赵资奎:显微镜下揭“蛋”秘

2018-12-26 15:23:40

 

        2013年4月17日,第44个世界地球日活动周期间,“中国古动物馆恐龙蛋馆”在广东省河源市正式揭牌开馆。中国恐龙蛋研究专家第一人——80岁高龄的赵资奎研究员,推动了这个“蛋馆”的建成,并使其成为世界著名的恐龙蛋研究基地。

        2011年11月,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员赵资奎携弟子专程从北京抵达广东,对河源恐龙蛋化石的保护与开发工作展开为期3天的专题调研。这已是赵资奎第4次来到河源。此行,主要是对河源恐龙博物馆现有馆藏的15233枚恐龙蛋化石样品进行专题调研,同时为今后编写的《中国恐龙蛋化石志》做准备。

        赵资奎深知,河源出土的恐龙蛋化石均属晚白垩纪时期,迄今已有6500万年。如此众多的恐龙蛋化石在河源的红砂岩被发现,表明当时河源是非常适宜恐龙繁殖的理想之地。二地球上的恐龙蛋资源90%都在中国,中国的恐龙蛋化石发掘量约占全世界的三分之一。而广东河源的恐龙蛋化石不仅数量多而且保存得好,资料相当完整。馆藏恐龙蛋化石数量高居世界第一位。把全球所有馆藏恐龙蛋化石加起来目前还没有河源馆藏恐龙蛋化石数量的一半。

        有精心保护的恐龙蛋资源,有专家的技术支撑,才有了后来的中国古动物馆恐龙蛋馆。

  赵资奎,毕业于中山大学生物学系,主攻寄生虫方面的研究。他毕业之后被分配到了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所从事地质学和古生物学方面的研究工作。最初由于专业不对口,他萌生过换工作单位的想法,但未能如愿。工作之初,他参加和组织了周口店及陕西蓝田的野外考察与发掘工作,学习和掌握了地质学和考古学方面的专业知识,对工作产生了浓厚兴趣。后期由于古脊椎所战略发展需要,他又被安排负责筹建化石组织切片实验室,为了能够更好地了解组织学的相关知识,他曾前往北医口腔系进修,学习掌握了切片制作技术,这也为后来转向研究古蛋类学研究打下了坚实的基础。

赵资奎(右一)对广东河源恐龙蛋产地进行考察

提出恐龙蛋分类与命名方法

        20世纪60年代,我国地质古生物学家针对南方红层、西北地区野外工作的开展,在我国多个省份的白垩纪地层中发现了数量巨大、种类繁多、分布广泛的恐龙蛋。杨钟健采用恐龙蛋宏观形态学分类方法对这些标本进行了初步的研究。同时,杨钟健将在我国华南各地采集的恐龙蛋交给赵资奎开展蛋壳显微结构的研究工作。

        为了能够更好地理解和认识蛋壳的组织结构,赵资奎和同事收集了大量现生鸟蛋作为对比材料,制作了近千件蛋壳显微结构切片。通过对比蛋壳显微结构,发现杨钟健命名的短圆蛋还可以进一步分为5类:将军顶圆形蛋、厚皮圆形蛋、二连圆形蛋、金刚口圆形蛋和薄皮圆形蛋等。这一研究成果得到了杨钟健的充分肯定。这一研究极大的激发了他的研究热情,赵资奎在全面分析前人恐龙蛋分类和命名优缺点的基础上,提出了目前国际上通用的恐龙蛋分类与命名方法。并在随后的几年中研究和命名了我国各地发现的众多恐龙蛋新类型,奠定了基本的恐龙蛋分类体系。

中德联合研究期间赵资奎在广东南雄考察

恐龙蛋多学科综合研究

        赵资奎关于恐龙蛋的分类及其他相关研究成果得到了国际同行的认可,其中最为知名的是德国波恩大学的古生物学家H. K.Erben。在Erben的极力推荐下赵资奎于20世纪80年代初留学德国。在那一段时间,国际上关于恐龙绝灭的“碰撞理论”产生。赵资奎与导师Erben对于恐龙蛋蛋壳减薄等相关问题进行了深入的讨论,Erben对于他的一些想法非常感兴趣,并对南雄盆地可能存在K/T界线给予了极大的关注。在Erben的极力推动之下,中国科学院和德国马普学会的国际合作项目得以立项。

        中德联合考察团经过连续多年的野外考察,在广东南雄开展了沉积学、古生物学、磁性地层学、地球化学、孢粉学等多学科的综合研究,认为晚白垩世时期恐龙的灭绝与古环境的变化关系更为密切。尤其是“碰撞理论”依据的铱元素异常,在南雄盆地中的多次出现,同其他微量元素和氧同位素异常相一致,对“碰撞理论”提出了强有力的挑战。

赵资奎对江西萍乡发现的恐龙蛋进行考察

恐龙筑巢产卵行为的探讨

        恐龙蛋在蛋窝中的排列模式很好地反映了恐龙筑巢产卵的行为。赵资奎根据生物力学中的“薄壳理论”建立相应的数学模型,对各类羊膜卵的抗失稳能力进行了有意的计算分析。进而对伤齿龙、窃蛋龙等各类恐龙筑巢产卵行为进行了探讨,为不同类型恐龙蛋在蛋窝中的排列方式给出了合理的解释。

        正是赵资奎近半个世纪的坚持,从最基本的分类学做起,使得恐龙蛋的研究向更深层次发展,逐步建立了包括恐龙蛋在内的蛋类学的系统研究方法和理论。使得蛋类学这一新新交叉学科有了具体的研究内容、理论基础、研究技术与方法。