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恐龍“大腳印兒”何以保留上億年？
1月9日，北京市延慶縣政府舉行新聞發布會介紹，該縣千家店鎮延慶硅化木國家地質公園核心區內，發現大批距今約1.4億年至1.5億年前、侏羅紀晚期的恐龍足跡化石。延慶地處華北平原與內蒙古高原過渡地帶,是著名的燕山運動命名地之一,留存有距今1.3億年至1.8億年間形成的與燕山運動相關的地質記錄，如1.4億年至1.5億年前的硅化木群、新生代喀斯特地貌等豐富多彩的地質遺跡資源。
北京地區首次發現恐龍存活過的痕跡。2012年伊始，延慶縣宣布，在該縣千家店鎮延慶硅化木國家地質公園核心區內，發現大批珍貴距今約1.4億年至1.5億年前、晚侏羅紀的恐龍足跡化石。
數億年前恐龍的“大腳印兒”是怎樣形成的？這些神秘的“大腳印兒”能告訴我們些什麼？又何以保留至今？本期《科技之謎》繼續關注數億年前的恐龍生活，請科考隊成員、中國地質大學古生物專家張建平與恐龍足跡研究專家、北京自然博物館古生物專家李建軍研究員為讀者揭秘數億年前恐龍留下的“大腳印兒”。
—— 意外發現 ——
一串腳印兒現身峭壁
2011年7月，為給延慶世界地質公園的申報準備相關學術資料，延慶縣專門聘請了中國地質大學地質公園（地質遺跡）調查評價研究中心，對延慶境內的地質遺跡分布和特點進行調查。“我們在調查地質遺跡過程中，卻意外發現延慶硅化木國家地質公園內有大量的恐龍足跡化石。”科考隊成員、中國地質大學古生物專家張建平介紹，發現地點位于千家店園區核心區S309線延慶段南側，保存于數十米高的一片紫紅色砂岩峭壁上。
“這些足跡形態大小各異，大的長48.3厘米，小的也有10厘米左右。”張建平說，目前已發現的恐龍足跡化石點有3處，還有3處存疑，其中一號點下部有30個恐龍足跡，還有兩道清晰的行跡；一號點上部暴露的足跡至少達到幾百個，成串的行跡約6至7道。此外，二號點目前暴露出足跡15個，五號點暴露出足跡9個。
張建平說，其他3處化石點需要進一步研究其屬種特徵，才能確定是否為恐龍足跡。
—— 四個疑問 ——
何以確信腳印兒就是恐龍的？
“恐龍化石現有的一般為恐龍蛋、恐龍足印、恐龍骨架，其中足印是非常重要的化石類型。據了解，多年前北京西山曾發現疑似恐龍足跡，但後來專家考察認證後予以否定。”張建平介紹。
此次恐龍足跡發現後，張建平會同中國地質大學（北京）以及加拿大、波蘭的古生物專家一起進行研究。2011年12月28日，在專家初步研究的基礎上，北京市國土資源局組織國家古生物化石專家委員會部分成員和其他相關專家進行了現場鑒定。專家組一致認為這些足跡確定為恐龍化石，可能歸屬于晚侏羅紀覆盾甲龍類（包括劍龍和背上披甲的龍兩種）、獸腳類、鳥腳類及可能的蜥腳類恐龍足跡。
“不同的足跡表明有多類恐龍在此生活。”張建平介紹，這些足跡中較多的是覆盾甲龍類，這表明早在侏羅—白堊紀之交，京北、冀北—遼西地區就活動著覆盾甲龍類，“這應是目前為止中國首次發現的此類恐龍足跡化石，而鳥腳類及蜥腳類恐龍足跡在中國同時期地層中也是首次發現。” 張建平還介紹，獸腳類恐龍的足跡則非常罕見，“這種恐龍奔跑時每秒距離可達7米，是世界上跑得第二快的恐龍。”
專家組認為，延慶發現的恐龍足跡群是北京地區首次發現恐龍存活過的證據，“在侏羅紀晚期延慶有多種恐龍，包括食肉和食草恐龍同時存在，這為其後的白堊紀熱河動物群提供了絕好的演化樣本。”
數億年前恐龍是怎樣留下腳印兒的？
張建平介紹，恐龍足印化石的形成需要苛刻的條件，“首先要有恐龍生活，也要有合適的地點，更要有保存條件。”延慶留存有距今1.3億年至1.8億年間形成的與燕山運動相關的地質記錄、1.4億年至1.5億年前硅化木群、十幾億年前的海洋沉積遺跡等多種地質遺跡資源，這也就具備了恐龍化石形成的相關條件。
張建平說，具體來講，恐龍足印化石的形成需要恐龍生活離水比較近，比如在河海、湖濱等，如果是土層堅硬的話是不會留下足印的。恐龍留下腳印後，需要暴露在空氣裏一段時間，使得腳印堅固起來，這樣在下次泥沙、波浪襲來時，腳印才可能不會被衝掉，隨後的地殼運動把這些足跡埋住，這樣，這些腳印兒就保留了下來。
專家分析認為，被埋大約800萬年後，地殼運動使得這些足跡化石從被埋住的最底層開始發生了傾斜，至少再過了650萬年，這些足跡化石所在的地塊因為地殼運動，被抬升起來，得以顯露于世人面前。
“從現場情況分析，更多更好的恐龍足跡應該還存在于尚未揭露的岩層中。”張建平說，待保護工程完善後如果再作進一步科學發掘，預計將有更驚人的科學發現。
恐龍的“大腳印兒”能告訴我們什麼？
“別看只是腳印兒，在科學上，它甚至比恐龍蛋化石還要珍貴。”恐龍足跡研究專家、北京自然博物館古生物專家李建軍研究員說。
那麼，遠古時期的恐龍留下來的這些神秘“大腳印兒”，究竟能告訴我們一些什麼信息呢？恐龍足跡又有哪些奇妙之處？
恐龍足跡是脊椎動物足跡化石的一種，是恐龍在濕度、黏度、顆粒度適中的地表行走時留下的腳印兒所形成的化石。李建軍說：“恐龍骨骼化石是恐龍死亡以後留下的；恐龍足跡是恐龍在生活期間留下來的，保存的是恐龍在日常生活中的精彩瞬間，它可以提供許多關于恐龍生活、行為以及古地理和古環境方面的信息。”因此，恐龍足跡具有骨骼化石無法替代的作用。“如果當地沒有保存恐龍骨骼化石的條件，就需要通過發現的恐龍足跡來判斷當地生活過的恐龍種類。”李建軍說。
通過恐龍足跡，人們可以了解到恐龍的行走姿態，推算出恐龍的長度、重量和大小，還能計算出恐龍的行走速度。恐龍足跡還有助于我們了解當時的古環境與古生態。此外，科學家還有可能在足跡化石中發現新的恐龍類型。“我們可以把恐龍足跡看成是恐龍腳部的軟體部分在大自然中制造的模型。”李建軍說，“恐龍足跡能反映許多恐龍行為方面的信息，比如群居、奔走速度等。另外，大量相同類型的足跡保存在一起，也揭示了恐龍群體生活的信息。而且，恐龍足跡是原地埋藏和保存的，這就為指示化石保存地的古環境提供了可靠的信息。”
此外，一只恐龍只有一副骨架，可是在它的一生中可以留下大量的足跡，這除了提高化石保存的概率之外，還大大擴大了恐龍的生存空間，記錄了恐龍生活時的活動范圍。
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