金文馳
來到南京市珠江路700號,一座磚紅色的民國建筑便映入眼簾,這是中央地質調查所地質礦產陳列館舊址。而在它旁邊,2009年落成的地質大廈拔地而起。南京地質博物館的7大永久展廳就位于這一舊一新兩棟建筑中。雖然從博物館的名字來看,它似乎只是一座地區性博物館,不過它的前身可是“國家級”的:成立于1913年中華民國臨時政府農商部地質調查所的地質礦產陳列館。1935年,中央地質調查所地質礦產陳列館建成,這是我國歷史最悠久的自然科學博物館之一,也是我國首個以地質礦產為主要展示內容的博物館。
經過一個多世紀的積累和發展,南京地質博物館藏品數量已近2萬件,展出標本約4000件。南京本土古生物和古人類化石;楊鐘健先生在云南祿豐采掘的恐龍——許氏祿豐龍、黃氏云南龍和巨型祿豐龍;亞洲最大的恐龍之一——炳靈大夏巨龍;我國礦物學家發現的首個新礦物——香花石……等特色展品不僅介紹了本土知識,也能一窺我國地質和古生物研究的發展歷程。
南京地質博物館的古生物和古人類化石主要陳列在地質大廈中。拾階而上來到二層,我便直奔“恐龍世界”展廳。一進展廳,便覺空間開敞。這一溫室型的展廳空間很高,約有四層,其內沒有支柱。陽光撒泄在銀杏、松柏類、蘇鐵和蕨類等塑料植物上,墻體上飾有假山石,營造出一派中生代景觀。此類全景展廳在國內外一些大型自然博物館中較為常見,不僅頗具視覺沖擊力,更給觀眾帶來身臨其境的沉浸感。一條較寬闊的單向游覽道貫穿展廳,仔細看,地上還有和我們同向行進的恐龍“腳印”。

炳靈大夏巨龍的部分真骨化石

“恐龍世界”展廳中的溫室展示空間,體型最大的裝架模型為炳靈大夏巨龍
展廳中有幾具恐龍裝架模型,其中最吸引眼球的莫過于位于右側的一條蜥腳亞目的泰坦巨龍了。和典型的泰坦巨龍一樣,它長頸長尾,體長近30米,長約12米的頸項頂端有一小腦袋。四肢強健,似乎正邁步徐行。走到它跟前,才發現我也僅能夠到它的股骨下端,目測其肩高應該超過8米,真是一龐然大物。本以為它是馬門溪龍(Mamenchisaurus)或梁龍(Diplodocus)等明星恐龍,一看名牌才知道它是大夏巨龍屬(Daxiatitan)的炳靈大夏巨龍(D.binglingi)。就在這一模型旁的地上,幾段透明的有機玻璃罩住了真骨化石(8節頸椎、4根頸肋和1節背椎)。這些真骨化石被保護得很好,可見博物館對它的珍視。我隱隱感到炳靈大夏巨龍和這座博物館似乎有著重要的聯系,便查閱了一些資料。
原來在2007年,甘肅省第三地質礦產勘察院古生物研究開發中心在甘肅省境內的蘭州盆地調查,一行人在盆地東南部的下白堊統河口群地層發現了一些尺寸不凡的恐龍化石。2008年,根據這批化石,人們發表了炳靈大夏巨龍這一恐龍新種,而建立了新屬:大夏巨龍屬,炳靈大夏巨龍自然就成了這一屬的模式種。據推測,炳靈大夏巨龍可能是巨龍類的一個較為基干的分子。
后來,甘肅省第三地質礦產勘察院與博物館所屬的江蘇省地質調查研究院合作。經過約2年的艱苦發掘,共出土了炳靈大夏巨龍的10枚頸椎、10枚背椎,2枚近端尾椎、部分頸肋和背肋、1枚脈弓、右肩胛骨、右烏喙骨和右股骨,我們所見的真骨化石便是其中的一部分。炳靈大夏巨龍體長估計在26米左右,體重約35噸,相當于13頭亞洲象的重量之和,它也是我國乃至亞洲體型最大的恐龍之一。
就在炳靈大夏巨龍左側,有一片高聳的人造山巖。山巖底部一角有一龕,其中陳列著一條馳龍(Dromaeosaurus)的化石。而在山巖前一字排開的,是三具恐龍裝架模型:許氏祿豐龍(Lufengosauru shuenei)、巨型祿豐龍(L.magnus)和黃氏云南龍(Yunnanosaurus huangi)。它們雖然從體型上無法和炳靈大夏巨龍相提并論,卻在我國恐龍研究史上占有重要地位:它們是我國古生物學家最早發表的三種恐龍。這三種恐龍都產于云南省祿豐盆地下侏羅統下祿豐組地層中,均由我國著名古生物學家楊鐘健先生于20世紀30-40年代采集。

黃氏云南龍裝架模型

許氏祿豐龍裝架模型
其中最值得一提的是許氏祿豐龍,它是國人發掘、研究、裝架的第一種恐龍。1939年,許氏祿豐龍出土于祿豐縣沙灣東山坡,1941年,楊鐘健先生將其發表。1944年12月,中國西部博物館在重慶北碚成立。作為籌備單位之一的中央地質調查所將許氏祿豐龍裝架,并陳列在該館的大廳中。隨著抗戰勝利的臨近,中國西部博物館組織人力翻制了一套裝架模型,并將正型標本換下。1946年,中央地質調查所遷回南京,許氏祿豐龍的正型標本也隨之抵寧。1948年,人們將正型標本在南京重新裝架,這便是許氏祿豐龍與南京的緣分。解放后,許氏祿豐龍正型標本被轉運至北京,如今已是中國古動物館的鎮館之寶。
眼前的三具裝架模型中,體型最大的是巨型祿豐龍。它是楊鐘健先生于1947年發表的,體型比許氏祿豐龍大一些,但其它方面差異不大,難怪有意見認為這兩種恐龍應該被看做同一種恐龍,體型的不同可能是因為年齡或個體差異。
黃氏云南龍是楊鐘健先生于1942年發表的新種,并新建云南龍科,種加詞是為紀念我國著名地質學家黃汲清先生而起的。云南龍體長5-7米,它們四肢著地,穿行在草木間覓食。云南龍和祿豐龍較為相似,早期人們曾認為兩者具有較近的親緣關系,但2011年發表的一項研究顯示,云南龍其實和安琪龍(Anchisaurus)與金山龍(Jingshanosaurus)的親緣關系最近。云南龍口中有超過60枚獨特的牙齒:齒冠較尖圓,邊緣扁平,牙齒尖端沿一定角度磨蝕形成尖銳的咀嚼面。據推測,在采食植物時,部分牙齒相互摩擦,相當于自我打磨,別具特色。
沿著單向游覽道前行,不多時便從空間高大、光線明亮的“溫室”走入一光線較暗且空間較矮的“山洞”中,原來這“山洞”也是“恐龍世界”展廳的一部分。可能是出于盡量不與“溫室”中的復原生態景觀沖突,一些較大的展板等就集中在了“山洞”里。其中展板就簡潔并圖文并茂地介紹了“化石的形成”、“發現恐龍化石”、“保護恐龍化石”和“研究恐龍化石”等知識,在這塊展板前,還有多臺觸摸屏可供參觀者查看。
除展板外,一些近年來發表的體型較小的恐龍也在這里展出,給我留下深刻印象的是兩種傷齒龍科恐龍:張氏中國獵龍(Sinovenator changii)和中國似鳥龍(Sinornithomimus dongi)兩者都半臥在橢圓形的圍巖中。傷齒龍科隸屬獸腳類恐龍家族,體型較小,體型最大的種體長也僅3米左右。傷齒龍科恐龍具有羽毛,但大多數種類不具有自主飛行能力。由于它們和早期鳥類在解剖結構上具有不少共同點,因此傷齒龍在研究鳥類的起源上具有重要意義,可能展現了非鳥類恐龍向鳥類演化過程中的一些趨勢。
中國獵龍是2002年才發表的一個新屬,正型標本出土于遼寧省,它們生活在白堊紀早期。從眼前的化石可以看出,中國獵龍體型較小,幾乎可以被抱在懷中。正型標本可能為亞成體,體長不及1米,體重應該和家雞相當。它們具有修長的后肢,腳極似鳥足,前肢較小,嘴也類似鳥喙,但長有細小的牙齒。頭部應該被羽毛覆蓋,酷似鳥類。其腦顱結構和始祖鳥(Archaeopteryx)相似,都具有復雜的圍耳竇系統。在傷齒龍科的系統發育樹上,中國獵龍是一個靠近基部的類群。

張氏中國獵龍
就在中國獵龍化石近旁,便是中國似鳥龍的亞成體化石。中國似鳥龍體長約2米,尾長,頸部較短。它們后肢強健,前肢較小,這一特點和中國獵龍相似。1997年,中科院古脊椎動物與古人類研究所的董枝明研究員帶隊在內蒙古阿拉善左旗境內開展發掘工作,他們在晚白堊世早期的烏蘭蘇海組地層中出土了首批中國似鳥龍化石。這批化石至少包含14個集中分布的個體,其中9個近乎完整。11個為幼體,另外3個為亞成體或成體。這些化石保存在泥巖(間雜黏土)中,缺乏死亡后被搬運的跡象,因此它們可能是同時同地死亡的。2001年,人們又發現了一群(13個個體)中國似鳥龍化石,它們可能是在集體飲水時陷入淤泥窒息而死。2003年,中日兩國的古生物學家將中國似鳥龍正式發表,種加詞則是為了致敬首批化石的發現者董枝明研究員,并建立了中國似鳥龍屬這一新屬。
據推斷,中國似鳥龍按家族集群,這樣一來,成體可以為幼體提供保護。但2008年發表的一項研究提出了一種不同的假說:成體和幼體并不集成一群,成體也不為幼體提供專門的保護,幼體集成群體,抱團取暖。由于不少中國似鳥龍化石保存情況較好,古生物學家還發現了少見的胃石。一些現生鳥類(如家雞)胃中也有砂石顆粒,它們可以研磨較硬的植物組織,幫助物理消化。由此可以推斷,中國似鳥龍應該是素食主義者。

中國似鳥龍

長約26米的硅化木
博物館中展出的植物化石較少,其中最令人難忘的要算一根出土于緬甸的硅化木。在各大自然類博物館中,硅化木并不少見,這類化石在全球各大陸都有發現,尤以松柏類為多。

李四光先生于抗戰前在廬山采集的“冰川礫石”
樹木死亡倒地后,由于某些原因,樹干迅速被泥土掩埋。在合適的水分、溫度和土壤成分等條件下,樹干中的有機物開始分解,土壤中的二氧化硅、硫化鐵、碳酸鈣等化合物緩慢滲入樹干。以一類物質(如木纖維)的分解作用與另一類物質(如二氧化硅)的沉積作用同時地發生,且一類化合物被另一類化合物取代,這種作用被稱為交代作用,其中以二氧化硅成分為多,所以也被稱作“硅化過程”。整個過程既精細又漫長,在一定條件下可以承襲樹木原貌,甚至連細胞形狀都能保存,這為樹木種類的鑒定提供了重要依據。含有不同元素的化合物會給硅化木染上不同的色彩,如含鐵化合物可呈現出從紅到黃的不同色澤,而含銅、鈷或鉻的化合物能顯出藍色或綠色。因此一些硅化木的斷面經打磨后锃亮如玉,不透明或略微透明,且色彩繽紛,具有較高的觀賞價值。
博物館中的這根硅化木未經明顯打磨,既無光澤也無靚麗色彩,但它勝在體量碩大:幾乎通直的樹干長約26米,斷成約9節,一端能看出發散的部分根部,整塊硅化木橫臥在頎長的展臺上,氣勢不凡。據介紹,這一樹木生長在距今約1.45億年前的侏羅紀晚期,不過展牌上并未介紹它的科屬等分類學信息。
地質博物館中自然少不了形態各異、質地萬千、流光溢彩的各類礦物:藍文石白中透藍,玉樹瓊枝;綠螢石棱角分明,宛如復雜的當代藝術品;孔雀石的鐘乳狀集合體散發出天鵝絨般的光輝;雌黃和雄黃共生一處,儼然石中鴛鴦……和它們相比,一塊灰褐色石塊就顯得“泯然眾里”了,仔細看,也僅在石頭表面看到數毫米大小的晶體,折射著燈光。誰能想到,這些貌不驚人的晶體,竟是我國礦物學家發現的首個新礦物——香花石。
20世紀50年代末,我國礦物學家黃蘊慧和杜紹華等在湖南省臨武縣境內的香花嶺地區發現了一種含鈹和鋰的硅酸鹽礦物,晶體為多面體,呈粒狀,便以產地將其命名,并得到國際礦物學協會的確認。迄今為止,人們僅在香花嶺地區發現了香花石的身影,而且資源呈枯竭之勢,據介紹,肉眼可見的晶體已甚是少見。要不是旁邊一塊醒目的展牌,我恐怕會和香花石這一在我國礦物學和地質學研究史上的重要里程碑擦肩而過。博物館中的解說設置實在是太重要了。
復前行,一塊棱角分明的石塊吸引了我的目光。展牌上寫著“冰川礫石”,這是李四光先生于抗戰前在江西廬山采集的。我知道,早在20世紀30年代,李四光先生便發表了《揚子江流域之第四紀冰期》,提出廬山是華東地區第四紀冰川遺跡最典型、最集中的山體,并拉開了我國第四紀冰川學研究的序幕。眼前這一礫石也算得上這一學說的證據之一。
不過由于廬山緯度和海拔都不高,它是否曾發育有冰川引起了國內外地學界的爭論。20世紀80年代,以施雅風院士為代表的一些學人明確否定了廬山曾發育有冰川的看法,如李四光先生認為是冰磧物的泥礫混雜堆積可能是泥石流堆積。此外,孢粉學證據和對古環境溫度的重建等都不支持李四光先生的觀點。我們看到的這塊“冰川礫石”本是很好的可用來介紹科學史和科學研究方法的歷史藏品,但略有些讓人遺憾的是,展牌上并未圍繞它介紹關于廬山第四紀冰川的科學爭論。
既然名為“南京地質博物館”,館內自然少不了對南京本土化石的介紹和展示。首先要提到的是神仙洞動物群化石展示,這些化石多為牙齒和頭骨等,體量較小,也沒有裝架或模型,因此視覺沖擊力并不強。不過這一動物群不僅是南京,而且是江蘇省新生代后期動物群的代表。

葫蘆洞中出土的兩具頭骨化石
神仙洞位于南京市溧水縣境內,由上石炭統船山組灰巖沿層面溶蝕而成,動物群化石則是在當地采石過程中被發現的。從1977年5月起,由博物館和其它科研院所共同進行了發掘。經放射性同位素測定,神仙洞動物群生活的年代距今約1.1萬年。動物化石共有19種,其中無脊椎動物1種,脊椎動物18種(1種爬行動物和17種哺乳動物)。哺乳動物中食蟲目和靈長目種類最少,各有1種;嚙齒目3種;偶蹄目4種;食肉目種類最多,有8種。這些動物大部分為現生種,只有最后鬣狗(Crocutaultima)為滅絕種,一塊登錄號為V0021的最后鬣狗頷骨和牙齒化石便被擺放在展柜中的醒目位置。這似乎暗示神仙洞動物群處于更新世動物向現生動物演化的中間階段。
南京猿人(Homo erectus nankinensis)展示較吸引眼球。和不少古人類展示一樣,這里也有復原的生活場景:背景畫中可看到一個洞口,我們所站的位置光線較暗,看來應該是在洞內。背景畫前有三具南京猿人的雕塑,兩人圍坐在篝火旁烤制食物,另一人左肩上扛著獵獲的動物走進洞中,正欲加入食物的烹制過程中。從復原的長相上看,他們的眉骨和顴骨較高,口鼻部較突出,符合我們印象中的猿人形象。看到這里,這一展示顯得中規中矩,不過化石的展示設計卻是一個亮點。靠近我們的“地面”上有一圓形坑洞,深約40厘米,在洞的底部,陳列著兩具頭骨化石,宛如當年出土的情形。
1993年3月13日,人們在南京市江寧縣的葫蘆洞內,出土了一具距今約60-35萬年的直立人頭骨化石,很快這一消息便引起轟動。之后,人們在洞中又發現了一具頭骨化石。一號頭骨較完整一些,有頂骨、額骨、左眼眶和部分面頰、鼻骨和枕骨等,可能為成年女性的頭骨。二號頭骨僅存額骨、頂骨和部分枕骨,可能為成年男性個體。2013年,研究人員提出了不同的看法:二號頭骨其實屬于智人(H. sapiens)。在葫蘆洞中相距約5米的空間內,人們便出土了生活在不同時期的兩個人種的化石。迄今為止,這樣的化石產地在全球都是獨一份的,不過這一展示還未向公眾介紹這一重要發現。
浮光掠影地看完館中展覽,我對不少具有科學意義和科學史意義的藏品印象頗深。如果博物館能依托藏品,進一步突出峰回路轉、乃至推翻前人觀點的科學研究進程,可能就錦上添花了。