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考古如何解開恐龍集體死亡之謎

這是一張電腦生成的圖像,顯示一隻棕色的厚鼻龍張開嘴,頭上長著角,身後還有其他恐龍在吃植物。

Walking with Dinosaurs/BBC Studios
這張電腦生成的圖像顯示,厚鼻龍擁有獨特的獨角獸式角

在加拿大阿爾伯塔省一片茂密森林山坡之下,隱藏着一個規模巨大的恐龍墓地。

數以千計的恐龍在一場突如其來的災難中瞬間喪命,被埋葬於此。

現時,一隊古生物學家來到這片被䁥稱為「死亡之河」(River of Death)的派普斯通溪(Pipestone Creek),希望解開這場發生於7,200萬年前的謎團:這些恐龍到底是怎樣死的?

揭開真相,首先得靠大鎚猛力敲擊。要打開覆蓋化石的厚重岩層,得靠蠻力。

帶領這次挖掘工作的艾米莉·班福斯教授(Emily Bamforth)形容岩石是「古生物學的黃金」。

當團隊開始進行更細緻的清理工作,去除泥土與塵埃時,一堆化石化的骨骼逐漸浮現眼前。

在派普斯通溪(Pipestone Creek)發現了厚鼻龍的髖骨化石。

Kevin Church/BBC News
厚鼻龍的髖骨是這條小溪中發現的數千塊化石之一

「那一大塊骨頭,我們認為是髖骨的一部分,」班福斯教授說道,她的狗「阿斯特」(Aster)在監視——牠今天的任務是一旦發現附近有熊就會吠叫示警。

「然後這裡,這些細長的骨頭全都是肋骨。這塊很完整,是腳趾骨的一部分。至於這一塊,我們完全不知道是什麼——這正是派普斯通溪謎團的一個很好的例子。」

BBC新聞團隊來到派普斯通溪,親眼見證這座史前墓地的龐大規模,並觀察研究人員如何拼湊線索。

這個遺址已出土數千件化石,並持續帶來新的發現。

班福斯教授的狗「阿斯特」(Aster)坐在她旁邊的岩石上,她撫摸著狗的頭,背景中人們正在挖掘化石。

Kevin Church/BBC News
班福斯教授的狗——「阿斯特」,正在執行放哨任務

這些化石骨骼皆屬於一種名為厚鼻龍(Pachyrhinosaurus)的恐龍。該物種以及班福斯教授的發掘項目,將於BBC全新的《與恐龍同行》(Walking With Dinosaurs)中登場。該節目透過視覺特效結合科學研究,重現史前世界。

厚鼻龍生活於白堊紀(Late Cretaceous )晚期,為三角龍的近親。其身長約五米,體重達兩公噸,四足行走,頭部巨大,頭頂長有明顯的骨質褶邊及三隻角。最具代表性的特徵,是鼻樑上突出的骨塊結構,稱為「boss」(形容凸起的圓形裝飾)。

現時挖掘季剛剛開始,將持續至秋季。團隊現階段挖掘的地區面積雖小,但化石分佈極為密集。班福斯教授估算,每一平方公尺,可能埋藏多達三百件恐龍骨骼。

迄今為止,團隊已發掘的範圍約為一個網球場大小,但整個化石層沿著山坡延伸,長達一公里。

班福斯告訴我們,「其密集程度令人震撼。」

「我們相信,這是北美最大型的恐龍骨床之一。」

「全球已知恐龍物種,有超過一半是根據單一標本描述的;而我們這裡,擁有數千隻厚鼻龍。」

研究人員在加拿大阿爾伯塔省一條小溪挖掘化石的俯視圖。

Kevin Church/BBC News
派普斯通溪(Pipestone Creek)仍隱藏著許多秘密

古生物學家相信,這些恐龍當時正集體遷徙,從南方越冬地出發,向北前往夏季棲息地,行程長達數百英里。

當時這片地區氣候比今日溫暖許多,覆蓋著茂密植被,為這群龐大的草食性恐龍群體提供充足的食物來源。

班福斯表示,「這是一個單一物種、單一群體在某個時間點的完整樣本,而且樣本數極大。這在化石紀錄中幾乎前所未見。」

提供線索的化石

這片位於阿爾伯達省西北部的土地,不僅是厚鼻龍的棲息地。當時亦有體型更龐大的恐龍在此地漫步。研究這些恐龍,對於理解古代生態系統至關重要。

我們驅車兩小時,抵達「枯木山丘」(Deadfall Hills)。前往該處需穿越密林,涉水橫渡一條湍急的河流——「阿斯特」則是用狗爬式游過去——再攀越濕滑岩石。

在這裡,毋須開挖;巨型骨骼早已被流水沖刷出岩層及洗淨,就在河岸邊,等待被人拾起。

一塊巨大的脊椎骨很快被發現,泥地上還散落著肋骨碎片及牙齒。

一條河流在陡峭的岩石邊緣流淌,河岸邊有一塊巨大的腳趾骨,岩石邊緣長滿了松樹,研究人員正在河岸邊挖掘恐龍化石。

Kevin Church/BBC News
在枯木山丘發現的一塊趾骨,埃德蒙頓龍的家園

古生物學家傑克森·斯威德(Jackson Sweder)對一塊疑似恐龍頭骨的化石特別感興趣。「我們在這裡發現的大多是鴨嘴龍,學名為埃德蒙頓龍(Edmontosaurus)。如果這真的是頭骨,那這隻恐龍體型非常龐大——可能長達10公尺(約30英尺)。」

埃德蒙頓龍是另一種草食性恐龍,曾在這片森林中遊走,牠們的化石正協助古生物學家拼湊出這片史前土地的樣貌。

斯威德是鄰近大草原市、菲利普·J·柯里恐龍博物館(Philip J Currie Dinosaur Museum)的收藏經理,厚鼻龍與埃德蒙頓龍化石的清理與研究工作均在此地進行。他目前正研究一具巨大的厚鼻龍頭骨,長約1.5公尺,暱稱為「大山姆」(Big Sam)。

一名身穿藍色格子襯衫的男子正在博物館工作室研究一塊巨大的骨頭

Kevin Church/BBC News
傑克森·斯威德(Jackson Sweder)致力於研究「大山姆」(Big Sam),尋找有關古老世界的線索

斯威德指著頭盾頂端原本應有三根角的位置,但中間那根缺失了。「所有保存較完整的頭骨,在那個位置都有一根尖角,」他說,「但那個如獨角獸般的小尖角,似乎沒有了。」

多年來在這處非凡遺址工作,這個博物館團隊已收集了約8,000塊恐龍骨骼。實驗室擺滿了化石,當中包括厚鼻龍的各種呎寸的骨頭,從幼年到成年,應有盡有。

擁有如此多動物的樣本,讓研究人員能深入了解恐龍的生物學,包括物種的成長過程與族群結構。他們也能觀察個體差異,了解某些厚鼻龍如何在族群中脫穎而出——「大山姆」缺少的那根角,或許正是一個例子。

突如其來的災難

電腦生成影像,顯示一隻棕色的厚鼻龍寶寶張開嘴,頭上長著角,用頭摩擦著一隻成年的厚鼻龍

Walking with Dinosaurs/BBC Studios
這群恐龍很可能在一場天災中被消滅了

博物館與兩處遺址的詳細研究,正協助團隊解答一個關鍵問題:為何在派普斯通溪(Pipestone Creek)會有如此大量的動物在同一時間死亡?

班福斯表示:「我們相信,這是一群在季節性遷徙中的恐龍族群,途中遭遇某種災難性事件,導致整個族群——或至少大部分個體——瞬間被一掃而空。」

所有證據都指向一場突如其來的洪水。可能是一場山區暴風雨引發的山洪,洪水洶湧而下,連根拔起樹木、搬動巨石。

班福斯指出,厚鼻龍根本無法逃生:「牠們族群龐大,無法快速移動,而且頭重腳輕,加上不太擅長游泳。」

現場發現的岩石中,保留了洪水湍流所形成的沉積旋渦痕跡。石頭中的波浪見證災難被凝結的瞬間。

在小溪裡發現的一塊岩石上,可以看到波浪

Kevin Church/BBC News
在小溪裡發現的一塊岩石上,可以看到波浪

但這個恐龍的夢魘之日,對古生物學家來說,卻是個美夢。

「我們知道,每次來這裡,我們百分之百肯定能找到骨頭。而且每年我們對這個物種都會有新的發現,」班福斯說。

「這就是我們不斷回來的原因,因為我們仍在尋找新事物。」

當團隊收拾好工具,準備改天再來時,他們知道前面還有很多工作要做。他們所揭示的,不過是埋藏在這片土地下的冰山一角,還有更多的史前秘密正等待被揭曉。

如這張電腦合成的圖像所示,在災難發生之前,人們認為厚鼻龍正在遷徙,許多棕色的動物穿過寬闊的岩石壁架,陽光和雲彩在綠色山脈上投射出光芒。

Walking With Dinosaurs/BBC Studios
如這張電腦圖像所示,在災難發生之前,厚鼻龍被認為正在遷徙

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