日前，英國《自然·通訊》雜志在線發(fā)表了由南京大學(xué)副教授姜寶玉、美國自然歷史博物館教授喬治·E·哈洛、美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室教授肯尼斯·沃霍利茨、中科院古脊椎動物與古人類研究所研究員周忠和院士、美國自然歷史博物館孟津教授聯(lián)合署名的文章《新證據(jù)表明火山碎屑密度流導(dǎo)致了熱河生物群的特異埋藏》。

　　文章首次提出，熱河生物群保存上億年不腐化的原因是火山碎屑密度流，它們造成包括恐龍在內(nèi)的大量生物瞬間死亡，并將之帶入附近的湖泊保存下來。5位中美科學(xué)家是如何得出這一結(jié)論的？12日，記者對文章第一作者姜寶玉進行了專訪。

　　姜寶玉告訴記者，分布于冀北-遼西-內(nèi)蒙古東南部的熱河生物群是中生代最重要的化石寶庫之一，產(chǎn)出了大量保存完整且精美的動植物化石，如早期鳥類、長毛恐龍、原始哺乳類動物和早期被子植物等。鳥類和恐龍類化石除保存完整硬體部分外，還保存了完整羽毛、“羽毛”狀皮膚衍生物和皮膚印痕等軟體組織，一些恐龍化石甚至還保存了食物殘留物及胃石、卵等其他生理組織。

　　但是，相對于系統(tǒng)古生物學(xué)研究取得的巨大進展，國內(nèi)外對熱河生物群的研究并不充分，尤其是關(guān)于熱河生物群如何形成的幾個關(guān)鍵問題。2011年，姜寶玉和其他4名中美科學(xué)家組成團隊開始對此進行研究。

　　“2011年底，我們通過解剖化石及其保存的圍巖來還原現(xiàn)場。”姜寶玉說。分析結(jié)果令人震驚，“首先，我們發(fā)現(xiàn)，包裹在化石外面的不是我們想象中的湖泊泥巖，而是火山灰；其次，我們在巖石光片上發(fā)現(xiàn)恐龍和鳥化石對下伏的湖底沉積物造成擾動變形，這說明當時動物很可能是被直接拋入湖里的；另外，化石中的這些陸生動物，它們都是肘部彎曲、脊椎向后彎，擺出一副打拳擊的姿勢，這與龐貝古城火山碎屑密度流遇難的人類遺骸極其相似。”姜寶玉說。

　　談及陸生動物的化石為何出現(xiàn)在湖泊中，姜寶玉分析道，火山碎屑密度流不僅導(dǎo)致了以恐龍為主的陸生動物大規(guī)模死亡，還在流動過程中，把一部分動物卷到了密度流里面。在流經(jīng)湖泊的時候，由于流速降低，動物遺體又被拋到了湖中。與動物遺體一同拋到湖里的，還有大量沉積物，這些沉積物把動物遺體迅速掩埋，最終形成化石。

　　火山碎屑密度流離開火山口時的速度最高可達每小時700公里，溫度最高可達1000攝氏度。熱河生物群的動物遺體為何沒有被高溫的火山碎屑密度流燒毀？姜寶玉說，我們推測，當這些動物被卷入火山碎屑密度流時，其時速已經(jīng)大大下降，每小時可能只有上百公里，溫度估計只有兩三百攝氏度，動物會被卷入火山碎屑密度流并且烤焦，但不會被燒毀。

　　姜寶玉說，這項研究成果首次提出：在白堊紀中期，火山碎屑密度流不僅導(dǎo)致了中國東北地區(qū)以恐龍為主的陸生動物的大規(guī)模死亡，而且還搬運了一部分動物遺體到湖泊中埋藏起來。這種災(zāi)難性的事件記錄下了中國東北地區(qū)一個相對較為完整的、白堊紀中期的陸地生態(tài)系統(tǒng)，而通過對這個生態(tài)系統(tǒng)的研究，我們可以恢復(fù)這一時期陸地生物的多樣性和生命演化的一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)。