揭开哥伦比亚丰富化石矿藏的秘密 | 科学

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莱瓦镇是哥伦比亚安第斯山脉东支的一个风景秀丽的小镇。 这座拥有超过 24,000 人的小镇，大部分房屋都漆成白色，配有绿色木框和西班牙屋顶瓦片。 它是一个受欢迎的旅游目的地，拥有餐厅、酒吧、博物馆和美洲最大的城镇广场之一，面积达 150,000 平方英尺（比 50 个网球场还大），铺有巨大的鹅卵石。 该镇以其殖民时期的建筑、节日和户外活动以及海洋动物化石而闻名。

菊石是一种已灭绝的海洋头足类动物，具有独特的卷曲贝壳，镶嵌在城镇各处的墙壁、地板和道路上。 当地人和游客在莱瓦镇周围未铺砌的道路上行走和徒步旅行时经常会发现化石。 在前总统胡安·曼努埃尔·桑托斯 (Juan Manuel Santos) 签署 2018 年保护该国古生物遗产的法令之前，街头小贩向路过的游客出售化石。

在距今 1 亿至 1.45 亿年前的白垩纪早期，哥伦比亚中部的这个地区位于水下，这些化石是复杂多样的海洋生态系统的一部分。 当时，该地区是海洋的一部分，覆盖在原始加勒比海新形成的南美洲旁边的大陆架上。 它的水域相对较浅，深约 590 至 650 英尺，由于硫酸含量高和溶解氧含量低，底部对大多数生物来说都是有毒的。 当死去的动物和植物落入海底时，毒性可以保护它们的遗体免受食腐动物的侵害，从而有助于保存它们。 当安第斯山脉的这一部分开始形成时——根据最近的一项研究，大约 7200 万年前——这些化石确实达到了新的高度。

莱瓦镇周围的化石是帕哈地层的一部分。 这层沉积岩部分由以前的海底形成，拥有世界上最完整的下白垩纪海洋动物群记录之一，也是哥伦比亚大部分古生物学研究的所在地。

1977 年，一位农民在耕田时发现了一只 32 英尺长的短颈上龙，它是该地区最著名的化石。 在关于正确命名的争论中，该化石被称为 Monquirasaurus (克罗龙) boyacensis。 这个令人印象深刻的标本在哥伦比亚变得如此出名，以至于围绕它建立了一座博物馆。 2015 年，在同一地区，莱瓦镇古生物学研究中心主任 Mary Luz Parra Ruge 发现 斑纹龟，一只拥有 1.25 亿年历史的海龟，是世界上最古老的海龟之一。 哥伦比亚最重要、最多产的古生物学家之一玛丽亚·帕拉莫 (María Páramo) 领导的团队于 2018 年发现并描述了 生命中的萨奇卡龙另一种 32 英尺长的上龙，以附近的萨奇卡镇命名。

一亿三千万年前，无数形状各异的菊石与鱼类和巨大的海洋掠食者一起在原始加勒比海中游动。 其中之一是 Kyhytysuka 是一种 sachicarum一种 16 英尺长的水生爬行动物，拥有细长的剑状头骨和锋利的牙齿。 这种可怕的生物并不是热带白垩纪海洋中最大的动物：它被几种巨大的长颈蛇颈龙所超越，例如 26 英尺长的蛇颈龙。 哥伦比亚卡拉瓦亚龙。 位于生态食物网顶端的是上面提到的两种上龙，每一种的长度都是成年大白鲨的两倍多。

“在那些海里游泳会很可怕，”魁北克麦吉尔大学的博士研究生迪尔利·科尔特斯说，他研究哥伦比亚白垩纪海洋的海洋生态系统的演变。 她补充说，最大的掠食者的头骨有六英尺长，足以让这些生物一口吞掉大多数人类。

科尔特斯出生于莱瓦镇，小时候就对化石产生了兴趣，经常与家人一起徒步旅行时发现化石。 作为一名高中生，她研究了蛇颈龙的下颌，在大学期间，她在古生物学研究中心提供参观和准备化石，该中心是一个博物馆和学术中心，致力于探索和保护该地区的化石。 她说，上述许多化石“几乎在我的后院”都能找到。

科尔特斯一直知道她想成为一名古生物学家，但哥伦比亚大学不提供古生物学本科学位。 因此，尽管她在家乡被化石包围，但像她之前的许多其他哥伦比亚古生物学家一样，她不得不离开这个国家进行研究生水平的研究。 在哥伦比亚通哈的一所大学获得生物学学士学位后，她有机会在巴拿马和德国工作和研究化石，然后前往蒙特利尔攻读博士学位。 她在麦吉尔大学的研究重点是热带地区白垩纪海洋生态系统的演化，特别是帕哈地层的化石。 她说，这个地区的化石非常丰富，但研究不足。

史密森尼热带研究所的哥伦比亚著名古生物学家、科尔特斯的导师卡洛斯·哈拉米洛 (Carlos Jaramillo) 也同意这一观点：“热带地区的化石虽然丰富，但相对而言尚未被探索过，而且许多化石与温带地区的化石一样保存完好。” 由于缺乏对热带化石的了解，我们对深层时间、古代生态系统和地质记录的共同理解产生了偏差。 2021 年发表的一项研究 自然 发现在同行评审期刊上收集、分析和发表的有关古生物学的数据中，97% 来自高收入或中高收入国家的研究人员。 作者认为，这种不平等是殖民历史和全球经济的产物，扭曲了我们对古生物多样性的理解。

如今，哥伦比亚被全球公认为生物多样性最丰富的国家之一，拥有超过 已鉴定 75,000 个物种。 这里有最多的兰花（超过 4,000 种）、蝴蝶和鸟类，植物多样性位居世界第二。 哥伦比亚还拥有丰富的古生物标本，至少有三个富含化石的地点：莱瓦镇附近的帕哈地层； 北部的塞雷洪组 (Cerrejón Formation)，以该大陆最早的热带雨林化石记录而闻名， 泰坦巨蟒，一条超过 32 英尺的巨蛇，在 6000 万年前滑行； 塔塔科阿沙漠是白垩纪海龟化石的家园，其中一些有一辆小型汽车那么大。

可能还有更多化石丰富的地区有待发现。 哥伦比亚国立大学生物学硕士生赫克托·丹尼尔·帕尔马-卡斯特罗也在研究帕哈地层的化石，他说：“我相信这个国家有很多地方没有古生物学家涉足过。” 几十年来，政府、左翼游击队、右翼准军事组织和贩毒集团之间的对抗限制了科学家可以参观和研究的地方。 2016 年政府与哥伦比亚革命武装力量（哥伦比亚革命武装力量，该大陆最大、历史最悠久的游击队组织）达成和平协议后，研究人员有望探索全国各地的新地区。 然而，在过去的几个月里，哥伦比亚革命武装力量、其他游击队和贩毒集团持不同政见者的暴力活动再次出现，导致许多地区再次对科学家关闭。

帕尔马-卡斯特罗和科尔特斯一样，专门研究帕哈地层的化石。 然而，当他挖掘时，他寻找的是叶子、茎、树枝、球果和生活在下白垩纪的稀有树木化石。 古老的陆缘海毗邻长满针叶树、松树和柏树的森林海岸线。 这些植物群的一些残骸——被河流带到海洋的树木、树叶和树枝，或者可能被风吹到海洋的植物碎片——最终沉入了海底，那里的条件非常适合保存。 在帕哈地层中，在海洋生物旁边发现古代陆地植物化石并不罕见。

帕尔马-卡斯特罗在地质学本科阶段研究了帕哈地层。 由于哥伦比亚没有古生物学系或学位，对其古代生态系统的研究就落在了地质学家的肩上。 那时他第一次对下白垩纪植物化石产生了兴趣。 它们的吸引力之一在于，尽管它们数量众多，但几乎没有对它们进行过任何研究。 一旦完成生物学学位，他计划申请哥伦比亚境外一所大学的古生物学博士学位课程。 “我们的想法是移民继续学习，但始终怀着继续研究哥伦比亚化石材料的想法，”他补充道。

由于需要更多的研究经费，古生物学领域学术和专业机会的缺乏变得更加严重。 哥伦比亚政府对科学的投资一直惨淡。 各个政治派别的领导人都未能增加研究经费，而现任政府正在主持研究经费的下降。 去年 10 月，立法者批准将国家科学预算削减近 18%； 在辩论中，许多众议院议员认为，考虑到通货膨胀因素，实际削减幅度接近25%。

大多数哥伦比亚古生物学家在欧洲或北美的机构工作，那里有更多的资源和职业机会。 他们经常继续在哥伦比亚进行实地考察，旨在教育新生和公众。 有些人已经能够作为大学教授返回并开始小型研究小组和项目。 “这些小团体正在研究不同的知识分支，并在哥伦比亚慢慢发展古生物学，”科尔特斯说。

随着对该国古代历史的研究不断增加，哥伦比亚的一些障碍变得更加明显。 该国缺乏更先进研究所需的技术工具，例如微计算机断层扫描（使用 X 射线创建物体内部和外部的虚拟 3D 模型而不破坏物体）或同步加速器辐射（使研究人员能够评估化学物质）化石的组成。

许多 20 世纪发现的哥伦比亚化石都被运出了该国——有些是由 20 世纪 20 年代开始在那里开采石油的热带石油公司的员工带出的——最终远至加州大学伯克利分校，纽约美国自然历史博物馆。

讽刺的是，2018 年旨在保护该国化石遗产免遭此类剥夺的法令却成为古生物学家的另一个障碍。 虽然该法律对于打击非法偷猎和贩运化石至关重要，但它的限制性可能非常大。 今年早些时候，帕尔马-卡斯特罗在芝加哥菲尔德博物馆花了几个月的时间为他的论文进行研究。 他想使用博物馆的一些设备，但只有获得适当的许可后，他才能将化石带出哥伦比亚。 加之哥伦比亚国立大学官僚作风缓慢，这意味着当化石转让最终获得批准时，帕尔马-卡斯特罗已经离开芝加哥回到哥伦比亚。

“我认为哥伦比亚古生物学的前景正在改善，但我们还需要做更多的事情，”科尔特斯说。 “有很多材料可供研究，但我们甚至没有自然历史博物馆。” 哥伦比亚只有少数小型博物馆和大学能够妥善保存和展示化石，限制了公民学习化石的能力。

“我敢说，哥伦比亚的许多孩子都梦想着恐龙，甚至可能对它们着迷，但我们没有很多地方适合鼓励这些兴趣，”科尔特斯补充道。

莱瓦镇的古生物学研究中心是科尔特斯最早开始了解化石的地方之一，也是为数不多的机构之一。 该中心继续鼓励大学生和研究生进行研究，向游客和当地人宣传其化石展品的价值。 其中一项名为“古生物学守护者”的项目向 K-12 学生教授古代生态系统以及如何研究它们。 目前的学生中有一个正在开发自己的古百科全书的男孩和一个梦想着研究古植物学的女孩。

尽管面临许多挑战和缺乏资金，哥伦比亚研究人员仍在寻找化石、研究古生物学记录并寻找创造性的方法来分享他们的工作。 最近，32 名哥伦比亚科学家为本书的第二版做出了贡献 很久 （很久以前），撰写有关他们的工作和他们研究的化石的章节。 这本图画书旨在通过在该国发现的化石讲述地球的历史。 科尔特斯写了关于古代海洋爬行动物的章节； 哈拉米洛是编辑之一。

随着研究古代生态系统的人数持续增长，人们对哥伦比亚古生物学的未来持乐观态度。 新的地点将被探索，还有更多未知的物种等待被发现。 帕尔马-卡斯特罗说：“我们的想象力不足以满足我们未来的需求。”

本文来自 Hakai 杂志，这是一本关于沿海生态系统科学与社会的在线出版物。 阅读更多类似的故事，请访问 哈凯杂志网。

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