吴飞翔 · 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员
格致校园第52期 | 2025年4月17日 北京
各位同学、老师，下午好。我今天带来的分享是在青藏高原，也就是在冰川下面的石头里面找化石的故事。我们带大家去看看，石头里面有很多奇怪的珍宝，比如各种各样的鱼。
今天分享的题目叫《山海折叠：雪山里的鱼化石》。为什么叫“山海折叠”呢？因为在西藏那个地方，我们发现，原来有很多古海洋、古湖泊的一些岩石，甚至原来南半球的海洋，也因为地球的板块运动被推到了珠峰脚下，所以那是一个很神奇的地方。
▲珠穆朗玛峰（黄健摄影）
大家可能在生活里面或者课堂上听老师和同学讲过，现在的世界屋脊喜马拉雅以前是一片海洋。为什么是海洋？我们怎么知道的？古生物学家的方法就是找化石，让它们帮我们回答这个问题。
复原凶猛的古老捕食者
比如说，我们在珠峰脚下就找到过一类两亿多年前的海怪，叫喜马拉雅鱼龙。
右边是我们在贵州黄果树瀑布附近找到的一个鱼龙的头，中间的是我们在珠峰脚下找到的喜马拉雅鱼龙的化石。
大家可以看到，中间喜马拉雅鱼龙的骨头有一点点散乱，因为地质作用地层的变形，让它有一些错动。但是，它保存了很多特有的一些结构，比如说它这个牙齿，大家看到左边这个牙齿，就跟匕首一样的锋利，所以它是一个很凶猛的捕食者。
那它有多大呢？我们通过它的头、牙齿、椎体的大小可以复原出来，它大概有15米的长度。15米什么概念？这比我们学校外面公交车那个长度可能还要长一点，所以是非常非常大的一个家伙。我们科考队刚才找到的那个化石已经是60年前的发现了，当时是非常震惊的。
最近我们又去珠峰附近找新的鱼龙材料，我们很幸运，在2023年的正月，我们在珠峰附近又找到了很多新的鱼龙骨头。
图上我们科考队员小小的点，你看我们多小。后面的喜马拉雅山珠穆朗玛峰、卓奥友峰这么的雄壮，这么小的科考队员在这个地方找鱼龙、找化石是多么地不容易。
但是，我们也足够幸运，因为我们在这个山坡上面，在这个位置找到了很多鱼龙的椎体还有肋骨，一节身子大概有两米长，已经露出了旁边这根断掉的肋骨，断口已经露出来了，所以我们知道这个肯定是一个大家伙。
我们在另外一个坡上面，还找到了它的下巴，一个下颌，上面有很多很大的牙齿，大家看一下这个比例尺，30厘米长。所以你看看，它一个牙齿，可能就有你的一个脚掌那么长，想想得有多大。
我们当时找到这个化石时，已经在西藏工作了很长时间，因为高原反应，我们已经没有力气了，也快放弃了，觉得我们要找到鱼龙的头和牙齿不太可能了。但是，古生物科考有一个现象或者是规律，好的东西一般都是在最后一天发现的，不知道为什么。
那天我们就很幸运，我们觉得是快收工了，大家都很松弛，该偷偷懒了，慢慢悠悠地漫步在山上，走来走去，走在这个地方，突然几颗牙清清楚楚地就露在这个石头上面。
▲爬上山顶找信号给同事报喜讯
我们当时高兴坏了，所以赶快去报信，我们跑到5000米更高的山顶上面有信号的地方，就去发信息、发图片给研究鱼龙的同事，他们也高兴坏了。所以后来我们就带着一些工具，比如石膏，一些机械、器材，又回到这个地方，把它打成了一个大大的石膏包，运回了北京。所以这次收获是很大的。
▲1975年第二次珠峰登山科考，发现珠峰中国旋齿鲨（Sinohelicoprion qomolangma）化石
除了鱼龙之外，其实还有其他的稀奇古怪的鲨鱼，比如说这个叫旋齿鲨的一类鲨鱼。这个标本也是50年前我们的珠峰登山科考队找到的一个标本，这是一段旋齿鲨的齿旋，大家可以看到这个牙齿很锋利，而且边上有锯齿，跟锯子一样，所以它一咬能够切出很深的伤口。
▲关于旋齿鲨样貌的讨论
这类旋齿鲨是很怪的一种灭绝的鲨鱼。大家都知道鲨鱼都是软骨，所以一般只保存下一些散的牙齿，它的脑袋、身体骨骼一般保存不了，所以100多年以来科学家搞不清旋齿鲨到底长什么样子，它这个盘旋的东西是不是它的牙，它长在什么地方，它怎么用这个牙齿去吃东西。关于这个问题争论了100多年。
大家看看100多年以来，科学家复原出来的旋齿鲨，它的这个样子差别有多大。齿旋有可能长在脑袋上面，也可能长在嘴巴里面，有些人觉得它可能长在背上，甚至有可能是长在尾巴上的，这就是因为化石有的时候只保存了一部分，认识不到它的全貌。
▲左：CT扫描重建
右：剪齿鲨总科（包括旋齿鲨、剪齿鲨等）保存得最为立体的吻部标本之一
当然，我们现在又不一样了，因为随着科学家或者古生物学家，不断地去寻找，去采集，有更好的标本.我们把标本采回来之后，会用一些很先进的技术手段，比CT扫描，再通过电脑去重建，甚至可以把它的牙齿和头骨之间的咬合关系给复原出来。
▲珠峰中国旋齿鲨吻部复原图
比如刚才在珠峰找到的旋齿鲨标本，我们通过CT扫描就能够知道，这个石头板里面原来还有很钝的这种牙齿。从另外一个标本还能知道，它这个牙齿和鼻子中间的一个槽是嵌在一块儿的，也就是咬合起来大概是图上这个样子——下颌不断地动，然后在两个鼻子之间有很深的槽，就能把比如双壳类、鹦鹉螺那些东西夹住了之后，把它切碎了。
这就特别像中药店铺里面碾中药的碾子，有一个很锋利的碾子碾过去，就可以把坚硬的食物碾碎了，然后送到嘴巴后面一些很钝的牙那里，把它碾得更细，再吞进去。
▲2亿年前，喜马拉雅是鱼龙与旋齿鲨的狩猎场
所以又回到最早的那个问题，有人说喜马拉雅山在古时候是一片海洋。真是这样，因为我们在这个地方找到了喜马拉雅鱼龙的化石，找到了旋齿鲨的化石，甚至还有其他的稀奇古怪的海洋生物化石，所以这句话是对的。
现在的世界屋脊在两亿多年前，它就是一片汪洋大海。大家知道，青藏高原或者西藏这个地方这么高，就是因为有一个南边的印度板块碰撞上来，不断地挤压，就像我们的书本一样，把它挤压一下，中间就会隆起很高。
但是，在刚刚碰撞的时候，那个时候跟现在是肯定不一样的，那个时候又有一些什么样的生物呢？我们再来看看。
▲高原中部的伦坡拉盆地，海拔4670米
当然，我们要去地层里面去找化石。在西藏北部一个很高的地方，有一个湖叫色林错，色林错周边又有很大很大的盆地，原来还是一个湖泊的那个地方，湖底的泥沙会埋了很多原来那个时候的动植物在岩层里面。现在隆升变高了之后，会有一些冰川融水汇成河流，从这个盆地里面切过去，切过去之后，就会切出来很多岩层，就是我们说的剖面。
这边看到的一个产化石的剖面，一层一层的岩石都暴露出来，我们在里面可以寻找化石，可以知道几千万年前这个地方，当时是什么样的景象，有些什么样的动植物。
科考工作的困难
已完成：30% //////////
当然了，这么高的地方，5000米，氧气含量只有咱们现在这里的一半，也就是说在那个地方，煮鸡蛋是煮不熟的，煮肉更煮不熟。鸡蛋煮完了以后，打开里面蛋黄还在流动。虽然有很多羊肉可以吃，但是水煮开了之后，羊肉还嚼不烂，甚至还有血水，就是熟不了，水就已经沸腾了。
所以像这种氧气含量这么少的地方，我们是很难受的，高反很严重，甚至会头疼，所以根本干不了很重的活。比如我们要挖一个大坑去挖化石，我们根本做不了，我们拎着一个小小的地质锤，仅走几步有的时候就会头晕。
▲取法天然：捡来牦牛粪烧酥油茶
所以在这个地方工作，就要找很多西藏的老百姓、西藏的牧民来给我们帮忙。他们当然没有问题，干多重的活都没有问题，他们可以放羊，可以赶牦牛，可以做任何事情，所以找他们过来给我们帮忙。
他们会骑着他们的摩托车——他们放羊可不是骑马，而是骑着摩托车去放羊的。他们会开着他们的农用四轮车，从好远好远的几十公里外的地方来帮我们挖化石，到了太阳下山的时候，又骑着他们的摩托车回家去吃羊肉、喝酥油茶去了。
▲荒原骑士：伴着夕阳骑摩托“下班”
当时我们看着他们在夕阳里面骑着摩托车，风驰电掣，一路很拉风地在荒原上面绝尘而去，那个样子潇洒极了。所以有了他们的帮助，我们可以在这边大胆地去挖化石。
当然了，虽然有他们的帮助，但是在西藏工作还有一个非常困难的点，就是那个地方的天气变化太快，十分钟之前可能是艳阳高照的天气，但是一阵风过来，马上就会下冰雹，或者下雪。
比如说，我们那年在这个地方挖化石的时候，突然下起了冰雹和暴风雪，我们只好躲在车里面等风雪过去，很快又天晴了。我们把无人机放上去拍一个照片，就看到这样一个场景。你看山顶上那个坡上面，是不是“长毛”，好像有刺一样的那个地方是什么呢？
是风吹过去把地上的冰雹和雪给扬起来，阳光照下去有这个影子，跟长着头发一样。所以能看到那个时候风得有多大，所以，我们挖化石的时候，这个风夹着这些冰雹，或者是泥沙打在脸上，那真是很酸爽。一般去西藏出野外的人回来，皮肤都会很粗糙，就跟牛皮一样。
青藏高原曾是热带平原
但是不管怎么样，我们还是很幸运的，因为有了牧民的帮忙，有了我们的好运气，我们那次找到了很多鱼的化石。
大家都能看得出来，有身体长一点的鱼，有圆一点的，有尾巴是分叉的。所以这里面又有鲈鱼，又有小鲃，现在看起来都是热带环境里面的鱼。
除了鱼之外，还有其他的，甚至我们在鱼的这一层，找到了棕榈树的叶子。在5000米海拔这么冷地方，冰雪这么厚的地方有棕榈树。为什么？就是在3000万年前，那个时候还是热带地区，所以难怪这些鱼会生活在这样的环境里面。
我们今天就要来重点讲讲，我们在那里找到的鱼到底有些什么样的惊喜。有一类我们最意外的就是一种叫攀鲈的鱼，待会儿我们会讲到，这个攀鲈实际上现在还有。如果你们去泰国、马来西亚、印度旅游，下雨之后你们会发现，池塘旁边的小路上面有很多鱼在“走路”，就是这类鱼。
因为这类鱼有一个很特殊的器官——迷鳃，它是可以直接呼吸空气的，而且你要是把它放在水里面，不让它跑到水面或陆地上来呼吸空气，它会被“淹”死的，所以真有会被淹死的鱼，因为它们这个结构跟肺一样，不呼吸空气，它真会被憋死。所以这类攀鲈，现在都在热带的环境里面生存。我们现在在海拔5000米，这么高、这么冷的地方找到它们祖先的化石，让我们非常非常意外。
西藏的化石保存得特别好，大家看，从脑袋，还有背上的刺一看就是一个鲈鱼，然后最关键的是它的鳃盖、它的尾巴上面有攀鲈的一些特点，都保存好了，所以，我们一鉴定就知道是攀鲈。
而且除了这个结构之外，我们甚至还在化石里面看到了一些鱼爸爸特有的结构，比如它脸上有一处刺，这是很多现在非洲攀鲈有的一些特点，这个刺是做什么用的？
雄鱼和雌鱼在繁殖季的时候，它们要抱在一块儿要产卵，雄鱼就是用这个刺刺激这个雌鱼产更多的卵。产更多的卵它们就会有更多的宝宝，这样它们的存活能力就更强。在西藏的化石也是有这样的结构的。
刚才说了，这个攀鲈现在生活在哪些地方呢？是生活在亚洲、非洲的热带地区，也就是说泰国、越南、印度，西非可能喀麦隆、刚果的这些热带雨林，或者热带平原的沼泽、池塘里面，中间是被沙漠分开的。
这就有一个问题，就是这群家伙，这种可爱的鱼，它们的故乡在哪儿？是在亚洲的热带地区，还是在非洲的热带地区？它又是怎么扩散过来的？
▲历史新解释：攀鲈从青藏经印度进入非洲大陆
我们通过西藏的化石，做很复杂的分析，就可以得出来一个结果：这类在下雨之后可以在陆地上跑、可以行走的鱼，它的祖先、它的故乡原来在东南亚这些地方，也就是在泰国、越南、印度尼西亚的某个地方。后来它们又扩散到了西藏，那个时候西藏还是一片热带地区，热带的平原，然后再经过印度扩散到了非洲大陆。
非洲的攀鲈色彩比咱们亚洲这边的攀鲈色彩更漂亮，很多爱养鱼的人养很名贵的一种鱼，叫“军舰”，就是攀鲈。它又小，颜色又特别艳丽。所以，它们开拓了一个新的大陆之后，它们演化得更精彩，数量更多，颜色更漂亮，它们行为还更多样。比如说，刚才雄鱼和雌鱼合抱产卵的那个结构，反倒在那里保留了，泰国的却没有这个结构了。
所以，我们通过鱼的化石和植物的化石就能知道，现在又高又冷的青藏高原的最中心的这个地方，在3000多万年、4000多万年前是一个热带的平原，鸟语花香，花鸟虫鱼应有尽有，一派生机盎然。
“鱼坚强”如何形成
当然，高原的生长一刻没有停过，板块的运动是没有停止的，印度板块一直在挤压，所以我们时不时有冰崩、有地震，高原也同时不断地生长，生长到现在这个高度。鱼又是怎么变化过来的？我们就要去更极端的地方，更干、更冷的地方去找证据。
▲湖泊沉积物经过狂风侵蚀形成雅丹地貌（“火星基地”附近，吴飞翔摄影）
比如说我们要去柴达木盆地，大家可能知道，柴达木盆地里面有一个“火星基地”，就是图上这个地形地貌看起来根本就不像是地球上面的这种环境，一根草都没有。而且上面的山包包根本就不像正常的，所以叫“火星基地”。
它还有一个特点就是特别干燥，一年到头可能下不了几滴雨。而且这种地貌，因为是风吹的，风沙给侵蚀、塑造出来的，所以我们叫风成的雅丹地貌。但远远地看去，好像是一群一群的鲸鱼、大鱼，在沿着风来的方向狂奔。
▲伍氏献文鱼（Hsianwenia wui）（Chang et al. 2008; Bi et al., 2021）
但是，这个地方还真的有很多鱼的化石，也就是说，那个时候这里可能是一个很大很大的湖泊，比如说，这种鱼叫“献文鱼”，这也是一种很怪的鱼，怪在哪儿呢？
▲左：现代鲤科鱼类的“正常”小刺
右：伍氏献文鱼的小刺
它身体里面都是很粗很粗的骨头，粗到什么程度呢？就是我们吃鱼，有的时候会不小心卡到喉咙，很小很尖的刺。但是在这种鱼身上，这种小刺都变成了这种又肥又胖的骨头，所以大家可以想象，这种鱼估计没有什么肉可吃。但是它在这个盐湖里面却生活了几十万年，所以这是它一种很独特的适应。
▲导致地中海干涸的“盐危机”蒸发盐中的厚尾秘鳉（Aphanius crassicaudus）是孔雀鱼的近亲。
我们找了找这种现象现在在自然界里面有没有，结果发现海里面也好，湖里面也好，再也没有这样的鱼了。化石的记录里面，我们只找到一种鱼（厚尾秘鳉）长这个怪模样，就是在600万年前地中海的一个盐湖里面找到了。
▲600万年前“盐危机”时干涸的地中海（许靖华，《古海荒漠》）
那个时候有一个很重大的事件，大家可能知道直布罗陀海峡，连通地中海和大西洋的这么一个窄窄的海峡，在那个时候关闭了。关闭了之后，整个地中海后来很快就变成了一个干涸的盆地，里面全是蒸发盐，在这些小的盐池里面就有这种小小的鱼，它的骨头也全部变粗了。
▲400万年前，献文鱼生活在钙盐饱和的盐湖中，刮食水底的硅藻
所以我们通过它的对比，通过环境的分析，我们认为在高原的这个地方，在柴达木盆地，在400多万年前，那个时候也是特别干旱。湖水不断干涸，里面有很多钙盐，让这个鱼补钙补得过分了，补得骨头粗成这个样子，粗到没有长肉的地方。
所以我们综合起来看，整个我们在喜马拉雅山，在青藏高原，这里的鱼经过了一个很大的变化，由两亿多年前海里面的鲨鱼和大的那种比耶鱼、鱼龙，变到了热带平原的这种鲈鱼、攀鲈和这种色彩艳丽的、小小的鲤科鱼类，一直到后面，变成冷水里面的这种，刚才说的粗骨头的鱼，不怕干也不怕冷的“鱼坚强”。所以整个从海里面到现在的高原上的鱼的面貌，都已经发生了很大的变化。
把历史画给你听
当然，就像西藏的神话故事一样，高原上面的化石的故事，实际上也多得很。对于古生物学家来讲，一方面我们找到化石，另一方面，古生物学家特别喜欢画画。为什么呢？
因为这些化石挖出来之后，普通人一看不知道这是什么东西，但是通过我们的研究把它们画出来，连小朋友们可能一看图片，就知道这个化石长什么样，它有一些什么特点，比如我们在天山这个地方找到一种叫“龙鱼”的一类鱼。
▲天山北麓的龙鱼在雪域高原躲避三叠纪的灭绝事件
跟龙鱼一起的，还有各种各样长得高的体型长的鱼，但那个时候的鱼，包括这个龙鱼。我们的研究发现它原来是躲在天山这个地方，躲避了很多生物灭绝的事件。
▲2.6亿年前舌羊齿植物（蕨类，高达7米）随着拉萨地块从南半球漂移到今天的珠峰脚下
除了这个之外，我们还有其他的化石，比如说，一种蕨类植物，可以长到7米高。这个蕨类植物现在就在珠峰脚下，但是它的同类却是在南半球，在南极、澳大利亚那些地方。所以，它是跟着拉萨地块，板块漂移，漂到现在的北半球，漂到现在的珠峰脚下的，所以也是长途旅行“北漂”的一个植物。
▲500万年前的原始长颈鹿长着尖尖的角
我们在西藏还找到了500万年前长颈鹿的祖先，那个时候的长颈鹿，不像现在一样有毛茸茸的、钝钝的角，那个时候的长颈鹿是有一对尖尖的角，这些都是可以清清楚楚地保存在化石里面的。所以我们通过复原，可以让大家一眼就能知道，长颈鹿的祖先原来是长这个样子。
当然，还有其他的怪兽，比如说这个巨犀，巨犀是地球历史上存在过的最大的陆地哺乳动物。有多大呢？它站起来，比咱们这个楼可能还要高（肩高约5米），它的体重有四头非洲象的重量（体重可达24吨），所以是个大家伙。大家看看这个树，它比树还要高好多。
我们在青藏高原有些地点也找到了这类东西的化石，它的一个颈椎的椎体可能有大半个小朋友的高度，所以这个家伙很大。通过我们的研究发现，在2000多万年前，在整个青藏高原的南边和北边有一个通道，这类大家伙可以来往，自由地穿行，从甘肃穿过青藏高原，可以到达今天的印度。当然，到了后面，我们人类就登上了青藏高原。
▲4万年前古人类在色林错畔打制的精美石器
为什么说那个时候存在过人类呢？因为我们找到了人类自己敲打石头打出来的石器，他们用这个石器可以去切羊肉、切牛肉，可以去当工具，可以去做其他的农活。
比如说，我们在色林错附近找到了一些4万年前打制的这些精美的石器，那就说明那个时候的古人手已经很巧了。大家可以看到，打出来的模式各种形状都有，有刀片状的、有块状的、有锥状的。
高原上面化石太多了，故事也太多了，所以我用20分钟的时间不可能把所有的故事都讲完。所以，我们在2025年就把我们这十几年在高原上面科考的经历、找到的化石，包括里面遇到的特别有趣的故事，都写到了一本书里，名字就叫《山海折叠》。
因为西藏这个地方是原来的海洋和山折叠的地方，是海洋消失的地方，也是山脉隆起的地方，我们把它写成一本书，等待着大家把这本书打开，把折叠过的山与海打开，这里面有无穷无尽的精彩的故事，等着你们。
所以，欢迎大家长大了之后，加入我们的科考队。我相信在座的听众里面，将来肯定会有我们青藏科考或者古生物科考的领队，我绝对相信这一点。因为我今天看你们的展厅里面，有很多地质和化石的标本，所以我坚信在座的听众里面肯定会有我们将来的英雄领队。
▲2018年，古生物科考车队奔驰在帕米尔瓦罕走廊
你看，我们在野外跑多么地拉风。这是我们的车队，这个地点也很特殊，这是唐僧西天取经经过的，帕米尔高原上面的瓦罕走廊。一千多年前，唐僧从印度把经书运回长安城，而我们是开着越野车把一车一车的化石从青藏高原运回了北京。
期待对化石感兴趣、对西藏感兴趣、对科考感兴趣的小朋友们，快快长大，加入我们，成为英雄的领队，去高原上面更漂亮的地方、更高的地方，找更多更好的化石。这就是我今天的分享。
谢谢大家！
文章和演讲仅代表作者观点，不代表格致论道讲坛立场。
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