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加州春雨 2007-09-11 09:12

已有 3173 次阅读 2014-2-5 23:46 |个人分类:考察随笔|系统分类:科研笔记| 美国, 加州, 化石, 博物馆, 科考

加州春雨

   到洛杉矶的第一个早上还有些时差反应,凌晨4点以后就睡不着了,听到外面有哗哗的雨声和隆隆的雷声。据说加州下这样大的雨非常少有,在这个初春的季节听到雷声就更罕见了。这是周末,早晨我们从70公里的郊外开车到城里还不算太堵。雨越来越大,快接近城市的地方汽车又密集起来。加州的太平洋沿岸是地中海式气候,两旁的山上都长满了树木和绿草,但到夏天草木就枯萎了。

   美国西部古脊椎动物学家协会的年会在洛杉矶自然历史博物馆内召开,会议大约有50人参加,我是第八个做报告。加州的特别之处是要求在进行建设施工之前都必须有化石考古已完成的许可证,所以有很多私人开的公司也进行这项调查,因此这里从事古脊椎动物工作的人还不少。不过,有些人仅仅是做鉴定性的事务工作,这从他们的报告也可以反映出来。当然,会议的大多数报告都很有意思,我也从中受到不少启发。

   下午返回郊外时雨又大起来。加州本是很干旱的地区,夏季是旱季,而雨季在冬天,但通常的降水也不多,像这两天持续的大雨是很少见的现象。从今天会议上的报告看,许多研究者在加州的化石地点都是干旱的沙漠,只有太平洋沿岸地带是例外。

   会议第二天安排的野外考察地点在洛杉矶的东北方向,有两个半小时的高速公路车程。早上依然在下雨,有些山区的路段雾还很重。春天来了,路旁的很多草和树都开着各色的花朵。翻过太平洋沿岸的山脉,其东界是以圣安德烈斯断层为标志,我们就进入了著名的莫哈比沙漠。虽说叫沙漠,但没有看到通常的沙漠那样的沙丘,实际上应该叫荒漠。山丘上已是完全不同于滨海区的景观,而在极为平坦的盆地内,是一丛丛典型的干旱荒漠植物,特别是约书亚树,长着剑麻一样的叶子,末梢尖锐而坚硬,我想印第安人当年可以直接用它来做箭了。

   莫哈比沙漠中有美国极为重要的爱德华兹空军基地,许多重要的航空试验在这里进行,它也是航天飞机的降落地点之一。沙漠中还有一个巨大的民用机场,并非供旅客使用,而是航空公司的专用停机场,那些暂时不用的民航飞机就停放在这里,从这里停放的飞机数量可以反映出航空市场的景气与否。

   考察地点就在莫哈比沙漠边缘的红石峡国家公园内,位于内华达山脉最南端与埃尔帕索山脉交汇处。除了有代表性的沙漠植物,红石峡国家公园的地貌也具有典型的美国西部风格。砂岩层被垂直风化成一个个突出的岩石柱,很具观赏性,所以这里也是许多西部影片的外景拍摄地。公园还是一个露营地,许多家庭拉着房车到这里来度假。这里包括一个越野摩托车的活动场,能听到不间断的马达轰鸣声。

   红石峡是一个天然的地质课堂,它的独特的悬崖展示了复杂和多变的地质历史。被深深侵蚀的岩石由于干旱的环境而被暴露,乍眼看过去几乎没有什么植被,非常便于进行深入的观察。早在20世纪初期这里就发现了化石,由洛杉矶博物馆进行的持续多年的采集获得了北美西部地区的丰富动植物化石记录。由地质学家、古生物学家、地球物理学家和进化生物学家共同进行的研究使这个地区的岩石和化石成为北美同一时期的对比标准。

   火山喷发、盆地沉积、断层活动塑造了红石峡地区独特的地质历史,它涵盖了北美5亿年来的演变过程。对自然博物馆的古生物学家来说,最感兴趣的是一套1500米厚的含化石连续沉积,它被命名为鸽泉组。这套地层由河流沉积、湖相粘土和火山灰组成,一层一层堆积在很多年前曾经存在的谷地中。持续的压力使这些沉积物变成了石头,古代树木的花粉、叶子和树干以及古代动物的骨头被掩埋在这些沉积物中,最后形成了古生物学家今天研究的化石。这一带沿圣安德烈斯断层频繁发生的剧烈地震使早期的谷地整体抬升。随着抬升的缓慢进行,不断的侵蚀使坚硬的岩石风化。抵抗力较强的岩石形成今天在红石峡看到的悬崖,而不耐风化的部分就形成了这里的荒漠地带。

   对我们而言,这里是一个非常有名的哺乳动物化石地点。鸽泉组形成于1400万年以来的新近纪,含有距今1200~700万年的晚中新世哺乳动物化石,包括已绝灭的象类、犀牛、三趾马、骆驼、剑齿虎和豪食犬等。在国家公园的管理所,可以看到一些当地化石的陈列。这里最出名的就是大量的骆驼化石,从小到大有好几个种类,最大的将近5米高,跟今天的长颈鹿类似。还有一些小动物,如原臭鼬、鳄蜥和鼩鼱等。

   古生物学家在鸽泉组中发现的已绝灭的动植物化石超过100种,正在进行的研究中还不断有新的动植物被报道。通过花粉化石的研究,极大地丰富了对这个地区古代植物的认识。对马类化石牙齿釉质中稳定碳同位素的测定和对硅化木中细胞显微结构的分析,指示了亚热带干旱植被最早的扩散。精确的地质填图与地球物理测年相结合,使古生物学家能够确定在红石峡发现的不同化石的时代。在此基础上,可以恢复各类动物在过去几百万年以来的进化轨迹。将鸽泉组中的化石与遥远的亚洲的化石进行对比,让古生物学家了解到动物在这两个大陆间的迁徙过程。将动植物化石组合与相似的现代群落进行对比,可以再造古代的生态环境。对鸽泉组中古土壤同位素的研究,还为古环境的恢复提供了独立的证据,而环境的改变正是生物进化的最大驱动力。

   我们先爬上一个制高点,观看周围地层的全景。来的人很多,长长的队伍沿山脊向上攀登。这条山脊是用洛杉矶博物馆一个退休研究员的名字命名的,他长期在这里做研究工作,今天他也特地赶来为大家带队讲解。不光是有专业人员来考察研究,洛杉矶博物馆每年还组织业余会员到这里来进行发掘活动。一个周末150美元,包括两天的发掘和一晚的露营,参加者非常踊跃。

   了解完红石峡地区的地质情况后,我们就开始寻找化石。天气特别好,早上的大雨在我们进入莫哈比沙漠后就停止了,到了国家公园已是一片阳光灿烂。这种天气应该是最容易发现化石的,因为雨水会把化石从地层中冲刷出来,太阳晒干地面后就能够清楚地看到。果然,大家发现了不少化石,但多数是比较破碎的骨头,有些也有鉴定价值,被博物馆的工作人员记录后包好带回去。我们去了好几个化石地点,但化石多的地点很少。所以,要在这里工作,条件并不是非常好。不过,有多年的工作积累,也取得了不少的成果。我们一直干到下午4点,很巧,开始往回走时又下起雨来,虽然增加了行车的困难,但并没有耽误我们的野外考察,也算是非常幸运了。

   确实很奇怪,天天都在下雨。这场雨对洛杉矶的影响不小,接下来的一天去参观沥青湖博物馆时沿路都可以看到塌方的路段。不过,海岸山脉上茂盛的植被也被充沛的雨水浇灌得更加郁郁葱葱。

   佩奇沥青湖博物馆是洛杉矶自然历史博物馆的分馆,它就位于城市中心的汉考克公园内,而实际上洛杉矶自然历史博物馆最先就是由乔治·佩奇的藏品起家的。乔治·佩奇是加州一个成功的商人和一个热心的慈善家,是早期在沥青湖发现的化石的所有者,他后来不仅捐出了所有的收藏,还出资建立了博物馆。这真是一个奇妙的地方,在大都会的商业区有这样一个独特的化石点。沥青湖听说过不少,也知道其中有保存得很好的化石,但像佩奇博物馆这样的规模可能是最大的,这也是我第一次看见沥青湖。博物馆现在被包围在一片高楼之中,但它自己的面积也足够宽阔,所以并不显得局促。沥青湖的旁边是洛杉矶的艺术博物馆,有很多著名的收藏品,是美国西海岸最好的艺术博物馆之一。

   我们先到沥青湖博物馆的园中参观。最大的一个湖由于这几天下雨,灌满了水,直接看不到沥青,但可以看见水面上到处都是冒泡的地方,显然是甲烷气体的溢出造成的。湖中和湖岸有两组乳齿象和猛犸象的雕塑,表现出当初大象陷入沥青湖时的情景。整个园中到处都有实际尺寸的动物雕塑,最多的就是地懒和剑齿虎,它们是这个地点发现的最有代表性的动物。洛杉矶博物馆的标志就是剑齿虎,加州的官方化石标志也是剑齿虎。园中还有很多较小的沥青坑,可以看见沥青正在渗出。每年在这些地点都有发掘,其中一个常年发掘的坑,即91号坑上已盖起了固定的建筑。

   佩奇博物馆的建筑很有特色,轮廓呈一个正方形。中间的庭院是一个植物园,四周半地下的回廊就是化石展厅,而被绿草斜坡覆盖的裙边是博物馆的工作室和库房。博物馆的陈列相当出色,有许多完整的骨架,包括地懒、野牛、猛犸象、骆驼、剑齿虎、恐狼等等。沥青湖中发现的化石材料足够丰富,可以布置出高水平的展览,还有不少病理学标本。鸟类化石也非常丰富,大型猛禽的种类尤其多。甚至还在沥青湖中发现了一个早期印第安人的骨架。最让人震撼的就是满满一墙壁排列整齐的几百个恐狼的头骨化石,而这仅仅是博物馆收藏的这种狼的头骨的一部分。通过博物馆实验室的窗口,参观者还可以看到清洁和修理化石的过程。

   沥青湖收藏品包括约350万件标本,代表了600多种动植物。这个地点的藏品中还包括地质样品、考古器物和历史文物,有一个图书馆和一个档案馆,以及与这个地点有关的通信资料等。这个地区渗出的沥青从史前时代就已经被利用,土著印第安人用粘稠的沥青做胶合剂和防漏物,洛杉矶的早期殖民者把沥青作为屋顶涂料、燃料和防腐剂。沥青湖所处的地方曾经是一个叫兰乔拉布尔的早期西班牙人村庄,化石的最早记录是在1875年发表的,但对其积极的收集从20世纪初期才开始。近10公顷富含化石的区域在1924年由土地的所有者艾伦·汉考克捐献给洛杉矶县。沥青湖地点在1940年成为加州的170号历史地标,在1963年成为美国的国家自然地标。它还在1951年成为北美陆生哺乳动物分期中兰乔拉布尔期的代表地点。

   兰乔拉布尔沥青湖生物群是世界上最丰富和多样性最高的晚更新世陆相生物组合之一,包括60多种哺乳动物。它最为著名的是庞大的食肉类标本收藏,包括4000多个恐狼个体、2000多个美洲剑齿虎个体,以及大量山狗化石。沥青的保护使这些骨骼化石表现出精美状态,这个地点还有世界上最大的鸟类化石收藏。在20世纪初期主要注意大型化石标本的采集,但从1969年进行91号坑的发掘开始,包括微体化石在内的所有材料都得到收藏,包括160种植物、149种昆虫、56种软体动物、3种鱼、5种两栖动物和24种爬行动物。沥青湖因此成为世界上最有名的化石地点之一,这些动植物生活在4~1万年前的末次冰期,那时剑齿虎和猛犸象在洛杉矶盆地到处游荡。

   在工作之余,我专门花了一天的时间仔细浏览了洛杉矶自然历史博物馆的陈列。这里展出了许多北美新生代的哺乳动物化石,包括大量骨架标本,使我受益非浅。当然,恐龙永远是博物馆中的最爱,洛杉矶博物馆也不例外。这里有一条马门溪龙的完整模型,它是迄今为止发现的脖子最长的恐龙。这里有全世界少有的几件保存最好的霸王龙头骨之一,还有异龙和牛龙的非常精美的模型。

   洛杉矶博物馆的永久性陈列包括两个世界著名的生态展厅,即北美厅和非洲厅。它们是在19世纪20年代扩充的,主要展示了北美和非洲的代表性生态环境,为参观者欣赏动物的形态和它们生活的自然条件提供了一个直观的场所。这是博物馆非常重要的使命之一,因为由于人类的活动,许多大型动物在野外已经销声匿迹了。博物馆还展出了世界上最稀少的鲨鱼“巨口鲨”,雄性的巨口鲨长达4.4米,是首次对公众展出。自1976年第一次发现以来,一共只捕捉到17条这种鲨鱼。在博物馆的发现中心,各个年龄的孩子可以在一堵仿真的岩石墙上做化石拓片,在显微镜下认识水滴中的世界,观察蛇、鱼和蜥蜴等活的动物。在昆虫馆中展出了地中海果蝇和犀金龟等昆虫,还有狼蛛和蝎子等其他无脊椎动物。博物馆的鸟类展览内容相当丰富,包括栩栩如生的鸟类标本,可以身临其景的生态复原,以及27个学习站点。一个独特的展览“丛林:来源于火的生命故事”通过多媒体的声、光和气味演示证明了野火对丛林中生命循环的极端重要性。海洋展厅通过复杂的透视画展示了加州水域从潮间带到深海的海洋生物,参观者在这里可以认识许多动植物种类。在宝石和矿物展厅陈列了2000多件标本,以世界上最大的黄金陈列而著名,包括超过140公斤重的自然金块,以及开采金矿的工具,还有红宝石、蓝宝石和祖母绿等。

   洛杉矶博物馆设有专门的美洲本土文化展览,陈列着800多件展品,包括纳瓦霍人的纺织品、加州和大盆地的篮子、美国西南部的陶器和珠宝,以及一座普韦布洛人的两层悬崖居所复制品等。古代拉丁美洲厅展示了拉丁美洲的史前社会,包括玛雅、阿兹台克、印加以及许多其他文化类群,有来自墨西哥、中美洲和南美洲的陶罐、小雕像、个人装饰品和其他艺术品。祖尼人的神像反映了美国西南部土著美洲人变化多样的艺术技巧,他们从古代起就用石头和贝壳雕刻小动物。

   我最后参观了加州历史展厅,了解到从1500年的美国西南部直到1940年的洛杉矶商业区的演变过程。展厅按年代顺序分为12个主题:土著美洲人、新大陆探险、西班牙前哨、国际竞争、墨西哥领地、美国战争、第31州、手工业、农业、陆地、海空、洛杉矶市。在这个历史展厅中,不仅有文物陈列,还有生活在这里的人民留下的各种记录。

   我在这里学到许多知识,一方面是自然的,另一方面是人文的。真是不虚此行,这不只是参观博物馆后的感想,因为整个洛杉矶之行都让我得到很大的收获。




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