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他从“雪藏”化石里读出史前巨鲨的迁徙故事

我国科学院古脊椎动物与古人类研讨所(以下简称中科院古脊椎所)副研讨员盖志琨的作业室就在北京动物园对面。与动物园中生龙活虎的飞禽走兽构成某种美妙的照应,他的作业室里堆积着数亿年前的古脊椎动物化石,它们被以为是脊椎动物尔虞我诈的先人之一。
这间作业室活像个小型天然博物馆。化石有序堆叠在一起,环绕着作业桌,盖志琨伸手就能拿到它们。桌子对面的书架上规整摆放着天然矿石,墙上则挂着他在户外科考时捡来的巨大耗牛头骨。盖志琨每天就坐在这里,在这些沉默不语的石头中寻觅着生命演化的蛛丝马迹。
在受疫情影响无法外出科考的日子里,盖志琨从一枚核桃巨细的瓣齿鲨牙齿化石开端,读出了一个史前巨鲨跨大洋迁徙的故事。这枚初次在我国发现的瓣齿鲨属牙齿化石,大大扩展了瓣齿鲨在北半球的古地理分布规模,为瓣齿鲨跨古特提斯洋迁徙供给了重要的化石依据。
前不久,相关研讨效果以封面文章方法宣布于世界学术期刊《地质学报(英文版)》。
就像生物进化总是充溢偶然,盖志琨关于瓣齿鲨的研讨发现相同是一个美妙的偶然。盖志琨此前的首要研讨目标并非鲨鱼,而是与其相去甚远的无颌类盔王八。不过,在一差二错下,盖志琨从山西阳泉的当地科研人员那里得知了瓣齿鲨化石的存在,“这几枚化石几年前就被发现了,但一向被存放在展览馆里没人研讨”。
彼时,正因疫情哪也去不了的盖志琨,计划让这几枚被“雪藏”的化石“复出”。“其时,我仅仅想拓宽一下自己的研讨视界,做一个两三页的简报就差不多了。”他回想道。
但随着研讨逐步深化,他发现这颗牙齿并不简略。在前史上,曾有两位瓣齿鲨的发现者。瑞士古生物学家路易斯·阿加西最早发现这一物种并进行了开端命名,“但他未曾发现这其实是一个全新的分类”。到了1840年,英国古生物学家理查德·欧文爵士再次发现瓣齿鲨,并将其作为一个新物种进行了归类命名。不仅如此,瓣齿鲨相同与我国缘分不浅。我国古脊椎动物学奠基人杨钟健曾在上世纪50年代发现过瓣齿鲨类牙齿化石。
“本来一颗牙齿后边有这么深的前史见识。”在清晰物种归属后,盖志琨发现该属种化石此前仅被发现于美国和欧洲,在我国属初次发现。地质研讨标明,2.9亿年前的山西阳泉曾是一片接近赤道的温暖浅海,而瓣齿鲨属牙齿化石在此呈现,阐明其其时已具有了跨大洋的迁徙才干。放逐,其刃状牙齿边际上布满的很多笔直细槽和其具有的巨大咬合面标明,瓣齿鲨或许能对猎物肌肉组织进行撕咬,生态位类似于现代大白鲨,是古生代海洋里的尖端掠食者。
瓣齿鲨仅仅盖志琨科研进程中的“番外篇”,他的首要研讨目标是比鲨鱼小得多的无颌类盔王八,“这是一种我国特有的无颌鱼类”。
颌,在脊椎动物进化过程中扮演着重要的人物,“有了颌,它们的进食方法就可以从滤食变为自动捕食,这是进化的一大步”。但从无颌到有颌,这中心仍有大片的进化空白等候添补。无颌类盔王八恰巧坐落两者之间,为颌的演化进程供给了重要依据。
读研期间,盖志琨在浙江等地连续发现了一批无颌类盔王八化石,他完成了这些化石外部形状的大部分描述性研讨作业。2006年,接近硕士毕业时,盖志琨拿到英国皇家学会供给的全额奖学金,获得了出国深造的时机。
国外求学时,盖志琨把试验室叫作“小黑屋”,“屋子很小,没有窗户,没有阳光,不开灯便是乌黑的”。他的作业与盲人摸象无异,使用瑞士同步辐射光源扫描仅凭肉眼看不见的化石内部,得到一张张在外人看来有些含糊、分辩不出详细形状的黑白图片。然后他要凭借着对盔王八的满足了解,用这些二维图片重构出盔王八化石内部的三维结构,拼凑出一头完好的“大象”,在其间寻觅颌演化的轨道。
盖志琨在这间“小黑屋”里坐了3年,2万张图片重复看了不下10万次,合计恢复重构出了77个盔王八化石标本的内部三维结构。但惋惜的是,直到3年奖学金赞助时间截止,他只恢复了标本,还未进行深化的研讨,更无效果可言。“去英国什么也没干,全耗在试验室里了。”盖志琨感到苦闷。
2008年,盖志琨带着一路陪同他的化石和恢复重建好的标本踏上归国之旅。他尽力调整自己的心态,信任触底反弹,“横竖现已不能再差了,剩余的就只能是往上走”。
回国后,他每天早上4点起床,在无人打扰的清晨单独上路。“哪怕我每天就写200字,也比一点不写要好。”他理解了科研要坐“冷板凳”的真实寓意,开端重复打磨与修改文章。
一晃3年又过去了。2011年,《天然》(Nature)杂志以封面引荐论文方法宣布了盖志琨在无颌类盔王八方面的研讨效果。该效果为研讨脊椎动物颌的来源带来了新的曙光,这个发现于浙江的小鱼也因而被命名为“曙鱼”。而以此研讨为根底,盖志琨完成了400页的博士论文。这本厚重的博士论文今日仍被摆在他的作业室,盖志琨将其视为代表作。
尽管取得了一些效果,但盖志琨乐意将部分劳绩归于“好运”。由于他清楚地理解,有所发现仅仅少量时间,一无所得才是科研中常有的事。他至今丰功伟绩导师、中科院古脊椎所研讨员朱敏告知自己的话:“对古生物研讨者来说,户外便是你最大的试验室,像搞物理化学试验相同,你也要面对许屡次失利,但只需你不轻言抛弃,锲而不舍地做下去,总有一天你会有收成!”
谈及入行的原因,盖志琨毫不避忌地说,这相同是一个偶然。高考前食物中毒,他被调剂到了没填写过的地球科学系,学了一个他“没听说过的专业”——资源环境区划与办理。大学4年,盖志琨逐步摸到一点门道,他计划持续读研。为了避开令他苦恼的数学,他挑选了古生物学,“开端便是想着学古生物不必考数学,我就报了”。
就这样懵懵懂懂闯入古生物的世界,盖志琨也不清楚自己有没有爱好。但他信任一个简略的道理:“你要先把工作做到极致,才干谈是否有爱好。”
第一次去浙江长兴科考时,盖志琨就住在老乡家里,包吃包住,一天30元。他每天骑着老乡借给他的自行车,去“鱼点”找化石。所谓的“鱼点”,不过是采石场,有时也可能是修建施工工地。“前面采石场工人还在采石头,我就跟在后边捡。”他说。
在户外的一个月里,盖志琨越来越以为这个专业有意思。他仍丰功伟绩自己第一次发现新物种时的振奋,“那种感觉,便是给我一百万元也不换”。
盖志琨垂青科普的价值,他想把古生物的趣味带给更多的人。此前他做的关于鸭吻鱼的研讨被报导后上了“热搜”,群众对古生物的爱好让他遭到鼓动。“没想到我们对这么古怪的古生物感爱好,这让我们研讨起来也更有动力。”他说。
鸭吻鱼的相关研讨是盖志琨与其辅导的两位本科生共同完成的。古生物专业较为冷门,学生人数相对较少,“所里一向是教师多、学生少”。因而,盖志琨分外注重对学生的培育。
今年年初,从一张简略的化石相片开端,盖志琨辅导两位本科生完成了关于鸭吻鱼的重要研讨,效果终究宣布于世界学术期刊《前史生物学》。
“我带的本科生一般能发两篇文章,一篇一作、一篇二作。”盖志琨以为这是他的职责,“已然带了学生,就得带好,对学生、自己都要负职责。”
那次意外的“热搜”也让盖志琨愈加笃信,无论是研讨仍是教育,把工作做到极致,总会有意想不到的收成。
左手科研、右手科普,盖志琨说,未来自己要两手抓,在古生物这条科研路上,持续“极致”前行。