“热河”是承德的旧称,最初得名于避暑山庄内的一条温泉小河。1929年民国政府成立的“热河省”,沿用到1955年才被国务院撤销,所属的承德、朝阳和赤峰等区域分别划归河北省、辽宁省和内蒙古自治区。上个世纪20年代,当来自美国的著名地质学家葛利普教授在辽宁的凌源地区工作时,第一次将“热河”与该地区大量出露的中生代的地层及其赋含的古老动物群(距今大约1.2亿年)联系到了一起,从而分别有了“热河系”和“热河动物群”的称谓。我国著名的古生物学家顾知微院士在此基础上加以发展,在1962年又提出了“热河群”和“热河生物群”的概念,分别指的是对应的岩石系统和化石群。一个被沿用了几百年的古老的名称被用来标识一个更加古老的生物群,似乎是再恰当不过了。
热河生物群的研究在我国虽然历史不短,但真正在国内外引发比较大的震动还是最近一二十年的事情。究其原因,上世纪90年代以来辽西地区古老鸟类和身披羽毛恐龙化石的发现起到了推波助澜的作用。尽管热河生物群的生活时期,鸟类已经在地球上生活了至少2000万年(最早、最原始的鸟类仍然是德国侏罗纪晚期的始祖鸟),但热河生物群不仅见证了鸟类演化历史上第一次大规模的发展和快速的分化,而且伴随他们的还有鸟类的近亲—大量身披羽毛的恐龙。这些发现为鸟类起源于恐龙的假说增添了最新、最为迷人的化石证据。爬树恐龙以及四个翅膀恐龙的意外发现还验证了鸟类飞行的树栖起源假说。除此之外,多种原始的开花植物、原始的兽类(包括真兽类和有袋类各自最古老的祖先)、飞行的爬行动物-翼龙、原始的两栖类和鱼类、采花的昆虫的发现,一个个相继登上了《自然》和《科学》杂志,再经国内外数百家媒体的介绍,从而越发引起人们的极大的热情和关注。
热河生物群绝对称得上是一个百年不遇的世界级的化石宝库。尽管它的化石分布遍及我国北方、蒙古、哈萨克斯坦、西伯利亚、日本及朝鲜半岛,但我国辽宁省的朝阳地区无疑是这一宝库的精华所在。这里保存了一个相当完整的原始的陆相生态系统,让我们将时光倒流到1亿多年前的古老的亚洲大地。“花鸟鱼虫、鸟语花香”或许最贴切地描绘了一幅美丽的生命新世界的图画。喧嚣的世界里“龙飞凤舞”,布满了绚丽多姿的白垩纪的“鸟园”、“龙园”和“兽园”。尽管古老的“飞禽走兽”依然生活在恐龙阴影下,素食的恐龙依然不停地接受森林慷慨、丰盛的馈赠,但一些勇敢的兽类已经向恐龙送去了战书。古老的辽西大地的天空飞舞的不仅是美丽的蝴蝶和蜻蜓,各色各样的古鸟类,还有大小形态各异的翼龙类,他们依然是凶猛的空中霸主。除了精美的化石,这里独具魅力的地质环境背景也能够引发人们无限的遐想。剧烈的火山喷发,发出隆隆的巨响,吞噬了众多生灵的同时,也将一段生命的辉煌历史永久地记载在了地球的史书上。中生代的“庞贝城”保存了一件件令人震撼的化石,他们罕见地记录一个生命演化时代的悲壮和惨烈:哺育幼年的恐龙一家瞬间被火山灰埋葬;大个的哺乳类与小个头的恐龙相互残杀;普通鸡蛋大小的翼龙和鸟类的胚胎还没有来得及破壳而出,就已经不幸夭折,被尘封在历史的档案中。
辽西白垩纪的热河生物群与云南寒武纪的澄江生物群一起,常常被并称为我国近年来发现的最重要的两个化石宝库。他们在国际学术界享有很大的影响力。一些学者甚至尊之为古生物学家的“麦加”。对热河生物群的研究虽然已经取得了不少显赫的成果,但新的发现还在源源不断地出现。例如,今年6月才发表的中生鳗化石归属鱼类中的无颌类,是热河生物群迄今发现的最原始的脊椎动物。毫无疑问,进一步科学研究的潜力依然很大。而事实上,对许多生物类群深入细致的工作以及对热河生物群全貌的研究才刚刚开始。许多未解之谜还等待我们去一一破解:还有多少新的生物类型没有被发现?热河生物群究竟起源于何地?是如何扩散的?延续了多长时间?各个门类生物的演化速率怎样?它们之间又是如何相互影响的?飞行的鸟类和翼龙对植物的扩散起到了什么样的作用?当时的古湖泊究竟有多大多深?湖水的温度又是怎样的?等等。一百年以后,人们或许依然会兴致勃勃地谈论这些问题,正如今天我们依然还在研究一个半世纪以前就已经发现的始祖鸟一样。
“热河”是条小河,热河生物群也只是地球生命演化长河中的一小段。历史也是一面明镜,每一古老的生物物种都记载了一个故事,把他们串在一起,就能够恢复那一时期生态系统变迁的全貌。或许更为重要的是:通过解读这一段历史,理解地球环境对生物演化的影响,我们将能够认识地球更加完整的过去,从而善待今天我们共同生活的这一星球。
作者简介:周忠和,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员。1986年南京大学地质系古生物地层学专业毕业。1999年获美国堪萨斯大学博士学位,同年入选中科院“百人计划”,回国后担任该研究所“热河生物群”课题组负责人。他带领的课题组从2001年开始获得国家自然科学基金委创新研究群体基金的资助。现任“Zoologica Scripta”、“科学通报”以及“Newton科学世界”、“化石”等的编委。