目前，世界各地的研究人员平均每周都会命名一种新的恐龙——古生物学黄金时代的背后是什么?我们与科学家、博物馆工作人员和业余化石猎人进行了交谈，以了解该领域的一些最新突破，包括寻找仍存在于策展人收藏的样本中的化石DNA的新技术……
在这一集里
草根化石发现
露西·缪尔，约瑟夫·博廷
现在，你可能还记得我们采访了这对夫妇，约瑟夫·博廷博士和露西·缪尔博士，关于他们令人难以置信的化石发现。我很高兴地说，他们再次加入我们，向我们讲述他们对化石的迷恋……
露西:我主要研究的是笔石，这是一种基本上已经灭绝的物种。我特别关注的是浮游生物，它们在海里漂浮或游泳，而不是在海底。所以有很多这样的人。这就是我所做的。我对整个社区也很感兴趣。我们在岩石中发现的任何东西都很有趣。
克里斯:所以你们都是由过去的海洋和海洋生物联系在一起的，但我猜是在一个稍微不同的规模上。你说的是浮游生物，它们大概是微观的?
露西:我研究的这种浮游生物实际上很大。最长的大概有一米半。大多数都只有几厘米长。
克里斯:你知道人们是怎么说考古学家夫妇的吗?实际上，和考古学家结婚是件好事，因为他们年纪越大，越有趣。这是很多夫妻说在他们的关系中不会发生的事情，我想你们也一定会发生吧?
露西:是的!嗯，随着年龄的增长，乔留了一副令人印象深刻的胡子，事实上，这胡子看起来非常像他几周前发现的化石，所以他变得更有趣了!
克里斯:你们俩是怎么选上这门课的?最初是什么吸引你进入古生物学的世界的?
乔——我起得很早。我是那种只会研究自然史的孩子;翻过原木和石头，凝视着灌木丛。我在五岁的时候发现了我的第一个化石，并且从未真正停止过。直到我上了大学，意识到看化石可以赚钱，这有点新奇，我才真正把它当成一种职业。我从理论物理转到了理论物理，这是我去那里的目的。我发现数学太难了，化石实际上更有趣。
克里斯-你还是那个露西吗?
露西:不完全是。其实我去剑桥是学植物科学的。我成长的地方根本没有很多化石，所以我小时候从来没有收集过化石。但是当我去剑桥的时候，我第一年需要修第三门课，我真的不想再学化学了，所以我想那一年我会学一些地质学，那会很有趣。一年之后，我坚持了下来，最终专攻古生物学。
剩下的，我想你可以说，都是历史了。但就古生物学而言，它有很长的历史，不是吗?你会对那些对这个领域感兴趣的有抱负的古生物学家说些什么，你是如何进入这个领域的?从哪里开始比较好呢?
乔-这是你几乎不用任何资源就能完成的为数不多的科学之一。所以开始的方法就是出去观察，有句老话说，最好的地质学家是见过最多岩石的人，这在技术上是不正确的因为很有可能看着一块岩石而不去想它。但你可以花很多时间观察这些露头，试图解释它们，你做得越多，它就越有意义，你的眼睛变得越好，你就能看到更多的东西。它真的在质疑你所看到的一切，试图解释这些岩石和其中的化石的真正含义，这让你开始了解它。
露西:我还要补充一点，多亏了互联网，网上有很多关于古生物学的好东西。有YouTube视频，有博客，你可以在网上读到很多这样的科学论文。所以仅仅通过电脑就可以了解很多古生物学的知识。所以我强烈建议任何感兴趣的人尽可能多地阅读。
Chris -我完全同意你现在可以从YouTube上学到的东西绝对是惊人的，不是吗?有趣的是，考虑到这是一门古老的学科就你所研究的而言，这是一个多么年轻的研究领域，尽管人们在几千年前偶然发现了化石，但他们并不真正知道它们是什么，也不怎么考虑它们。这并不是一门真正的科学学科，如果我说错了请纠正我，直到维多利亚时代出现?
露西:就像你说的，人们一直在收集石器时代的化石。在石器时代的墓葬中有三叶虫。但意识到它们是动物和植物的遗骸是19世纪的事情。
乔:阿德里安娜·梅尔写了一本书，《第一个化石猎人》，她在书中追溯了许多古代神话与化石有关。因此，鹰头狮的想法似乎来自丝绸之路上戈壁沙漠中守护它们蛋的骷髅。所以从某种意义上说，这实际上是古生物学，它把化石解释为活着的动物，并重建它们可能的样子。龙也是另一种可能来自恐龙的选择。
查尔斯·达尔文认识化石吗?他是用它们来加强他的论点，还是他没有能力给它们加上日期，因此它们对他没有多大用处?
露西:两者都有。达尔文实际上是一位非常优秀的地质学家，他以在贝格尔号航行中收集各种化石而闻名。事实证明这是非常重要的，但在他工作的时候，地质学还在研究中。所以人们知道地球很老，但不知道有多老。这是在我们有辐射测量数据来获得绝对年龄之前。所以你可以说这块岩石比那块更古老，那块更古老，但你不知道它们的年龄。所以达尔文试图根据陆地侵蚀的速度来计算地球的年龄。我认为他得出了大约4000万年的结论，就我们现在所知，这太年轻了，但在当时，这似乎非常非常古老。所以他的思路绝对是正确的。当然，我们现在知道的更多了。
克里斯-科技帮了大忙。我想你们的领域一定是我们现在可以投入的各种技术的受益者之一。
乔:是的，现在有很多新的成像技术正在被使用，用于三维物体的微型CT，用同步加速器，你可以向微小的化石发射高能射线，看到它们的内部，甚至只是标准的显微镜技术和电子显微镜。这一切都让我们能够回到所有的化石，这些化石还没有被研究到那种程度的细节，并以全新的方式解释它们。因此，它向我们展示了一种全新的看待事物的方式，而这些事物以前因太小或不够明显而被忽视。直到最近的几十年，我们才开始尝试研究这些非常困难的化石，这也是大部分兴趣的来源。
露西:我想说，对于那些拿着锤子去寻找更多化石的老派人来说，还有很大的空间。我们还需要学习更多的东西，所以请出去寻找更多的东西。
那么化石到底是什么呢?
保罗·巴雷特，自然历史博物馆
James Tytko采访了自然历史博物馆的恐龙专家Paul Barrett教授。
保罗:化石是过去生命的遗迹，通常是完全灭绝的动物，没有活着的同类，它们可以是生物体的任何部分。它们可以是壳，可以是骨头，可以是化石，可以是花粉，可以是单细胞有机体的微观内部。它们本质上都是这些动物的坚硬部分，随着时间的推移，它们已经被矿物质所取代，变成了岩石。还有一些更罕见的化石，比如软组织化石，它们保存了动物的内部，比如器官或皮肤或皮毛，但这些化石非常非常罕见，它们以很多不同的方式保存下来，这与它们沉积的岩石的化学成分有关。我们拥有的大多数化石都是生物体的坚硬部分。一般来说，所有柔软、黏糊糊的东西都早已在时间的摧残中消失了。
詹姆斯-我们来看看那些硬骨头，骨头，骨架。它们被保存数百万年的过程是什么?
保罗:所以这些东西被保存下来的主要方式是动物死在了活跃的沉积作用发生的地方。这是泥土、沙子和砾石等物质的沉积，这样遗骸就能很快被掩埋，它们在地面上的时间不会太长，不会让食腐动物、风雨和天气影响它们的外观。当它们被埋在地下时，它们被包裹在形成的岩石中。随着时间的推移，这些沉积物被压实，失去水分，稍微改变了它们的矿物质，变成了岩石。保存在它们内部的骨头或壳也会发生变化。在一个分子一个分子的基础上，那些骨骼和外壳的原始有机成分被形成岩石的矿物所取代，形成了一个精确的岩石复制品，精确到原来的外壳或骨骼的微观水平。
詹姆斯:那我们最有可能在哪里找到这些骨头和贝壳的岩石复制品呢?
主要存在于我们称之为沉积岩的岩石中。这些岩石是由河流、湖泊和海洋沉积而成的，是由沉积物堆积而成的。它们也在其他地方被发现，比如沙漠，陆地上的其他一些地方。这是你首先要找的。然后，根据你感兴趣的化石类型，你需要这些岩石的年龄也合适。作为一个研究恐龙的人，我对三叠纪、侏罗纪和白垩纪时期的岩石特别感兴趣，这些时期大约在2.4亿到6600万年前，也就是恐龙还活着的时候。
詹姆斯:当我们谈到它们是如何被发现的，我们称之为古生物学的这门学科，这一切是什么时候开始的?我们从化石记录中寻找那些年前地球上生命的证据有多久了?
保罗:所以自从人类出现以来，人们就一直在寻找化石。我们从非常早期的人类遗址中找到了一些例子，这些化石显然是被捡起来的，因为人们意识到它们是不寻常的或奇怪的东西。但对化石的科学研究实际上只追溯到几百年前。所以一些先驱者，比如列奥纳多·达·芬奇，就已经开始推测化石遗迹，想知道为什么这些变成石头的贝壳会出现在远离海洋的山顶上。但直到19世纪，我们才有了其他科学分支的发展，尤其是地质学，开始让我们了解地球的年龄，动物出现和进化的时间长度，也发展了关于进化的想法。因此，我们真正开始科学地思考它们只有几百年的时间，并将它们纳入地球整体进化的更大视角，以及它们对我们所知道的生命进化的影响。
詹姆斯:然后快进几百年:恐龙，它们是任何自然历史博物馆的主要展品，更不用说你现在所在的自然历史博物馆了。我知道你现在有一个全新的展览。你能给我介绍一下吗?
保罗-是的。恐龙总是能激发人们的想象力，部分原因是它们奇怪的外表和体型。它们是一个很好的途径，让人们有兴趣思考前世，以及由此产生的地球科学和生物学的各个方面。目前我们有一个大型的新展览，到目前为止只开放了一个月左右，叫做泰坦巨龙。泰坦巨龙专注于一种特殊的恐龙，一种叫做Patagotitan的动物，它来自阿根廷，是地球上行走过的最大动物王冠的竞争者。当我说“在地球上行走”的时候，我会说得很具体，这是指生活在陆地上的动物。有史以来最大的动物是蓝鲸，它生活在海里，但生活在陆地上会给变大带来很多额外的挑战。Patagotitan是一种很可能挑战最大动物极限的动物。
詹姆斯-难以置信。它看起来像什么?
保罗-巴塔哥提坦就是我们所说的蜥脚类恐龙。这些恐龙有着巨大的桶状身体，非常灵活的脖子和尾巴，四条粗壮的柱状腿。有很多著名的例子大家可能都很熟悉，比如梁龙。所以它是恐龙大家族的一员。这是一个很大的例子。我们认为它重约57吨，长约37米。从某种角度来看，这意味着它的重量相当于八九头成年非洲象。实际上它比我们在自然历史博物馆收藏的梁龙复制品还要长10米。所以这些真的是巨大的动物，当你走近它的时候，你会感觉到它们的规模，你会意识到你的头几乎到了它的膝盖。
本周发现的白垩纪生物
科廷大学的Adele Pentland和南安普顿大学的Neil gotling
我们想让你感受一下，对于那些试图跟上古生物学步伐的人来说，这段时间有多忙。世界各地的研究人员平均每周都会命名一种新的恐龙!我们决定关注过去几天发表的两项研究，其中涉及的科学家。虽然发现新物种总是令人兴奋，但科学家们也对进一步阐明我们已知存在的动物的历史感兴趣。James Tytko说……
古生物学正在蓬勃发展。在好莱坞大片和大制作纪录片的推动下，公众对恐龙需求的一个分支是，越来越多的研究人员翻阅博物馆的藏品，重新评估古老的标本，以期揭开对过去生态系统的新视角。
澳大利亚科廷大学的阿黛尔·彭特兰(Adele Pentland)一直在这样做。在她本周发表的研究中，她一直在研究多年前出土的2块化石……
阿黛尔:所以这些标本是在20世纪80年代末在一个现在被称为恐龙湾的地方发现的。自从发掘工作开始以来，他们已经发现了数百个恐龙、早期哺乳动物、淡水蛇颈龙、鳄鱼和一些罕见的翼龙的化石标本。
詹姆斯-翼龙正是阿黛尔感兴趣的。当恐龙在陆地上漫游时，这些会飞的爬行动物就在天空中出现了。
阿黛尔:通常人们会称它们为翼手龙，但称整个类群为翼手龙就像称每一只恐龙为暴龙一样。它们和恐龙不一样。它们不是会飞的恐龙，而且它们的变化很大。一些有30厘米的翼展，而一些大的翼展有10米。所以一些较小的恐龙以昆虫为食，我主要研究的那群恐龙似乎以鱼为食，而一些较大的恐龙可能是食腐肉的食腐动物。
James -古生物学家在他们的研究中很少使用完整的身体标本，不是吗?这次也是这样吗?
阿黛尔:在论文中我们描述了两根骨头。它们实际上也不是来自同一个人。一个是部分骨盆，另一个是一小块翼骨。根据与世界各地其他翼龙的比较，从部分骨盆来看，这只翼龙的翼展可能至少有两米，而真正小的翼骨看起来像是属于翼展刚刚超过一米的动物。这是我们从澳大利亚找到的第一只幼年翼龙。它们大约有1.07亿年的历史。
詹姆斯:如果这一周的化石新闻还不够多的话，来点更切题的吧……
尼尔-大家好，我是尼尔·高斯林。我是南安普顿大学生物科学学院的进化和古生物学讲师。棘龙是最令人兴奋的，几乎肯定是最具争议的，但也是最有魅力的，我觉得这个词很贴切，兽脚亚目恐龙，食肉恐龙，曾经存在过。它们有一个奇怪的头，表面上看起来像鳄鱼，它们的脸很长，有尖尖的圆锥形牙齿，非常适合抓滑溜溜的鱼。我们知道它们吃鱼是因为在1983年发现了一个样本，叫做重石，意思是重爪，因为它们有又大又重的爪子，可以用来上钩。有趣的是，霸王龙和三角龙是大家都知道的大型动物，它们来自北美，而棘龙来自欧洲。好在我们在英国也发现了相当多的种类。
和阿黛尔一样，尼尔和他的团队从古老的标本中观察到，英国棘龙的故事与过去的古生物学家可能认为的不同。博士生克里斯·巴克通过研究黑斯廷斯博物馆和美术馆收藏的化石，有了几项发现。
尼尔:2016年。我们认为生活在英国的棘龙是重石龙，事实的确如此。很快，克里斯识别出了一些独特的特征，并表明它们不仅彼此不同，而且也不是重晶石。所以我们去了英国的三种棘龙。然后，这真的很令人兴奋，我们发现了我们可能发现的最小的恐龙碎片:一颗牙齿，但克里斯又花了很长时间分析它，挑出所有可能的细节，分析这些细节，表明这也不是重晶石相关的群体。这是另一种动物。我们不应该，也不能，我们还没有根据一颗牙齿来命名一个新物种，但我们已经证明，它不是当时活着的任何一个群体，也不是我们今天所知道的。
詹姆斯:这是上周刚刚发表的一些研究成果的样本，它促进了我们对这些古代动物的了解。但与这个研究的黄金时代并行的是化石在拍卖会上以令人瞠目的价格出售，并落入私人收藏家手中的价格暴涨。就在上个月，一家瑞士拍卖行以610万美元的价格出售了一具由三只不同的霸王龙骨头组成的暴龙骨架。我想从我们的科学家那里了解到，这种恐龙骨骼交易对他们未来的工作有多大的潜在损害?
阿黛尔:你可能不知道，但对于一个研究人员来说，描述一个化石标本，就像我在同行评议的科学杂志上所做的那样，这个化石不可能是私人收藏。它必须被收藏在博物馆里，因为人们担心化石需要被每个人都接触到。它不可能只由一个人控制，他们不可能只让他们的朋友研究它，而不让你知道其他可能反对他们的人不看它。科学不是这样运作的。
我一直在做的所有工作都是关于公共收藏的，是的，我们正在努力使科学民主化，使其易于使用。今天发表的关于这颗牙齿的论文是免费的，不幸的是，如果这些东西进入私人收藏，没有人能对它们做任何事情。没有人能看到它们。这是一个非常大的耻辱。
我们会看到恐龙的DNA吗?
兰登·安德森，北卡罗来纳州立大学
近年来，人们的观点已经转变为接受即使是古老的化石也很可能含有一些存在于原始生命形式中的化学物质，包括蛋白质、脂肪，可能还有DNA。这被称为分子古生物学。Landon Anderson在北卡罗来纳州立大学从事这方面的研究，他目前正在那里完成他的博士学位。
兰登:你知道，当有人到野外挖出化石时，肯定会有骨头的形状和结构。但普遍的观点是，矿物质进入并取代了原来的有机物，现在它只是原始生物的复制品，骨架或骨头。这就是一段时间以来，人们对化石的普遍看法。
克里斯-所以这是形式，而不是曾经存在过的东西的结构。
兰登:是的。甚至有一段时间，我们甚至不知道原始的，比如骨骼本身的微观结构是否被保存了下来。你知道所有的血管在哪里吗，或者骨头里的细胞在哪里，它们是否也被保存了下来。
克里斯-那是什么时候开始改变的?我们的观点什么时候开始转变的?
兰登——这种观点认为，整体骨骼化石不仅仅是岩石或矿物对原有化石的替代，这种观点在20世纪初到21世纪初发生了大致变化，当时古生物学家开始研究骨骼化石的微观结构，或者一般的化石。例如，如果他们有一块恐龙的骨头，他们可以取下骨头的薄片，用显微镜观察。实际的组织结构至少在矿物质中得到了复制。所以你可以看到生物活着的时候骨头的结构是什么样的。就在那时，我们开始发现这些骨骼化石可能比我们之前认为的还要复杂。
克里斯:是什么样的见解、数据或发现让人们开始认为这不仅仅是保存完好的微观结构，还有可能是原始野兽或生物的一部分，从而产生了化石?
兰登:主要的发现是在2005年左右，玛丽·施韦策在蒙大拿州地狱溪的一块霸王龙骨头中发现了柔软、灵活的血管和细胞，这真的改变了古生物学家看待化石的一般方式。它们不仅仅是原始生物体的矿物复制品，而且可能还有一些原始组织。如果是这样的话，那么它就有可能告诉我们它的样子以及它活着的时候是如何生活的。
Chris -我是在Mary Schweitzer发表你刚才提到的那篇论文六到八个月后认识她的。她告诉我，当她在一次会议上站起来说，我想我得到了霸王龙的原始组织时，科学界的人都嘲笑她，说她被误导了，一定是做错了实验。大概这种观点现在已经改变了。
兰登:是的。当施韦策博士第一次记录她的发现时，有很多争议。在软组织不是原始软组织的情况下，解释软组织的一个主要观点或假设是，它们可能是细菌的生物膜。但经过多年的测试，数据总体上支持这些确实是科学家们在这些骨头中发现的原始软组织。
Chris -我几乎觉得这是把彩色电视带入了以前的黑白画面。这几乎是古生物学的另一个维度，我们现在正在研究这个。那么它能添加什么我们之前不能通过观察结构得到的东西呢?
兰登:首先，就像有机体生物学一样，总的来说，这些古老的有机体，我们可以通过它们的软组织和保存在其中的化学物质来了解它们，否则我们就没有其他的方法来了解它们。所以它可以告诉我们很多关于它们对环境的生物适应性，它们是如何生活的。
克里斯- DNA一定是圣杯之一，一个可怕的短语，但它一定是目标之一，因为它可以告诉我们很多关于一个有机体的进化史，它从哪里来，和谁有关系等等。我们正处于百万年来关于含有DNA的古代生物的公开数据体系中。你觉得在不久的将来我们能看到霸王龙的DNA吗?
兰登:哦，伙计，这是个大问题。每个人都想知道答案，我们是否会得到恐龙的DNA，在那之后，显然我们是否能够克隆恐龙。有一些研究，最近发表的一项研究报告的不是DNA序列，而是一些可能是DNA的结构。他们还没有对其进行测序，但他们使用了一种化学物质，可以与DNA的双螺旋结构结合，他们能够证明这种化学物质实际上与他们报道的鸭嘴恐龙的软骨细胞中的特定位置结合。我们能把它排序吗?这完全是另一个问题了，因为对DNA进行测序，必要的反应要求它不能被严重破坏。显然，要从恐龙化石中提取原始的DNA，这是一个挑战。
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