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恐龙,正在天空翱翔


□ 徐 星

百余年来,鸟类起源问题已成为古生物研究中的热点,有关恐龙与鸟类亲缘关系的争议一直未曾停歇,相关科学探索和论证的过程也异常艰难。本文作者徐星自1992年以来,在中国北方大部、南方部分地区以及蒙古国进行多次野外勘察和发掘工作,发现和采集到大量恐龙化石标本,已发现和命名有20余个恐龙新属种,尤其是他近几年发现的有羽毛的恐龙化石,以及他的同行的发现和研究,已逐渐将恐龙和鸟类之间的进化链连接起来,为“鸟类恐龙起源学说”找到了关键性的证据。
恐龙,正在天空翱翔图片1

如果有人告诉你,生活在亿万年前的长有几十米、重达上百吨的四足行走的蜥脚类恐龙与翩翩起舞于花丛之中的体重仅有几克的蜂鸟有较近的亲缘关系,你一定会认为这是天方夜谭。在我们头脑中,那些游荡在中生代大陆上的庞大动物是那样的神秘、遥远,无论如何也难以与我们熟悉的美丽鸟儿联系在一起。但发现于世界各地的恐龙和早期鸟类化石,尤其是近年来发现于中国辽宁的长有羽毛的恐龙化石确实告诉我们:庞大的恐龙家族并没有在6500万年前的那次大灾难中消失殆尽,它们中的一支幸存下来,最终繁衍成了今天最大的脊椎动物类群之一——鸟类。从严格的科学意义上讲,恐龙并没有灭亡,五彩斑斓的鸟儿就是活着的恐龙。
十几年前,我开始了自己的古生物职业生涯,开始了追寻恐龙演化的旅程。徜徉于书本与戈壁之间的寻龙之旅,让我最终欣赏到了生物演化史上壮观的一幕:一类最为神秘、最为奇特的生物——恐龙,是如何脱离地面、飞上蓝天的。
拥有巨大身躯和柱状四肢的蜥脚类恐龙是大型化恐龙的代表,也是地球上曾经生存过的最大陆生动物。它们之中最大的个体体重估计等同于十几只大象;它们的身体长度也是惊人的。2006年夏季,我们在新疆昌吉奇台境内的恐龙沟发掘了一具蜥脚类恐龙标本,估计其脖子长度就超过15米,身体全长超过35米。如果世界上最小的闪绿蜂鸟头尾相接地排列,那将需要大约700只才能达到这一条恐龙的长度。与体型相对娇小、长着翅膀的鸟类相比,蜥脚类恐龙不仅巨大笨重,而且有着明显不同的身体结构:它们是四足行走的动物,形体更像今天的大象。尽管两者存在着如此巨大的差异,但科学家们依然相信,相对许多我们熟悉的诸如蜥蜴与鳄鱼这样的动物类群,甚至相对于似乎与鸟儿更相像的与恐龙同时代的天之骄子——翼龙,蜥脚类恐龙与鸟类的亲缘关系更近。
恐龙,正在天空翱翔图片2
在现代生物学中,有关这种亲缘关系的推论是进化论研究的根本与基础,甚至是现代生物学的基础。

兽脚类恐龙和鸟类都是两足行走动物

古生物学家们用于推论亲缘关系的证据来自不同动物类群之间的相似性。具体地说,古生物学家们通过比较不同动物类群的形态,找出它们之间共有的独特相似性,从而推论各个类群之间亲缘关系的远近,也即形态越相似的动物类群亲缘关系越近。
虽然猛一看鸟儿和蜥脚类恐龙形态差别很大,但二者的基本解剖结构非常相像。蜥脚类恐龙和鸟类之间最醒目的相似性是直立行走的姿态。这种姿态在我们熟悉的动物类群中是较为独特的,因为很多四足动物都采用爬行的姿态。正是依据与行走有关的腿骨和腰带(俗称臀部)上的许多特征,古生物学家才提出了鸟类起源于恐龙这一科学假说。
恐龙,正在天空翱翔图片3
我们知道恐龙是一个庞大的家族,包括数以千计的物种。这些物种基本上可以归入两大类:鸟臀类和蜥臀类(见后页图)。从名字看,鸟类似乎应该从鸟臀类恐龙演化而来,其实不然。确实,鸟臀类恐龙和鸟类的臀部结构较为相似,它们的耻骨都是向后延伸的。鸟臀类恐龙的一个分支甚至有像鸟类一样的后足,这一支系因此得名鸟脚类恐龙。更有趣的是,鸟脚类恐龙中的一个小类群长有类似鸭子的嘴巴,被称为鸭嘴龙。但这些相似性并没有成为鸟类起源于鸟臀类恐龙的有力证据,因为这些相似特征是在这两个类群中独立演化出来的,而不是源自共同的祖先。就目前的证据而言,鸟类应是从另外一大类——蜥臀类恐龙演化而来。
我们上面提到的庞大的蜥脚类恐龙就属于蜥臀类恐龙的一支,另外一支称为兽脚类恐龙,而鸟类正是从兽脚类恐龙演化而来。在过去的几十年里,古生物学家们在世界各地发现了大量的化石证据,来论证兽脚类恐龙的一支是如何演化为鸟类的。
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