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【获奖作品】春夏秋冬又一春

科普小知识2022-09-26 08:46:06
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[:这部作品获得了2017年度十大新锐科普创作者竞赛《让院士们成为科普》的文章类三等奖。ゥ

早春:挖掘

温暖的风加速了万物的复苏。

“哈,终于醒了”我正准备伸伸懒腰,准备像往常一样去野外觅食,突然我发现自己的身体嵌在坚硬的岩石里,动弹不得!正在这时,一个声音说道:“太好了,这么完整的化石样本,这是一个前所未有的考古发现!”化石?考古学?当然这并不意味着...........

这时,我的记忆慢慢变得清晰起来:很久以前,我快乐地生活在茂密的丛林中。有一天,高原上的巨型火山突然爆发,炽热的飞石和岩浆喷涌而出,恐龙同伴四散而逃。当一棵大树倒下时,我的眼睛变黑了,我不知道后面是什么。唉,原来我是在那次火山爆发中丧生的,尸体已经风化成化石了。........

当我回过神来时,我来到了一个研究室,周围是一群穿着白色衣服戴着白色手套的研究人员。他们都很高兴见到我:“这是世界上发现的最早的多毛恐龙化石!”

【获奖作品】春夏秋冬又一春

来源:《新科学家》

其中一个人的眼睛是硬朗的,闪着坚定的光芒。他俯下身对我说,“你好,小伙计,我是沈阳师范大学古生物研究所的徐星教授。让我揭开你生活经历的神秘面纱吧!”唉,我已经死了,不能说话了。这个许教授怎么能从无言的化石中得知真相呢?

半夏:修复

天气很热,窗外有蝉在唱歌。

成立了以徐星教授为首的精英考古研究团队,研究对象自然是我。

在这段时间里,徐教授每天早出晚归,指导着耗费他心力和精力的修复工作。我也暴露了,并逐渐成为一名“化石专家”。化石修复是将未暴露的化石从周围岩石中暴露出来而不造成损害,并用石膏或其他粘合剂完全修复断裂的化石。通过专业的化石修复工作,可以恢复古代骨骼的真实特征,以便于研究。

徐教授带领研究小组更近距离地观察化石。

“在具有细微沉积颗粒的地层中,鸟类化石会保存完整的骨骼,甚至皮肤上的衍生物也会形成精美的印痕。这块化石嵌在薄页岩中,只有一部分露在石板上。因此,有必要用人造针或笔式风钻刮掉附着在化石上的岩石板。”他强调,“在清理带有羽毛和图案的化石时,我们必须注意小部分的修复。除了使用光学显微镜和医用针头,我们还可以使用吹气、刮刀、镊子、刷子、抛光石头和粘合剂等。我们不能损坏化石。修复工作注重小细节,每一个小细节都可能影响整个科学结果!”

实验室工作人员开始认真工作。我身体周围的岩石和土壤比较柔软,所以他们害怕伤到骨头。他们只能用针尖一点一点地剥开岩石,然后用橡胶空气小心地吹掉岩石的破碎表面和碎片。当轮廓基本形成时,用笔式风钻通过粗修去除化石上的坚硬围岩。

【获奖作品】春夏秋冬又一春

来源:中国新闻网

脆弱的羽毛很难修复。为了精确地塑造和不破坏机翼表面的微小细节,需要仔细的改进。徐教授亲自操刀。他在光学显微镜下汗流浃背,一手拿着针,一手吹着气。碎片和灰尘覆盖了他的脸颊,但他忍不住擦拭它们。汗水湿透了他的背,他不愿意休息。我的外表慢慢显示出真实的特征,但教授眼中的血丝却一天比一天多。我的翅膀很生动,教授的面部表情越来越沮丧。

初秋:命名

树叶从绿色变成黄色,秋天即将来临。

随着修复工作的完成,我的研究工作进入了下一阶段。当然,在那之前,最好给我一个名字。它叫什么?孔雀龙听起来不错,彩虹鸟也不错...就在我思考的时候,徐星教授带着一个男孩进了房间。

"儿子,这是爸爸正在研究的化石."徐教授指着我对男孩说。

"爸爸,这是你经常加班的主要原因!"小男孩轻蔑地说。

教授充满了无助。他叹了口气,改变了话题:“对了,爸爸刚刚给它起了名字。你想知道吗?”

“丑鸟?”

"给恐龙命名是很有学问的。"徐星博士耐心地解释道:“大多数恐龙是根据它们自己的特征来命名的。一些恐龙也因其特殊的习性而得名。此外,一些恐龙以其化石首次被发现的地方命名。

通过检查化石的矿物成分,我们发现它属于中侏罗世或晚侏罗世。你看,羽毛的痕迹明显分布在它的骨骼周围,特别是奇特的飞羽分布在它的前腿、后腿和尾巴上。更奇怪的是,脚趾爪以外的趾骨上覆盖着羽毛。这种完全羽化的特征在任何灭绝的物种中都没有报道过。所以我们最初判断它是一只化石鸟。"

【获奖作品】春夏秋冬又一春

来源:红色移动中国

男孩困惑地问道:"这不是一只长着羽毛的鸟吗?"

徐教授回答说:“与德国的始祖鸟相比,它的一级和二级飞羽的长度非常接近,飞羽相对较小,羽轴细长,鳍对称弯曲,尖端钝尖,显然不适合飞行。因此,我们最终认定它是一种与鸟类关系最密切的小型兽脚类恐龙,也就是一种外观与鸟类相似的恐龙。”

“原来是这样,真有趣!”男孩着迷地听着。

说到这里,徐教授来到一位风度翩翩的外国学者面前:“儿子,这就是英国著名学者,科学的坚定*。早在19世纪初,他就发现了恐龙和鸟类骨骼结构的许多相似之处,并于1868年提出鸟类起源于恐龙的假说。验证假说是我父亲目前正在研究的课题,但它也是我父亲的一种心脏病,因为没有足够的证据支持相关理论,因为缺少侏罗纪地层中鸟类等恐龙化石的记录。这种化石的发现填补了进化关键环节的空白,为鸟类起源于兽脚亚目恐龙的假说提供了更有力的证据,也为羽毛和飞行的起源研究提供了重要信息!”

【获奖作品】春夏秋冬又一春

来源:哲学

说到兴奋,徐教授瘦弱的脸涨得通红。他看着我和孩子。“儿子,你可能没有完全理解父亲工作的内容或父亲工作的意义。然而,正如赫胥黎所说,科学研究“需要坚强的意志、勤奋、探索、发现和永不屈服”。爸爸的努力工作是将科学作为一种武器,理解历史的真相,并让事物回归其本来面目。”

男孩兴奋地点头,“爸爸,我将来也想成为像你和赫克托叔叔一样的科学家。对了,你没告诉我这块化石的名字吗?”徐教授笑着说:“为了纪念赫胥黎,我父亲决定把它叫做‘赫歇尔的近鸟龙’。”

赫歇尔的近鸟龙,一个结合了情感和科学的名字,我喜欢它。

中秋节:复苏

时间过得飞快。转眼间红叶飘动。秋天已经过半了。

这一天,该研究所迎来了一群特殊的游客:主修考古学的学生。尽管徐星教授的日程很紧,还是收到了他们的来信。每个人都怀着极大的兴趣来参观,并在学习时提问。徐教授耐心地回答。

最后,每个人都聚集在我面前。一个学生说:“徐教授,这块化石看起来很特别。我想看看它的原貌。”

许教授笑了:“别担心,这位同学,我们正在努力恢复。”

学生们继续问,“教授,修复化石需要什么步骤?”

“化石修复是一个非常有趣的过程,”徐教授解释道,“第一步是重建骨骼。首先,工作人员通过观察,一个一个地确定并描绘了化石板上保存的所有骨骼。与此同时,一些骨骼的形态得到了矫正。然后,通过计算比例并参照近亲恐龙来逐一修复骨骼。在这些任务完成后,可以利用人工绘图和计算机模拟软件建立生物正常形态的骨骼草图。

接下来,可以将肌肉组织添加到骨骼中。肌肉修复非常专业,因为它的方法主要依靠现代动物解剖学知识,即根据肌肉和韧带在骨骼上留下的粘连痕迹,以及不同动物不同肌肉的功能和发育程度来判断。例如,肌肉和韧带越强,粘连痕迹就越明显,但一些小肌肉群,如面部肌肉或手和脚,则更加隐秘。由于赫歇尔附近的鸟龙的肌肉大部分被羽毛覆盖,后者相对来说是恢复的重要因素。"

【获奖作品】春夏秋冬又一春

照片来源:果壳网

教授抿了抿干裂的嘴唇,继续解释道:“在添加粗糙的肌肉以确定整体轮廓之后,这可能是古生物学修复中最复杂的一步——为动物恢复合理且令人信服的身体颜色和纹理。以这块化石为例,我们召集了国家考古学家、国家地理杂志顾问和其他专业人士,详细讨论了羽毛的结构、运动形式等方面。最后,根据综合意见绘制了羽毛覆盖的仿真地图。事实上,这一步出错的可能性非常高,因为大多数时候只能通过恢复画家的想象力和相关知识储备来完成。

值得一提的是,恢复动物的生态环境也非常重要。它的存在使修复效果更加完整。提取的化石所携带的沉积化学元素和植物花粉等环境信息,最大限度地丰富了生物的时代背景..."

"你有没有想过在康复过程中放弃?"一个学生问道。

“已经有无数次了……”徐教授思索了很久,然后补充道:“但这么多年过去了,我还是坚持这样做,不是吗?”

冬季:错误

修复效果图已经完成,但我的心情像窗外的寒风一样寒冷。

这怎么可能是我的样子?眼睛、翅膀、羽冠...这些形状和结构是正确的,但是棕色羽毛不是我的风格!如果这种错误的形象被公之于众,将会产生多么恶劣的影响!

【获奖作品】春夏秋冬又一春

来源:新浪科技

仿佛听了我的心声,徐星教授也对恢复结果有所怀疑。这些天他一直在审查数据和材料,以确保结果的准确性。看着教授疲惫而忙碌的身影,我暗暗为他喝彩:教授,我们离真理还有一步之遥!

另一个春天:出现

早春的阳光照耀着北京自然历史博物馆。今天是赫歇尔的鸟类和龙的复原照片向公众展示的大日子。我也参加了记者招待会,一起见证了这一重要时刻。简短的开幕式后,主持人邀请徐星教授讲话。

“我们犯了一个巨大的错误!”教授开门见山,在现场引起一片哗然。“赫歇尔的近鸟龙早期恢复的基础是基于古老的理论:丹顶鹤和孔雀被用作判断羽冠显示效果的模型,因此它被制成鲜红色。身体的棕色是借鉴了现代猎鸟的颜色,如老鹰、老鹰和其他猛禽,这种“四种不同图像”的拼贴画缺乏坚实的基础。

徐教授停顿了一下,接着说:“科学需要大胆的推测,更需要严格的验证。我们与来自北京自然历史博物馆、北京大学、耶鲁大学、德克萨斯大学和阿克伦大学的科学家组成了一个全球研究团队。我们号召顶尖的技术仪器再次进行回收和测试。研究人员从化石羽毛中提取了29个样本,通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜发现保存完好的黑素体和外膜。黑素体是一种单层膜中含有棕色和黑色的黑色素结构,也是揭示羽毛颜色编码的重要关键。接下来,世界各地的学者测量并计算了这些黑素体的大小、长度和形状。同时,他们还从现代鸟类不同颜色的羽毛中提取样本,分析黑色素的不同指标。综合这两个分析结果,赫歇尔附近的鸟龙全身所有羽毛的颜色将最终确定。”我不禁在心里纳闷,原来还是有这样曲折的经历!

当舞台上的灯光变暗时,大屏幕慢慢显示出复苏的最终画面:一只鸟一样的恐龙张开翅膀奔跑着。它的嘴像一只啄木鸟,头上有一簇红棕色的羽毛,翅膀是黑色和白色的,翅膀之间是绿色和明亮的。腿也覆盖着精致的羽毛,延伸到脚趾,就像另一对翅膀...我呆呆地看着屏幕上栩栩如生的图像,仿佛在看一面镜子,这就是我,赫歇尔!

【获奖作品】春夏秋冬又一春

图片来源:中国科学技术博物馆官方网站

大家起立鼓掌,一个接一个地祝贺徐教授。然而,他保持谦虚的微笑,说道:“我们做得还不够。还有研究的余地……”

我知道在古生物学修复的时空探索旅程中,修复图中的每一个细节都凝聚了他的心血。挖掘、修复和修复的过程日夜充斥着他的生活。咨询、讨论和纠正环节贯穿他春夏秋冬的一生。怀疑、孤独和坚定的复杂情绪困扰着他的情绪...他做得不够,不够好吗?也许在他的字典里,从来没有“满足”这个词。毕竟,科学是一个长期存在的高峰。只有敢于创新和不断提高的勇敢的人才能达到顶峰。

我看着恢复的美丽画面,回想起和许教授一起度过的春夏秋冬。........