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《热河生物群》(中英文对照画册)

2016-04-21      来源:科技与国际合作司     
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  主编:王章俊

  书名:《热河生物群》(中英文对照画册)

  出版社:地质出版社

  出版时间:2016年3月

  ISBN 978-7-116-09562-5

  作者简介:

  王章俊

  地质出版社、中国大地出版社总编辑、编审,中国地质大学(北京)兼职教授、硕士生导师。1982年毕业于原河北地质学院地质系。长期从事编辑出版和科普图书策划工作。曾编辑出版了百余种地质专业类和科普类图书。目前,在宇宙与生命进化科学传播方面以及古生物知识普及上,具有一定的造诣,颇受业界认可。主持并承担多个国家级资助项目。

  内容简介:

  本画册所讲述的热河生物群(Jehol Biota)是生活在东亚地区1.35亿~1.12亿年前早白垩世的一个古老生物群,其分布范围包括了现今中国的东北部、蒙古、俄罗斯外贝加尔以及朝鲜半岛等国家和地区。自1923年,葛利普(Grabau)命名“热河动物群”以来,不断有新的门类的物种被发现。时至今日,国内外古生物爱好者熟知的中华龙鸟、羽王龙、小盗龙、孔子鸟、热河鸟等,已经成为热河生物群新的标签,因为它们的发现将最迷人的恐龙和最让人困惑的鸟类起源问题有趣地联系起来。热河生物群是一个重现鸟类起源的最佳场所。

  我们在画册中展示的古生物物种具有较强的代表性。另外对于翼龙、恐龙、鸟类及哺乳动物这四类尤为重要的生物,我们进行了详尽的分类描述。在编写形式上,我们设置了两大板块:第一板块是基本描述,对各门类生物进行简练的概述,使读者对这一门类生物有整体认识;第二板块是化石档案,展示各古生物化石照片和复原图。在第二板块中,我们穿插了一些分类描述、知识链接以及探索发现。知识链接给读者拓展一些古生物的有趣知识,探索发现则主要介绍一些有趣的研究成果。本画册的编写力求简单明了、科学有趣,行文谨慎地在专业与通俗之间展开。对于化石,我们多描述看得见的形态结构,将生物结构与功能之间的紧密联系呈现给读者。

  我们更希望偶尔读到它的、对古生物不甚了解的读者也能喜欢这本画册并成为古生物的爱好者。

  创新点:

  (1)将科研成果通俗化。画册内容虽然多取材于科研成果,但对于化石物种的描述,我们将科学语言通俗化、简练化,多去描述直观的形态结构。同时,又不同于一般古生物科普语言,我们将骨骼学特征与复原特征结合起来。

  (2)在化石、复原图之外,穿插了知识链接、探索发现等趣味性内容。这些拓展的内容可读性较强,读者在欣赏化石及复原图的同时可以收获更多相关的知识。

  (3)精美的复原图片,活泼有趣的设计、排版风格。画册中采用了很多精美的古生物复原图,具有很强的艺术感染力。我们进一步对这些图片进行设计处理,增强了视觉冲击力,丰富了画册内容。

  (4)中英文对照。本画册的编写采用中英文对照的形式,将热河生物群丰富多彩的古生物世界介绍给中内外的古生物爱好者,宣传我国卓越的地质调查成果。

  无获奖经历

  前言

  1.2亿年前的一扇窗

  本画册所讲述的热河生物群(Jehol Biota是生活在东亚地区1.35亿~1.12亿年前早白垩世的一个古老生物群,其分布范围包括了现今中国的东北部、蒙古、俄罗斯外贝加尔以及朝鲜半岛等国家和地区。如果对照地图,我们就会发现这个范围与地球的表面积相比其实非常小。1.35亿~1.12亿年前的时限又是怎样一个概念呢?假如我们把地球46亿年的时间压缩成一天24小时的话,那么热河生物群出现的时间就是23点17分,在7分钟13秒后又悄悄离场。

  尽管范围狭小、时间短暂,这一生物地理区系却留下了丰富多彩的古生物遗迹,使我们得以通过这个时空窗口了解到许多生物演化的奥秘。它同加拿大伯吉斯页岩及德国索伦霍芬灰岩一道,成为世界上最重要的古生物化石产地。

  白垩纪生物的蕃息之地

  1923年,葛利普(Grabau)在辽宁西部的凌源地区注意到叶肢介、狼鳍鱼以及一些双壳类生物的特殊组合特征,并在5年后命名了“热河动物群”。1962年,中国学者顾知微将以狼鳍鱼—三尾类蜉蝣—东方叶肢介为代表的化石群通称为“热河生物群”。

  时至今日,国内外古生物爱好者熟知的中华龙鸟、羽王龙、小盗龙、孔子鸟、热河鸟等,已经成为热河生物群新的标签,因为它们的发现将最迷人的恐龙和最让人困惑的鸟类起源问题有趣地联系起来。在这里,很少有大家印象中的恐龙形象,相反,众多小巧敏捷、身披羽毛的恐龙在当时的丛林中穿梭,满口利齿和钩曲的指爪暴露了它们作为掠食者的天性。飞行能力还欠发达的鸟儿甚至会因为来不及快速起飞而成为它们的餐点,而且它们在树上生活时似乎仍难以逃脱被恐龙撕咬的命运。

  阅读本画册之后,读者就会发现热河生物群是一个重现鸟类起源的最佳场所,就会知道长着羽毛的恐龙其实是这些鸟类的祖先。

  除此之外,生活在淡水中的还有众多的腹足类和双壳类动物,比起鱼和龟鳖,离龙无疑是当时水中的顶级捕食者;生活在阴湿湖岸的蜥蜴也时常可以见到从水中探出脑袋的蟾和蝾螈;陆地上除了最为活跃的恐龙外,还有一些原始的哺乳动物,而后者绝不甘心于生活在前者的淫威之下;各种各样的翼龙盘旋在湖泊上方,以优美的滑翔姿势与鸟类共享一片蓝天。研究表明,这里可能是白垩纪翼龙的中心栖息地。在陆地、天空和湖泊中还生活着不可计数的昆虫,最早的被子植物也静静地生长在光照充足的浅水水域中。

  我们不禁要问,热河生物群产地是如何在1.35亿~1.12亿年前为如此丰富的生物提供了绝佳的栖息地?它又是如何成为这些生物的葬身之所呢?

  热河生物群的前世

  三叠纪至早中侏罗世时期,辽西及华北地区处于西伯利亚板块和华北板块的汇聚地带。碰撞与挤压控制着当时的地理地貌格局,软化的岩石圈将大量的热释放出来,形成大规模的火山活动。到了中晚侏罗世——白垩纪,西伯利亚板块和华北板块最终拼贴完成,但板块运动并没有停止,因此在大陆内部形成了规模宏大的造山带。与此同时,西太平洋板块开始向欧亚板块俯冲,软化的岩石再度冲破地表,形成一次次强烈的火山爆发。早白垩世的热河生物群就是在这样的背景下产生的。

  板块运动在造成火山喷发的同时,也在辽西地区形成了几个大的盆地。它们当时是一些淡水占据的湖泊,周围环绕着茂密的森林,构成了当时的主要景观。除此之外,高山、丘陵、沼泽等地貌分别孕育了不同的动植物群落。

  然而,当时火山喷发频繁,这些湖泊也成为热河生物的葬身之所——

  炽热的火山碎屑流从火山口喷涌出来,来不及逃跑的以恐龙为主的陆地生物被裹挟进来,它们中的少数则被赶进湖泊,无奈之下落入湖底;

  随之而来的大量火山灰也铺天盖地落入湖泊,它们搅浑了湖水,致使一些水生生物死亡;

  火山爆发在邻近地区产生高温,翼龙和鸟类纷纷向湖泊上方的低温地区逃散,而它们最终也逃不过硫化氢等有毒气体的荼毒,死亡后直接掉进湖泊。

  总之,这些沉入湖底的不幸儿,被湖泊中沉降的泥沙和落入湖泊的火山灰埋藏起来,从而形成了我们现今见到的热河生物群化石。有人将热河生物群称为“中生代的庞贝城”,这再形象不过了。

  重返热河生物群

  为了全面呈现出热河生物群的全貌,又不失之冗杂,我们选择的古生物物种往往具有较强的代表性。另外对于翼龙、恐龙、鸟类及哺乳动物这四类尤为重要的生物,我们进行了详尽的分类描述,使读者在阅读本画册的时候,对这些古生物的观察就能有更广阔的视角。

  在编写形式上,我们设置了两大板块:第一板块是基本描述,对各门类生物进行简练的概述,使读者对这一门类生物有整体认识;第二板块是化石档案,展示各古生物化石照片和复原图。在第二板块中,我们穿插了一些分类描述、知识链接以及探索发现。知识链接给读者拓展一些古生物的有趣知识,探索发现则主要介绍一些有趣的研究成果。本画册的编写力求简单明了、科学有趣,行文谨慎地在专业与通俗之间展开。对于化石,我们多描述看得见的形态结构,将生物结构与功能之间的紧密联系呈现给读者。

  我们更希望偶尔读到它的、对古生物不甚了解的读者也能喜欢这本画册并成为古生物的爱好者。

  特别鸣谢

  在本画册的编写过程中我们得到了中国地质科学院地质研究所、中国科学院南京地质古生物研究所、辽宁省化石资源保护管理局的大力支持与帮助,在此表示最真诚的谢意。画册中的一些图片来自赵闯、邢立达以及Mick Ellison等人,还有的来自网站如wikimedia commons,www.rah-bop.com等。然而画册中还有部分图片因查无出处,我们无从标注,在此向这些图片的原作者表示感谢,并欢迎这些图片的作者与我们联系。

  限于我们的知识和能力,画册难免会有不当甚至错误之处,恳请读者批评指正,我们将不胜感激。

                                                       

                                                          编者

  2015年11月15日

  目录

  前言

  无脊椎动物

  腹足类

  双壳类

  叶肢介

  介形类

  小龙虾及洞虾

  昆虫

  脊椎动物

  无颌类及鱼类

  两栖类

  龟鳖类

  离龙类

  有鳞类

  翼龙类

  恐龙

  鸟类

  哺乳类

  植物

  试读章节

  恐龙

  基本描述

  恐龙(Dinosaurs)是地球历史上最为著名的一类史前动物。它们最早出现于2.3亿年前的晚三叠世,繁盛于侏罗纪和白垩纪,灭绝于6500万年前的白垩纪末期。它们群生存于陆地上的主龙类爬行动物四肢直立于身体的正下方,而不像其他爬行动物那样往两旁撑开。

  所有已知恐龙的属种可归入两大类:蜥臀类恐龙和鸟臀类恐龙。两者的区别在于腰带结构。腰带由三块骨头构成:肠骨、坐骨和耻骨(图上分别用蓝色、绿色和红色表示)。大多数蜥臀类恐龙耻骨向前腹方延伸,坐骨支撑尾巴抬离地面;而所有鸟臀类恐龙的耻骨则向后腹方延伸,为胃部提供了广阔的空间,便于这群植食性恐龙消化食物。鸟类是由蜥臀类恐龙中的兽脚类恐龙进化来的。

  Dinosaurs are the most famous prehistoric animals in the earth history. They first appeared 230 million years ago in the Late Triassic , flourished in the Jurassic and Cretaceous, and then became extinct 65 million years ago at the end of the Cretaceous. They are a group of  Archosauria on land, with all four legs right behind the body instead of spreading their legs on two sides of the body like other raptiles.

  All known dinosaurs can be classified into two orders: Saurischia and Ornithischia. The main difference lies in the structure of pelvic girdles. The girdle consists of three paired bones: ilium, ischium and pubis (figured with the blue, green and red). The pubis of most saurischians is anteroventrally oriented and the ischium supports tail off the ground. However, ornithischians have pubi posteroventrally oriented, which provide enough space for stomach. It is convenient for herbivorous dinosaurs to digest food.

  Moreover, the birds were evolved from theropods within saurischians.

  化石档案

  美颌龙科

  美颌龙科,意即“拥有美丽颌部的恐龙”,最早发现于德国著名的索伦霍芬灰岩中。美颌龙科具有一些共同的特征:较短的前肢,前上有三指,指上生有利爪;尾巴和后肢很长;脖子长而灵活,头骨窄长而轻巧,生有很多锐利的牙齿。

  热河生物群的美颌龙科包含三属:中华龙鸟(Sinosauropteryx)、中华丽羽龙(Sinocalliopteryx)和华夏颌龙(Huaxiagnathus)。它们都是长羽毛的恐龙。中华龙鸟是世界上长羽毛恐龙的首次发现,中华丽羽龙是目前所有美颌龙中最大的个体。

  Compsognathidae, which means dinosaurs with beautiful jawwafirst found in the famous German Solnhofen limestone. Compsognathidae has some common characteristics: short forelimbs with three manual digits, sharp claws, long tail and hindlimbs. Their neck is long and flexible with long and narrow skull with a lot of sharp teeth.

  Compsognathidae in Jehol Biota contains three genera: SinosauropteryxSinocalliopteryx and Huaxiagnathus. They are all feathered dinosaurs. Sinosauropteryx is the first discovery of feathered dinosaurs in the world and the Sinocalliopteryx is currently the largest individual among Compsognathidae.

  原始中华龙鸟(Sinosauropteryx prima

  分类归属:蜥臀目  兽脚亚目  美颌龙科

  时空坐标:早白垩世,辽宁北票、凌源

  体型大小:体长1m左右,高0.4m

  形态特征:头骨较大,牙齿粗壮锐利、呈锯齿状;前肢粗短,爪钩锐利,后肢长而粗壮;尾特别长,几乎是吻部至臀部长度的两倍,尾椎多达64枚。在它的头顶后部、颈部、背部和尾巴上都发育有较短的原始羽毛

  生活环境与习性:是森林中的一种小型肉食性恐龙,擅长在奔跑中捕食,尤其喜欢捕杀蜥蜴和哺乳动物

  Classification: Order Saurischia  Suborder Theropoda  Family Compsognathidae

  Age and Locality: Early Cretaceous, Beipiao City and Lingyuan City, Liaoning Province

  Size: Body length 1m, height 0.4m

  Morphology: The skull is relatively large with sharp and pointed teeth. The forelimb is short 

             and robust with strong claws, while the hindlimb is long and strong. The tail is

             extremely long,nearly two times of the snout-vent length, and composed of 64

             caudal vertebrae. The short protofeathers cover its posterior portion of head, 

             neck, back and tail

  Living habits: A small carnivorous dinosaur in the forest, good at hunting while running. It

             often preyed on lizards and mammals

  知识链接

  中华龙鸟身上的羽毛

  目前,大多数的科学家都认为中华龙鸟身上的丝状结构是原始羽毛,称为“前羽”或“原羽”。这些羽毛相当粗糙,根本不是为了飞行,而是用来保温。白垩纪早期的气候并不像后来那样温暖,而且生活在森林之中,早晨和夜晚都非常湿冷,这时中华龙鸟身上的羽毛就可以帮助它们维持体温。

  Feathers on the body of Sinosauropteryx

  At present, most of the scientists believe that the filamentous structures covered on the body of Sinosauropteryx are protofeathers. These feathers are rather rough, not for flying, but to keep warm. The climate in the Early Cretaceous was not warm as later. Living in the forest, it could be cold and wet in the morning and evening. Therefore the feathers covered Sinosauropteryx can help it to keep warm.

  巨型中华丽羽龙(Sinocalliopteryx gigas

  分类归属:蜥臀目  兽脚亚目  美颌龙科

  时空坐标:早白垩世,辽宁北票

  体型大小:可达3m,高0.8m

  形态特征:前肢短而强壮,后肢长且肌肉发达;上下颌牙齿弯曲,边缘有锯齿,下颌强壮;具有一条长尾,尾椎有49枚;化石可见羽毛印痕。除了体型较大,中华丽羽龙与其他美颌龙科成员的区别在于它们的手部相对手臂很长

  生活环境与习性:穿梭于丛林中的一种小型肉食性恐龙,非常凶猛,会捕杀一些体型较大的恐龙和鸟类

  Classification: Order Saurischia  Suborder Theropoda  Family Compsognathidae

  Age and Locality: Early Cretaceous, Beipiao City, Liaoning Province

  Size: Body length 3m, height 0.8m

  Morphology: Forelimb is short and strong while hindlimb is long and muscular. There are

             curved and serrated teeth on the upper and lower jawsIts lower jaw is strong. 

             It has a long tail composed of 49 caudal vertebrae. There are visible feather

             impressions on the fossil. Besides the large size, the relatively long manus

             distinguish Sinocalliopteryx from the other members of Compsognathidae 

  Living habits: It was a fierce carnivorous dinosaur, and was able to catch some large dinosaurs and birds

  探索发现

  窥探中华丽羽龙的食谱

  2012年8月,科学家对中华丽羽龙胃容物的报道为我们打开了一扇窥探它们食谱的窗子。研究人员发现,中华丽羽龙竟然会捕食驰龙和鹦鹉嘴龙!除此之外,孔子鸟的骨骼碎片也在它们的胃中发现,更有甚者,科学家还在它们的胃中找到了四颗帮助消化植物纤维的胃石!如此说来,中华丽羽龙荤素通吃,真是个名副其实的大吃货。

  然而,驰龙科的恐龙行动敏捷,它们那弯曲的脚趾爪可以轻易划开猎物的腹部,无疑是一类高级的掠食者。因此,中华丽羽龙要想捕食驰龙,绝不是简单地以硬碰硬。它们身上虽然有羽毛,但却远远不能用于飞行,也不可能从树上猛冲下来。但别忘了,它有一双强大的后肢!它很有可能藏匿在树丛中警惕周围的动静,一旦发现驰龙就动用强壮的后肢肌肉一跃而起,从背后发起攻击,避开驰龙锐利的脚趾爪。胃中的孔子鸟骨骼表明,丽羽龙的袭击速度极快,敏捷如鸟类也在劫难逃。

  To learn the recipe of Sinocalliopteryx

  In August 2012, scientists reported the stomach contents of Sinocalliopteryx, which opens a window for us to investigate its recipe. The researchers found that, Sinocalliopteryx would prey on dromaeosaurids and Psittacosaurus. In addition, the bone fragments of Confuciusornis is also found in its stomach. Scientists even found four gastroliths, which could help it to digest plant fibre. So, it deserves the name of chowhound.

  However, dromaeosaurids are quick predators with sharp claws to rip the abdomen of preys easily. Therefore, when hunting dromaeosauridsSinocalliopteryx needs to be smart. Although it has feathers, it could not fly or rush down from trees. However, it has a pair of powerful hindlimbs, which could help it jump off the bushes it hides itself in, and attack dromaeosaurids in the back. The Confuciusornis in its stomach showed that Sinocalliopteryx was in quick action and agile birds was also doomed.

  东方华夏颌龙(Huaxiagnathus orientalis

  分类归属:蜥臀目  兽脚亚目  美颌龙科

  时空坐标:早白垩世,辽宁义县

  体型大小:长约1.8m,高约0.6m

  形态特征:它具有美颌龙类的一般特征,但头骨更大、前肢更长。头骨中有许多空洞,整个头骨显得轻巧;牙齿尖锐弯曲

  生活环境与习性:森林中较为凶猛的猎食者可能主要猎取小型的蜥蜴以及哺乳类

  Classification: Order Saurischia  Suborder Theropoda  Family Compsognathidae

  Age and Locality: Early Cretaceous, Yixian County, Liaoning Province

  Size: Body length 1.8m, height 0.6m

  Morphology: It shows the general features of Compsognathidae, but possesses a larger skull and longer forelimb. There are many holes in the skull, so the entire weight of skull is reducedIt has sharp and hooked teeth

  Living habits: It was a fierce hunter, and probably fed on the small animals suah as lizards and mammals

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