热河生物群与燕辽生物群化石发现与研究初始与命名1880——1965

2024-05-16

1. 热河生物群与燕辽生物群化石发现与研究初始与命名1880——1965

热河生物群与燕辽生物群化石发现与研究大事记之初始与命名(1880——1965)
  
  
  
 1880年,第一种真正意义上的热河生物群的化石被研究后被命名为戴氏狼鳍鱼。法国解剖学家索瓦士将其命名为Prolebias davidi,后来英国鱼类学家德沃尔德将其修订为戴氏狼鳍鱼。
  
  
     
 
  
     
 
  
     
 1923年,美国著名地质古生物学家葛利普教授出版了一部科学巨著《中国地质史》 (直译为《中国地层学》 ) 。在这部书里,他第一次提出了"热河动物群"这一名词,用来代表分布于东亚狼鳍鱼岩系的综合化石群。
  
  
  
 1940年,日本人矢部长克在热河生物群的核心地带凌源牛营子九佛堂地层中发现了两具爬行类化石。经研究命名为楔齿满洲鳄。
  
  
  
 1942年,日本学者远藤隆次和鹿间时夫记述了辽宁义县枣茨山的一件蜥蜴化石,并依日本学者矢部长克之姓氏命属名,根据生物形态特征命种名为细小矢部龙,同年日本人又在热河凌源发现并命名了满洲满洲龟。
  
  
  
 1962年,我国著名的地质古生物学家顾知微院士在他的经典论著《中国的株罗系和白垩系》一书中,提出以东方叶枝介、三尾拟浮游和狼鳍鱼为代表的“热河生物群”或“热河化石群”。
  
  
     
 1965年,中国古鱼类研究专家家刘宪亭和周家健发表了在辽宁北票市上园镇发现的中国最早的鲟鱼化石的研究论文,该化石命名为潘氏北票鲟,它的研究发现丰富了热河生物群古脊椎动物的种类,这也是中国鲟类化石研究的开始。

热河生物群与燕辽生物群化石发现与研究初始与命名1880——1965

2. 热河生物群的生物组成

热河生物群可以分为热河动物群和热河植物群两部分。很长一段时间内,由于对植物化石的发现和了解都不多,所以主要的研究实际上是针对热河动物群的。自二十世纪90年代以来的研究,往昔的“东方叶肢介、三尾拟蜉蝣、戴氏狼鳍鱼”已不能概括热河生物的面貌。热河动物群至少包括了腹足类、双壳类、叶肢介、介形虫、蛛形类、昆虫、鱼类、两栖类、龟鳖类、离龙类、有鳞类、翼龙、恐龙、鸟类和哺乳动物等主要门类。其中,每一个门类又包括了多个次一级的分类单元。 热河植物群和动物群相比,研究起步较晚,但也取得了不少成绩。已经发现的植物有苔藓、蕨类、银杏、苏铁、松柏类和开花的植物。其中,银杏、苏铁、松柏类尤其丰富。被子植物也正是从这一时期才开始出现的。著名的种类有辽宁古果、中华古果。 地层层序与化石组合    组  地层  岩层  代表地点  鱼  两栖爬行类动物和哺乳类动物  鸟  热河群  九佛堂组  朝阳波罗赤上河首姜家窝铺义县吴家屯西二虎桥  吉南鱼隆德鱼北票鲟原白鲟  辽西螈鹦鹉嘴龙尾羽龙小盗龙中华鸟龙蜥脚类张氏朝阳翼龙顾氏辽宁翼龙董氏中国翼龙努尔哈赤翼龙飞龙  中国鸟波罗赤鸟义县鸟燕鸟会鸟长翼鸟朝阳鸟松岭鸟热河鸟  义县组  金刚山层  义县金刚山  狼鳍鱼  满洲龟满洲鳄矢部龙翼龙目  孔子鸟  大王杖子层  凌源范杖子山嘴大新房子义县王家沟万佛堂河夹心丰宁四岔口森吉图东土窑  狼鳍鱼北票鲟原白鲟长背鳍鲟  满洲鳄潜龙矢部龙郝氏翼龙兽脚类锦州龙中华龙鸟  辽西鸟冀北鸟孔子鸟  尖山沟层  北票四合屯尖山沟张家沟  狼鳍鱼北票鲟长背鳍鲟原白鲟  热河螈辽蟾属丽蟾满洲龟满洲鳄矢部龙翼龙类树翼龙鹦鹉嘴龙中华龙鸟原始祖鸟尾羽龙热河兽中国猎龙北票龙中国鸟龙张和兽  孔子鸟长城鸟辽宁鸟始反鸟原羽鸟  陆家屯层  陆家屯    无尾目有鳞目鹦鹉嘴龙热河龙辽宁角龙中国猎龙切齿龙爬兽

3. 热河生物群的介绍

热河生物群(Jehol Biota)是生活在中生代晚期,分布于中国北方、蒙古、西伯利亚、以及朝鲜和日本等东亚地区一个繁盛的生物群。这一生物群初始以“戴氏狼鳍鱼—东方叶肢介—三尾拟蜉蝣”为代表。中国辽西地区是研究热河生物群的经典地区,包括义县组和九佛堂组两个地层,共跨越约1800万年。这里保存了大量精美的化石,含20多个重要生物门类:无颌类、软骨鱼类、硬骨鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类等脊椎动物类群,以及无脊椎动物的腹足类、双壳类、叶肢介类、介形虫类、虾类、昆虫和蜘蛛类,轮藻、各类陆生植物(含被子植物)等。

热河生物群的介绍

4. 热河生物群的研究概况

二十世纪20年代初期,在中国的热河地区进行地质工作的主要是外国人。1923年,美国地质学家葛利普首先提出了“热河系”(JeholSeries)的概念,专指凌源地区含化石的地层。1938年,他又提出了“热河动物群”的概念,代表这样一套地层中动物化石组合。此后,日本学者在这套地层中相继发现了一些脊椎动物化石如满洲龟、满洲鳄、矢部龙等。直到1962年,中国地质学家才开始对这一地区的地层古生物进行研究。并有了实质性的贡献。著名古生物学家顾知微院士在无脊椎动物与生物地层研究的基础上,发展了葛利普的“热河系”和“热河动物群”,建立了“热河生物群”,并认为它的代表性化石属种包括东方叶肢介、三尾拟蜉蝣、戴氏狼鳍鱼。自此,热河生物群的研究一直没有中断过。二十世纪80年代末至90年代末,辽西热河群地层中发现了数十个重要的以鸟类和恐龙为代表的脊椎动物化石点:1988年,辽宁省朝阳县胜利乡发现三塔中国鸟;1990年,周忠和在朝阳波罗赤九佛堂组中发掘出燕都华夏鸟;1993年,在辽西的北票县上园镇尖山沟义县组下部发现了原始鸟类——圣贤孔子鸟和原始哺乳类——五尖张和兽……自20世纪90年代以来,在辽宁西部地区陆续发现了20余个门类,数以千计的精美古生物化石。化石分布之广、数量之大、种类之多、保存之好、信息之全轰动了世界。特别是以保存许多生物的软体组织特征而闻名于世,包括恐龙、鸟类、翼龙和哺乳动物中发现的羽毛、毛状物和毛发,以及许多生物中都保存的软组织结构如皮肤印痕、软骨结构、角质喙等。因此,热河生物群被称为被誉为“20世纪全球最重要的古生物发现之一”,世界级化石宝库,中生代的庞贝城。

5. 热河生物群的时代归属

对于热河生物群的时代归属,学界存在两种不同观点:一派认为是晚侏罗世(J3),另一方派认为早白垩世(K1)。双方均是通过绝对年龄测定,支持晚侏罗世的代表人物包括罗清华、孙革、季强、陈丕基、任东等。支持早白垩世的一方包括侯连海、董枝明、徐星、顾知微、汪筱林等。

热河生物群的时代归属

6. 热河生物群的研究进展

热河生物群是中生代晚期分布在东亚地区的一个著名土著性生物群。以热河生物群为特征的热河群陆相地层,在中国辽西地区发育并出露最好。热河生物群的研究虽然历时较长,但真正在国际上引起强烈影响还是从20世纪90年代开始。这些影响无疑离不开一系列早期鸟类(如华夏鸟、孔子鸟和原羽鸟),带羽毛恐龙(如中华龙鸟、尾羽龙和中国鸟龙),早期的哺乳动物(如张和兽与热河兽),被子植物(如辽宁古果)以及其他许多重要生物门类化石的发现和研究。 继张和兽热河兽以后,辽西地区义县组又发现一种原始的哺乳动物戈壁兽类,命名为爬兽。化石包括完整的头骨,而且是立体保存。它一方面具有发育的齿骨—鳞骨关节、前臼齿和臼齿的分化等典型哺乳动物的特征;另一方面也保留了一些类似爬行动物的原始特征,因此被认为是热河生物群已发现的哺乳动物中最原始的一种。在昆虫研究方面,建立了许多新的种类,许多科在中国都是首次报道。在此基础上,对义县组的沉积时期的古气候进行了分析,认为当时在辽西地区存在复杂多变的气候环境。此外,研究者还提出,辽西的义县组和山东莱阳组时代相当。

7. 热河生物群的热河生物群

地质学家把5.4亿年前到现在的这一段地球历史划分为3个阶段,并根据生物进化的顺序和规律,把它们分别命名为古生代(5.4亿~2.5亿年)、中生代(2.5亿~0.65亿年)和新生代(0.65亿年~今天)。顾名思义,它们代表了地球上的生物进化穿越‘古老阶段’,经过‘中间阶段’再到‘新生阶段’的演替过程。热河生物群属于中生代,因此是一个既充满生气、又承前启后的生物群。它主要生活在以辽西地区为代表的我国北方、蒙古、西伯利亚、哈萨克斯坦以及朝鲜和日本等地区,距离今天大约一亿两千万年左右的白垩纪早期。辽西地区不仅是热河生物群分布的中心,而且其独特而完整的陆相中生代地层同样也堪称世界一流,因此才得以保存了今天这样一个世界罕见的化石宝库。它所拥有的世界独一无二的带毛恐龙和丰富的原始鸟类化石使得这一地区成为研究鸟类起源的圣地。  1928年,美国地质学家葛利普在我国辽西进行地质工作的基础上,第一次使用了“热河动物群”这个名称。1962年我国的古生物学家顾知微院士在此基础上提出了“热河生物群”的概念,它包括了动物群和植物群两个方面的内容。热河生物群的化石在我国的发现历史很长,但是从20世纪90年代初开始,才在国际上引起了广泛的重视。最早发现的重要化石是一些保存完整的早期鸟类,它们填补了鸟类演化在这一地质历史时期的空白,随后是一系列其他重要化石,如哺乳动物、带毛的恐龙、原始的被子植物等的发现,把热河生物群的研究逐步推向了国际前沿。  重要生物类群的起源,从来都是进化论者和神创者激烈争论的话题。因此,找寻各门类生物之间的连接是古生物学家永无止境的追求目标之一。热河生物群中就包含了许许多多这样的工作,可以说它们为丰富生物进化论的学说提供了许许多多的实证。  从1995年至今,有关热河生物群的发现和研究,我国学者仅在《自然》和《科学》这两种国际顶尖杂志上就发表了30余篇论文,因此在学术界和社会公众中均产生了较大的影响,并且成为我国地质科学研究中独具魅力的一个研究领域,同时也是我国基础科学研究的一个亮点。

热河生物群的热河生物群

8. 热河生物群提出者

20世纪早期,辽西地区根据当时的行政区划属于热河省。所以,美国地质学家葛利普(久W.Grabau,)1923年在撰写《中国地质学》时,将当时热河省凌源县附近含化石的地层定名为“热河系(JeholSeries)”。1928年他又提出了“热河动物群(JeholFauna)”的名称,用来表示热河系地层中所含的动物化石。1962年,我国古生物学家顾知微将辽西含狼鳍鱼(iycoptera)化石的岩系称为“热河群(JeholGroup)”,并将热河群中以东方叶肢介—三尾类蜉蝣—狼鳍鱼(Eosestheria—Ephemeropsis—Lycoptera)为代表的化石群称为“热河生物群(JeholBiota)”。于是这个化石生物群被正式命名了。 

    在中国大陆正式采用汉语拼音以前,汉语名称英译多用韦氏音标(Wade-Gilesromanizationsystem),“热河”译作“Jehol”。根据现行国际地层命名法规,我们仍采用原有的热河群和热河生物群的英译名称:JeholGroup和JeholBiota。如今,无论在目前通用的地图上或是在当地,都很难找到“热河”这个名称了,承德避暑山庄热河泉的一块石碑上的“热河”两字,可能是唯一有关热河省的文字遗迹。大约距今1.3亿年前,现在中国北部、蒙古和西伯利亚的外贝?加尔地区,包括朝鲜和日本的一部分,是一方山清水秀的乐土,成群的鸟、兽、虫、鱼和茂盛的树木、花草,曾在此繁衍生息。这些动物和植物中的一小部分在地层中保存下来,成为我们今天看到的化石。特别引起世人瞩目的是近年来在辽宁西部朝阳和北票附近的发现。这里的化石保存得尤其精美,不仅是骨骼,甚至通常在化石中十分罕见的羽毛和其他皮肤衍生物、胃石和胃中的食物亦时有报道。可能由于频繁的火山活动,动植物周期性地被火山喷出物与河流、湖泊的沉积物覆盖,为化石的保存提供了优越的条件。
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