【作者】中国科学院南京地质古生物研究所 许汉奎研究员
【原载】:《科学大众》2005年7、8合刊

中国地质科学院季强科研小组在河北丰宁县发现世界上最原始的鸟类——华美金凤鸟,引起人们的极大兴趣和关注。鸟类的是当今科学的研究热点之一,其间的争论已经有130多年了。鸟类有三种假说即鳄类槽齿类爬行动物起源说起源说

第一假说从诞生起就一直没引起多少关注。

第二假说至今仍有一些支持者,特别是鸟类权威,如撰写《鸟类起源》巨著的丹麦海尔曼及撰写《中国古鸟类图鉴》的中国科学院古脊椎动物与人类研究所的侯连海研究员,他们认为胸前不具有鸟类特有的义骨;另腰臀部的骨骼(解剖学上称为腰带)、牙齿、距骨等虽与鸟类有些相似,但不具有同源关系,因此不能用来恢复两者的系统关系。如和鸟都是3个指骨,但是由5个指骨中的第4指骨和第5指骨退化,保留1、2和3指骨而成,而鸟类是1和5指骨退化,而保留2、3和4指骨,两者明显不同。

第三种假说虽早在1870年就提出了,但遭多数人反对,认为鸟和恐龙骨骼系统相似是趋同进化的结果。一直到1970年美国学者发现美国恐爪龙和极其相似,恐龙起源说才起死回生,但当时反对者仍占多数。

中国的大发现为恐龙起源说提供大量依据

1996年在辽宁北票市义县四合屯发现的“中国龙鸟”震惊了世界古生物界。开始它被认为是鸟类的祖先,后才被确定为恐龙,这个发现无疑为恐龙起源说注入了一针强烈的兴奋剂。更令人惊叹的是,在该区后来又发现一种新的长毛恐龙——意外北票龙,而且这种龙身上的毛更接近羽毛了。不仅如此,更让世人震惊的是该区又陆续发现了长羽毛的邹氏尾羽鸟、董氏尾羽鸟和原,这些最初也被当成了鸟类,后来才发现它们身上的羽毛和鸟类的不同。它们羽枝两侧的羽毛是对称的,而鸟类羽枝两侧的羽毛是不对称的,以及其他一些特征均证明,它们是恐龙而不是鸟类。这些奇奇怪怪的再次使古生物学家陷入了连纲都分不清的尴尬境地,因恐龙和鸟一直被分别归入截然不同的爬行纲和鸟纲。

更令人惊奇的是该区又发现了世界上最小的恐龙——小盗龙,它全长只有39厘米,比始祖鸟小多了。更奇的是其中顾氏小盗龙的后腿竟长在臀窝处,而且前、后肢均长羽毛。这种羽毛和鸟类的羽毛也相同,即羽枝两侧的羽毛是不对称的,爪子与鸟类也一样,能握着树枝。但它只能滑翔,故学者把它戏称为“长4个翅膀的恐龙”。连美国著名的古生物学者也惊叹“它实在太奇异了”。这是恐龙中最奇怪的一种(见图1)。

此外还发现另一种长羽毛的恐龙——中国猎龙,它身长不足1米,嘴里长着细齿,脑颅膨大,前肢能够像鸟翅膀一样侧向收拢和张开,后肢修长,具有很强的奔跑能力,且其有复杂的围耳窦系统,它的后肢指骨不弯曲和反转,显然是属于地栖型,有学者认为它才是恐龙进化为鸟类的过渡类型。
值得提及的是,学者在争论恐龙进化为具有飞翔能力的鸟类时,到底是从树栖型恐龙,具滑翔能力进而进化而来,还是由地栖型恐龙在快速奔跑中,进而飞起来的。现在看来,这两者均能在中国化石中找到依据(见图2)。令人瞩目的是从北票地区发现的两类长毛恐龙——中华龙鸟、北票龙和5类长羽毛的恐龙——尾羽龙、原始祖鸟、中国鸟龙、小盗龙、中国猎龙中,它们竟然分别来自完全不同的六大类恐龙,即美颌龙类、镰刀龙类、窃蛋龙类、疾走龙类、驰龙类和伤齿龙类;而且其中驰龙类的中国鸟龙和镰刀龙类的北票龙均具有鸟类特有的胸前义骨。从而以大量不可思议和殷实的化石资料向世人展现了恐龙世界的全貌,即不仅有大量巨型恐龙存在,而且也有许许多多小型恐龙的存在,它们多披着毛和羽毛,而且很可能与鸟类一样都是温血动物;特别是有大量依据表明,鸟类是在距今1.4亿年的侏罗纪晚期,地球开始变得干燥,以及大量火山喷发等等,导致环境恶化,迫使大型恐龙逐渐灭绝,而一些小型恐龙以飞行求生存,并逐渐进化为鸟类的全过程。

鸟类的发源地在中国北方

鸟类是由恐龙进化而来,那么最早的鸟类是哪一种?它出现在哪里?这是人们感兴趣的,而且至今尚未有定论。过去认为最早的鸟类是始祖鸟,因它全身骨骼像恐龙类,也不具有鸟类特有的巨大胸骨,前肢虽变成翅膀,但仍保留爪子,且有长长的尾椎骨,嘴内有牙齿,但身上披有羽毛,故它在1 861年被发现于德国的索伦霍芬处时,很快被认为是鸟类的祖先(见图3)。从现今观点看,它80%的特征是像恐龙,仅20%像鸟类,实际上该处也发现了不具备羽毛的这类化石,被鉴定为恐龙类。

1993年中国科学院古脊椎动物与古人类研究所侯连海、周忠和等在北票地区发现了孔子鸟化石,它与始祖鸟很接近,而且其肩胛骨和鸟喙骨相连很牢,限制了其翅膀的活动,这比始祖鸟还原始。但孔子鸟己属角质喙,嘴内无牙,这比始祖鸟及中生代一些古鸟类进化,所以学者认为孔子鸟才是鸟类的真正祖先;另从化石数量看也表明这一观点是正确的。因始祖鸟仅发现于德国,而且100多年来,那里仅找到8块标本,其中仅一块保存完整的个体和羽毛(见图3)。英国曾花重金购得一块保存较完整的,也只是没保存头骨的躯体而已。在德国慕尼黑博物馆保存的一块标本,甚至仅为一片羽毛而已,所以始祖鸟被认为它可能是进化失败的一支。而孔子鸟却不同,光在北票地区发现这类化石就成百上千,而且大多保存得很好(见图4),正因为它是优势的一支,因此为进一步进化为其他鸟类提供了基础。不过孔子鸟年代比始祖鸟稍晚,而且还比较进化,因此还可能有更原始的鸟类存在。

2003年中国地质科学院季强科研小组在北票地区发现了,并认为它才是鸟类的祖先。它与孔子鸟也很接近,嘴也为角质喙,不具牙齿,前肢显著长于后肢,故具有较强的飞行能力(见图5)。如果的年代比孔子鸟早,那它有可能是鸟的祖先。

2005年,季强科研小组又在河北丰宁县发现了世界上最原始的鸟类化石——华美金凤鸟,并称它才是鸟类真正的祖先。如果金凤鸟的年代更老,那它作为鸟类祖先的可能性也是存在的。

我国古鸟类专家侯连海在他的专著中指明,我国北方古鸟类不仅化石种类多,全世界发现的古鸟类种类加起来的总和也不及我国北方多,仅以古鸟(初鸟)亚纲而论,目前仅发现4个属,其中有3个属在中国,仅始祖鸟1个属在德国;而且我国北方中生代各时期的古鸟类化石序列也非常完整,光距今1.4亿年至1亿年的白垩纪早期,就可以分出3个不同类别的鸟类动物群,它们属种数量几乎占全世界这一时期发现属种数量的2/3。此外,在距今1亿年至6 500万年的白垩纪晚期的古鸟类也是世界上最多的。不仅如此,新生代古鸟类化石也是世界上最多的,特别是距今6 000万年的新生代早期是全世界古鸟类最匮乏的时期,那时正是恐龙大灭绝时期,许多古鸟类也难逃灭亡的厄运。尽管如此,我国北方还是发现不少古鸟类。可见我国北方古鸟类不仅系列全、种类多,而且化石数量也特别丰富,保存较好,真可谓世界古乌类之乡。因此专家认为在这里完全有可能找到比始祖鸟更古老、真正代表鸟类演化这一支的古鸟类。届时,我国可当之无愧地成为世界古鸟类的发源地。

由于在我国北方发现了许许多多震惊世界的恐龙和古鸟类化石,以至西方的古生物权威常常感叹“中国具有重要意义的一系列瞩目发现,使中国的古生物学一跃成为这一领域中的坚强力量”,“长毛、长羽毛的恐龙已经成为世界各国的头条新闻,只要一提到中国古生物,大多数人自然便会想到它们,偶像地位使它们成为这一领域的核心。”我国存在许许多多神奇的地方,我国北方的古鸟类和众多长毛、长羽毛的恐龙只是其中一例而已。

鸟类起源之争:恐龙起源说

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