送給他一枚三葉蟲化石,精美的化石讓他對古生物產生了濃厚興趣。這些年來,他每年都要去山西、山東、河北和北京郊區尋找化石,一年要跑20多次。“現在我已經收藏了8000多枚化石,有購買的,有交換的,大部分是自己采的。”
門頭溝區地層條件特殊,保存著豐富的化石。門頭溝的灰峪村有二疊紀地層,吸引了一些化石愛好者“尋寶”。“那里我去過好幾次了,所以2025年1月11日,我和父母選擇了另外一處地點——門頭溝區九龍山,看網上攻略說,這里有很多侏羅紀植物化石。2023年夏季的暴雨導致山體滑坡,使得更多巖層得以暴露。我沒抱太大希望,就想找點兒植物化石玩玩。”
當天,在九龍路森林保護站附近的山坡上,倪景辰發現了一塊有特殊顏色的巖板,但由于風化嚴重,旁邊有了裂痕,他用錘子從邊沿將石頭刨開,發現其中一塊有很明顯的四趾痕跡,他當時猜測是鱷類足跡。通過查閱資料,他了解到,自己發現化石的巖層屬于門頭溝地區重要的含煤地層——窯坡組。
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發現化石的九龍山坡。邢立達供圖
倪景辰將發現上傳到自己的社交媒體賬號,引起了中國地質大學(北京)副教授邢立達的注意。兩人取得聯系后,倪景辰帶著科研團隊到現場考察確認。化石產自一套黃灰色的粉砂巖中,該巖層屬于窯坡組的下段。在同一層位,常見的還有枝脈蕨等植物葉片化石,它們描繪出一幅水網密布、植被繁茂的古環境圖景。
門頭溝發現亞洲首例侏羅紀中期兩棲動物足跡化石
化石上的兩枚足跡構成了一組關聯的前-后足跡組合。其中,編號為JL-T1的印痕保存較為完好,被識別為一只動物的左前足跡。它呈現清晰的四趾形態,整體呈扇形。掌印全長僅1.5厘米,寬1.3厘米,足見造跡動物體型之小巧。另一枚編號為JL-T2的印痕則保存較差,被解釋為同一只動物的左后足跡。它與前足跡相距約6.7毫米。這枚足印顯示出五趾的跡象,但印記寬短且模糊。
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足跡化石標本。邢立達供圖
研究團隊綜合了兩枚印痕的相對大小、間距和大致對齊的軸向,判斷它們很可能屬于同一動物在連續運動過程中留下的一對足跡,不過由于缺乏更長的行跡序列,這一判斷仍帶有推測性。“這組微小卻結構清晰的足跡,為我們叩開了通往中侏羅世兩棲動物世界的一扇窗。”邢立達說。
為了從這些微小印痕中提取最大限度的信息,研究團隊運用了現代數字技術。他們采用攝影測量三維建模技術,生成高精度的三維數字模型,從而能夠從任意視角觀察,并制作出等高線圖、假色高程圖等,以可視化方式揭示印痕表面最細微的起伏特征,為形態分析提供了堅實的數據基礎。
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足跡化石標本三維成像。邢立達供圖
面對如此微小的四足動物足跡,首要問題是確定造跡者的類別。研究團隊展開了詳盡的對比排查工作。他們先后排除了鱷形類、蜥蜴類、古老兩棲類造跡者的可能性,最后,所有跡象都指向了現代兩棲動物中的重要一支——有尾類(蠑螈類)。為了進一步鎖定造跡者的具體分類位置,研究團隊進行了足跡形態與已知有尾類骨骼化石的定量比對。中國北方,特別是著名的燕遼生物群和熱河生物群,保存了世界上最為豐富和連續的侏羅紀-白堊紀有尾類骨骼化石,為這種比對提供了絕佳的條件。
最終,研究人員認為,化石上的足跡最可能由早期蠑螈類兩棲動物留下。最有可能的造跡者屬于蠑螈亞目,蠑螈亞目是現生有尾類中物種最豐富的一個類群,包括許多人熟悉的蠑螈和鈍口螈。
這是亞洲地區首次在侏羅紀地層中發現并科學描述的兩棲動物足跡化石。此前,北京地區侏羅紀脊椎動物足跡記錄以恐龍和龜類為主,兩棲類足跡從未被報道。
邢立達說,本次發現表明,在中侏羅世的窯坡組沉積時期,北京地區的湖泊-沼澤環境中已存在體型較小、適應陸地活動的兩棲動物類群,與同時期豐富的蕨類、銀杏類和蘇鐵類植物共同構成了復雜的生態系統。“這項重要研究始于一位小學生的細心觀察,是公眾科學參與古生物發現的生動典范。它極大地鼓舞了非專業愛好者,特別是青少年投身自然科學探索的熱情,并證明了保護化石產地、關注野外地質露頭的重要性。”他說,地球歷史的深邃篇章,有時就保存在我們身邊山巖最細微的痕跡之中,等待著有心人的發現與解讀。
“此次發現這枚具有研究價值的化石,我覺得很幸運。目前化石已經歸還給我,我正在考慮將其捐贈。”倪景辰說,他的愿望是未來從事古生物學或者地質學研究。
新京報記者 張璐
編輯 張磊 校對 趙琳
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