里奇·麦克雷(Rich McCrea)弯下腰,猛地一跃而起,在咆哮的奎利提溪(Quality Creek)上空短暂地盘旋,然后落在了对岸。“就是这里,”他一边说,一边探头看向岩石风化面突出的砂岩岩檐下方。隐藏在岩架底部阴影中的是一组保存完好的三趾足迹,这些足迹是由白垩纪时期鸭嘴龙留下的。与海滩漫步者在沙滩上留下的浅浅足迹不同,这些鸭嘴龙的化石足迹是凸起于岩石表面的穹顶状的。麦克雷把头探出来,咧嘴一笑。“如果我9300万年前就站在这里,我就会在地表之下,而且能听到恐龙在我头顶上行走,”他说。
麦克雷是英属哥伦比亚省图姆勒岭(Tumbler Ridge)和平地区古生物学研究中心(Peace Region Palaeontology Research Centre)的古生物学家,他和印第安纳·琼斯一样敏捷,但更愿意将自己比作夏洛克·福尔摩斯。和福尔摩斯一样,他是一位执着的侦探,有着非凡的直觉,能发现细微的线索。通过仔细研究岩石中的足迹化石——那些未经训练的人很容易忽略的细微隆起和凹陷——他正在拼凑出比骨骼化石更能完整地展现恐龙行为、迁徙和互动方式的画面。“归根结底,保存最好的骨骼仍然是一具尸体,”麦克雷说。“恐龙在活着的时候留下了足迹,所以它们就像是动物生命史上非常短暂的快照。”
足迹侦探学,或称遗迹学(ichnology),是古生物学的一个分支,目前才刚刚兴起,而一些最令人震惊和意外的发现就发生在加拿大西部荒野。2000年,两位男孩在图姆勒岭漂流时,充气船翻覆后,他们被卡在河岸上,上面布满了化石足迹,这个地区因此成为了遗迹学研究的沃土。此后,麦克雷在英属哥伦比亚省和阿尔伯塔省各地旅行,寻找白水溪切割基岩形成河道、矿工钻穿悬崖、以及地内活动将山丘推向崎岖山脉的地方。所有这些地质活动都有助于揭示恐龙漫步的侏罗纪、三叠纪和白垩纪地层。“我不挖掘足迹,”麦克雷说。“我让地貌为我工作。”他发现的、无需使用镐或铲子就能找到的化石,包括一些世界上最完整的甲龙和鸭嘴龙足迹序列,以及一个稀有的暴龙足迹。
麦克雷一直在寻找暴露的古老基岩大块区域,这些区域通常包含恐龙在沙滩上行走时留下的足迹。这些足迹在数百万年的时间里,在不断堆积的沉积物重量下,沙粒会发生熔融,从而保存在砂岩基质中。但足迹也可能出现在不太明显的地方。如果恐龙踩过的是泥浆而不是沙子,足迹本身就无法作为化石保存下来;因为泥浆有机物含量高,在其他沉积层挤压下会变成易碎的煤。然而,有时,一种比泥浆矿物质含量更高的、新的沉积物会像湿石膏填充模具一样填满足迹的凹陷。当这种天然石膏硬化成砂岩时,就会形成一组“填充足迹”,这些内部朝外的足迹痕迹通常能在奎利提溪那样岩石岩檐下方找到。通过比较足迹化石的轮廓与恐龙脚骨的形状和尺寸,遗迹学家可以确定是什么类型的动物留下了它们。
仔细检查足迹有时也能提供关于恐龙日常习惯和社交习性的线索。在阿尔伯塔省大峡谷附近的一个矿区考察时,麦克雷研究了四足甲龙、鸟类和一种名为兽脚类(theropod)的食肉恐龙的混合足迹。他被一英里宽的基岩带上的甲龙足迹震惊了,这些足迹非常密集,表明这些身披盔甲的植食性恐龙曾大量聚集在那里。
出于好奇,麦克雷对该地区的矿物成分进行了分析。结果显示,甲龙聚集区域的岩石质地更细腻,含煤量也比其他地方更高,这表明该地区曾是一个停滞的、含有大量有机物的地点。麦克雷像在浴缸里发现阿基米德一样,感觉像是发现了什么。“沼泽!”他心想。当然!他已经知道甲龙的牙齿异常扁平钝,所以它们会倾向于选择柔软、湿滑的沼泽植物——恐龙版的婴儿食品——这是合乎情理的。它们宽如雪鞋的四趾脚也非常适合在泥泞的沼泽底部行走。相比之下,两足行走的食肉恐龙,用它们像鸟爪一样的脚和长腿,在泥泞中行动会不那么方便,因此很可能避开了沼泽。
足迹也提供了恐龙社交生活的窗口,揭示了特定类型的动物是独居还是群居。然而,几组并排的足迹并不一定表示有兽群存在。如果其中一组或多组足迹的轮廓比其他组更不清晰,那就意味着留下足迹的土壤条件有所不同——因此,动物迁徙之间可能间隔了相当长的时间。
同样,如果麦克雷遇到几条周期性交叉的恐龙行迹,他对这些动物曾经一起旅行的说法表示高度怀疑。“真正证明你找到的是兽群的最佳证据是,当一组足迹转向,而其他平行足迹线也朝同一个方向弯曲,”麦克雷说。“这表明动物们试图保持它们之间的稳定距离。”在阿尔伯塔省和英属哥伦比亚省的几个地点都发现了恐龙群居行为的证据。在科罗拉多州的普尔加托里河谷(Purgatoire River valley)也可以找到其他群居痕迹,那里植食性蜥脚类恐龙的行迹之上,覆盖着一群肉食恐龙留下的精细三趾足迹,它们一直在跟踪兽群。
麦克雷希望在他的恐龙饮食和社交习惯的宏大画像中增添更多细节。区分食肉恐龙和植食性恐龙的足迹有时很容易,因为食肉恐龙的脚有长长的、带爪的脚趾,但当足迹的一部分(如脚跟)只被保存下来时,区分就可能变得困难。麦克雷的研究表明,一些足迹化石中发现的皮肤纹理图案对特定动物群体来说是独一无二的。如果他对数百个足迹的研究支持这一理论,研究人员将能够查看只有几平方英寸大小的化石局部印记,并以高度的确定性判断出是什么类型的恐龙留下了它们。
虽然麦克雷的工作侧重于足迹化石揭示的行为,但英国剑桥大学的朱莉娅·戴(Julia Day)等研究人员利用足迹数据来充实恐龙生物力学的宏观图景。在测量了牛津郡食肉恐龙足迹序列的脚部尺寸和步长后,戴利用这些数据计算出恐龙在留下足迹时的移动速度。她得出结论,像霸王龙(Tyrannosaurus rex)和巨齿龙(Megalosaurus)这样的大型兽脚类恐龙,通常以每小时约4英里的速度漫步,但在追捕猎物时可以加速到每小时19英里。尽管对于一只13000磅的动物来说,这个速度令人印象深刻(最快的人类冲刺速度约为每小时23英里),但这些数字却打破了流行神话——尤其是经典的《侏罗纪公园》追逐场景,其中一头霸王龙以每小时50英里的速度与SUV赛跑。
麦克雷希望效仿戴的做法,深入挖掘他发现的足迹,以寻找恐龙生物能力的线索,但他没有像他希望的那样多的时间进行推断。由于侦探的首要任务是收集所有可用的证据,他目前的最高优先级是绘制并描述他发现的所有足迹地点,以防被侵蚀和工业开发破坏。“你必须从收集原始材料开始,而我目前就在做这件事,”他说。他估计,仅这项初步工作就可能需要至少二十年。尽管如此,他坚信最终的回报——为解开恐龙生命的奥秘提供一套新的线索——将使一切努力都值得。














