恐龍足跡給我們講述的科學(xué)故事

顧泳琳

摘 要：隨著文化發(fā)展進(jìn)步，一些只在課本中見到過的東西逐漸在現(xiàn)實中出現(xiàn)。生活在侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)的恐龍雖然已經(jīng)滅絕，但是在博物館中還可以看到他們的足跡化石、骨骼化石等，這些化石的研究頗具時代意義。本文主要通過對恐龍足跡給我們講述的科學(xué)故事進(jìn)行講解，希望可以讓更多了解恐龍足跡的研究意義。

關(guān)鍵詞：恐龍;足跡;科學(xué)

前言

足跡作為一種證據(jù)，可以為我們提供很多研究材料，通過對足跡的分析，大體可以分析出具體動物的大小、年代、生活習(xí)慣等，為地質(zhì)研究與歷史研究提供材料依據(jù)。如今，痕跡鑒定已經(jīng)成為一門專業(yè)的學(xué)科，是現(xiàn)代刑偵的重要手段，通過對痕跡的鑒定，驗證事件的真實與否，已經(jīng)成為必備手段。通過對恐龍足跡的研究，可以使民眾更加全面了解恐龍，了解那一時代的環(huán)境背景，生態(tài)狀況等等。

1 恐龍足跡的分析

1.1形成

恐龍足跡的形成與正常足跡形成十分類似，正常我們腳踩在泥濘的地面便會留下足跡，只不過恐龍的足跡還要經(jīng)歷其他的步驟才能保存下來，成為現(xiàn)在我們所能看到的化石?？铸埬_踏之后，泥濘的地面需要被太陽暴曬幾日，最好是將足跡曬干，然后經(jīng)過各種地殼中沙土地質(zhì)變化巖石的過程，經(jīng)過數(shù)萬年才逐漸形成恐龍足跡化石[1]。

1.2保存形式

研究者一般會根據(jù)恐龍足跡的具體形態(tài)，將恐龍的足跡分為凹足跡與凸足跡。凹足跡，是指恐龍當(dāng)時腳踏的部分突然經(jīng)過變化變成砂巖，之后隨著地表巖石的差異化風(fēng)化，附在砂巖上面的泥巖會被先風(fēng)化掉，然后露出里面的砂巖，人們才可以看到留在砂巖上的恐龍足跡。這種足跡往往呈現(xiàn)向下凹，也就是所謂的凹足跡。凸足跡則是指，此時泥巖處于砂巖的下側(cè)，恐龍足跡留在泥巖上面，經(jīng)過地質(zhì)的差異風(fēng)化，泥巖先被風(fēng)化，之后人們會在砂巖中看到向上凸的恐龍足跡，也就是凸足跡。這兩種足跡是現(xiàn)代地質(zhì)研究與考古研究中比較常見的足跡保存形式。除了上述兩種足跡之外，還有一種只保留了恐龍側(cè)面的足跡，這種足跡要比上述兩種足跡更容易見到，主要是在地層剖面圖中可以看到，通常被稱為縱切面恐龍足跡。

2 恐龍足跡對科學(xué)故事的解讀

2.1方便大眾了解恐龍運(yùn)動速度

可以根據(jù)發(fā)現(xiàn)的恐龍足跡，推測出恐龍的運(yùn)動速度，更加真實的模擬恐龍的形態(tài)。這種對恐龍的運(yùn)動速度的研究，單純依靠恐龍骨骼化石是很難完成的，有了恐龍足跡化石可以進(jìn)一步簡化研究的難度。根據(jù)同一個恐龍多個腳印相鄰兩個腳印之間的距離，結(jié)合恐龍的具體年齡、體型等可以準(zhǔn)確預(yù)測其當(dāng)時運(yùn)動的速度。利用步子與速度之間的計算公式，此計算公式是科學(xué)家經(jīng)過對人、馬、鳥大量數(shù)據(jù)研究得出的函數(shù)關(guān)系，用V表示運(yùn)動的速度單位是米/秒，V=0.250.5g·λ1.67/h1.17，這里面的g是重力加速度，λ運(yùn)動過程中同一只腳留下的連續(xù)兩個足跡之間的距離，h腿的長度，一般相當(dāng)于足長的四倍。例如，在M市查布地區(qū)發(fā)現(xiàn)的四個連續(xù)的恐龍足跡，被稱作洛克里查布（Chapus lockleyi）足跡。經(jīng)過測量已知復(fù)步長2.33m，足長0.58m，代入上面的公式，得出恐龍當(dāng)時行走的速度4.3m/s相當(dāng)于我們成年人的步行速度。上面的計算只是一種恐龍的運(yùn)動速度，之前測算最快的恐龍12.18m/s一百米的速度比博爾特還要快。如今在互聯(lián)網(wǎng)上很快便可以搜索到相應(yīng)的恐龍速度測算軟件，只要知道的足跡的復(fù)步長與足長，通過軟件輕松就可以算出恐龍運(yùn)動的速度。

2.2走路姿態(tài)

根據(jù)恐龍足跡可以研究恐龍具體的行蹤姿態(tài)，進(jìn)一步方便民眾了解恐龍的具體形態(tài)。根據(jù)恐龍的骨骼化石很輕易便可以看到恐龍是四足行走的動物，與人類有很大的差別，盡管已經(jīng)有很多恐龍的骨骼化石，但是人們還是很難想象恐龍具體是怎么行走的。有了恐龍足跡化石，科學(xué)家們便可以根據(jù)足跡的具體情況，模擬出更為真實的恐龍行走姿態(tài)，讓人們對恐龍的行走姿態(tài)有更深入的了解[2]。例如，在研究翼龍時，因為其可以在空中滑翔，所以很難按照具體的四足動物進(jìn)行模擬，之后有了恐龍足跡的佐證，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)翼龍的行走時，翅膀也參與道行走中來，與之前假設(shè)與鳥類行走方式相同有很大的出入。在《與恐龍同行》（Walking with Dinosaurs BBC制作）中我們看到翼龍行走姿態(tài)，就是根據(jù)足跡化石復(fù)原的行走姿態(tài)。

2.3生活方式

從恐龍足跡化石中還可以分析出恐龍的生活方式，為恐龍的研究提供珍貴的材料。動物有不同的生活方式，像老虎是獨(dú)居動物，獅子的群居動物等。有了足跡便可以對恐龍的具體生活方式進(jìn)行研究，經(jīng)過分析骨骼化石與足跡環(huán)視，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)不同種類的恐龍生活的習(xí)慣是不同的。鴨嘴龍多群居生活，這一點(diǎn)在蓮花卡利爾（Caririchnium lotus）足跡中得到了證實。而大型的三趾型獸腳類恐龍大多是獨(dú)行動物，這點(diǎn)在M鄂托克旗發(fā)現(xiàn)的打量恐龍足跡化石可以證實。恐龍的生活方式除了獨(dú)居與群居的分別之外，恐龍還是一群喜歡戰(zhàn)斗的動物。在S省諸城發(fā)現(xiàn)的眾多鴨嘴龍骨骼化石中摻雜了暴龍的骨骼化石，這一現(xiàn)象科學(xué)家推測當(dāng)時它們一同遭遇了滅頂之災(zāi)。但是對于這種災(zāi)難的第一現(xiàn)場分析，很難通過恐龍的骨骼化石判斷，恐龍足跡化石提供了有力證據(jù)。在研究中發(fā)現(xiàn)，大量的恐龍足跡化石中，有食肉類恐龍的足跡穿插其中。在鄂托克旗發(fā)現(xiàn)的恐龍足跡化石中，有一個本來排的整齊恐龍行跡，被幾頭三趾型恐龍的足跡攪亂，說明小型恐龍的秩序被那幾頭三趾型恐龍打亂，捕食與戰(zhàn)斗開始。

2.4研究古環(huán)境

恐龍足跡化石的發(fā)現(xiàn)對古代環(huán)境的研究有很大的幫助。通過對恐龍足跡的研究與比對附近地質(zhì)環(huán)境可以很好的研究古達(dá)生態(tài)環(huán)境。科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，在蜥腳類恐龍足跡多得地方很少發(fā)現(xiàn)鳥腳類恐龍足跡，且蜥腳類的恐龍足跡多留在干旱的湖邊、灘地，而在潮濕、煤層等環(huán)境中極少會見到蜥腳類的恐龍[3]。在鄂托克旗發(fā)現(xiàn)的眾多恐龍足跡化石與介形蟲（主要生活在干旱與半干旱地區(qū)）化石，卻沒有發(fā)現(xiàn)鳥腳類恐龍化石。

2.5恐龍足跡研究的現(xiàn)實意義

對于恐龍足跡的研究對現(xiàn)實社會的發(fā)展有很大的作用。首先恐龍足跡的研究為歷史與地理研究提供了依據(jù)。恐龍生活在億萬年之前，對于它們的研究可以了解當(dāng)時生態(tài)環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境，以及對地質(zhì)運(yùn)動的研究也十分有利。其次，對恐龍足跡的研究對于加深人們對環(huán)境的理解有很大的幫助。人們在對恐龍足跡化石觀賞中，不斷豐富自身地理觀念，感受到大自然神奇的魅力，更容易引起對自然環(huán)境的思考，提高自身的環(huán)保意識。再次，對于恐龍足跡的研究，為刑偵足跡堅定提供一定借鑒。近年來痕跡刑偵學(xué)對于破解案件來說幫助很大，但是刑偵痕跡發(fā)展中常常會受到阻礙，有了恐龍足跡研究可以對刑偵痕跡研究提供規(guī)定借鑒，進(jìn)一步促進(jìn)其發(fā)展。

結(jié)束語

綜上所述，恐龍足跡給我們講述的科學(xué)故事很多，在了解恐龍足跡的同時方便人們了解恐龍時代的地質(zhì)環(huán)境、生態(tài)環(huán)境，進(jìn)一步了解恐龍的具體形態(tài)、生活方式提升環(huán)保意識。所以，博物館在平時工作中，要注重對恐龍足跡化石的保護(hù)與展覽。博物館還要做好宣傳，讓更多人愿意走進(jìn)博物館，去感受動物的魅力，了解自然的神奇，提高自身對環(huán)境對自然的愛。

參考文獻(xiàn)

[1]何情，邢立達(dá)，王曉麗，等.安徽齊云山晚白堊世獸腳類恐龍足跡點(diǎn)沉積環(huán)境[J].地質(zhì)通報，2017，36（9）：1506-1513.

[2]趙明華.恐龍滅絕之謎[J].小學(xué)生學(xué)習(xí)指導(dǎo)：高年級，2017（10）：8-9.

[3]李日輝，陳曉輝，李建軍.山東郯城以蜥腳類恐龍為主的足跡化石群：古生態(tài)學(xué)及地層學(xué)意義[J].山東科技大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2019，38（01）：44-52+61.

（作者單位：河源市博物館）