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走进白垩纪
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[图文]鸟类起源于恐龙           ★★★
奔龙化石揭示鸟类起源于恐龙
作者:zongshengnan 文章来源:辽宁省科普网 点击数: 更新时间:2008-6-18 12:12:50

    

    在我国辽宁省有一片极富传奇色彩的义县组地层。自1996年发现长有原始羽毛的中华龙鸟以来,这个地区共发现了6种长羽毛的恐龙化石。2000年,中国地质科学院研究员季强在我国辽西发现的第一只全身披覆羽毛的奔龙化石,不仅为研究恐龙与鸟类的演化,以及探讨羽毛的起源和早期演化提供了关键证据,而且表明,恐龙并没有完全从地球上灭绝,现在的鸟类就是长羽毛的恐龙的后裔,今天仍和我们人类生活在同一蓝天下。
  这是一具周身覆盖着羽毛状结构的小恐龙,以四肢伸展的姿势被保存了下来。虽然科学家还没有确定新发现的奔龙是否是一个新的物种。但它具有的三趾的脚显示出它属于兽脚亚目食肉恐龙。它的头部和尾部有纤维状绒羽,其他部分覆盖了相似于原始羽毛的皮肤衍生物,背部具有像现代鸟类羽毛的羽枝一样的分杈结构。发现保存如此完整、清晰的羽毛痕迹的化石,在世界上还属首次。它表明,进步的兽脚类恐龙要比原始爬行动物更接近鸟类。
  19世纪中叶,著名科学家赫胥黎首次提出了恐龙-鸟类关系假说。20世纪70年代,美国耶鲁大学著名古生物学家J.Os trom对恐龙爪、美颌龙和始祖鸟进行了比较解剖学研究,举起了“鸟类是由小型的兽脚类恐龙演化而来的”大旗。直到20世纪末期,中国辽西中华龙鸟的发现,极大地推动了国际鸟类起源及相关问题的研究。1999年2月,在耶鲁大学的鸟类起源与早期演化国际学术讨论会上,“鸟类是从恐龙演化来”的理论得到与会专家的认可。同年6月,国际权威学术刊物《自然》发表编辑部评论《龙鸟之争,已经结束》。但由于以前发现的长羽毛的恐龙化石保存不佳或不完整,使得人们不能清楚地了解羽毛状的结构与动物身体之间的确切关系,国际上仍有部分人对于“鸟类由恐龙演化而来”的理论持批评态度,并对这些长羽毛的恐龙的可性度提出质疑。这具保存完整、清晰的羽毛痕迹的奔龙化石,是对持不同意见者给予的最好回应。长羽毛的恐龙化石揭示,恐龙与鸟类具有100多个共有的解剖学特征,包括叉骨、灵活转动的腕、羽毛等。在所有进步的兽脚类恐龙中,快速奔跑的奔龙是与鸟类关系最密切的。 这项发现与研究否定了鸟类是由原始爬行类动物演化而来的学说。  
  这具奔龙化石的意义远远不止于此。它为古生物学家探讨羽毛的起源和早期演化提供了进一步的关键证据。这具化石的发现者、中国地质科学院研究员季强博士说:“这正是我们期待已久的化石标本。”
  新发现的化石表明羽毛演化与鸟类飞翔起源无关。在小型的、无飞行能力的恐龙中,羽毛的发育最初是为了保温,它的出现明显早于鸟类的飞行。季强博士在对这具奔龙化石进行研究后,认为羽毛的发展应经历了三个阶段:首先是绒羽,而后是正羽,继而是正羽的分翼,即应不同功能需要产生的尾翼、飞翼、皮翼等。这跟现代生物学上关于羽毛本身发展变化的理论完全吻合。同时出版的国际权威学术刊物《自然》杂志上发表了季强与美国纽约自然历史博物馆古生物学部主任MarkNovell博士合写的论文。
    论文宣布,这块新发现的恐龙化石,保存非常完美,从头到尾披覆绒羽和原始羽毛,整个身体完全披覆羽毛的恐龙化石在世界上属首次发现,在研究恐龙与鸟类关系和羽毛起源和演化等方面具有重大科学价值。中美科学家研究后认为,此距今1亿3千万年前的小型兽脚类恐龙奔龙,具有与鸟类非常相似的骨骼,具有100多个共有的解剖学特征,同时证明羽毛发育最初是为了保温,已有充足证据表明这类恐龙已是温血动物,已在一定程度上“脱离”了爬行动物,因为目前已知的爬行动物都是冷血动物。快速奔跑的奔龙被认为是与鸟类关系最为密切的恐龙。
  由此我们便可清晰地叙述羽毛功能演化的历程:最初的发育是为了保温,以后逐渐具备了保护身躯,在快速奔跑中保持平衡,吸引异性及躲避敌害等功能,飞行则是最后出现的。同现代的鸟类一样,这种新发现的奔龙利用中央羽干和羽枝运动它们的羽毛,后者被认为是飞禽羽毛的关键特征,但奔龙的羽毛太小以至于无法让它们的身体飞离地面。这就说明羽毛不再只意味着鸟类或者飞行,在鸟类以及飞行出现很早以前的兽脚亚目食肉恐龙生活的年代,羽毛就已经开始进化了。
  从恐龙到鸟的进化过程中,飞翔的本领是如何获得的呢?科学界有两种说法。一种叫做树栖起源。认为恐龙由陆地爬树,向下跳跃滑翔,逐渐具有飞行功能变成鸟类。这一学说存在三大疑点:首先是恐龙爬树的目的。生物的本能是保护自己,爬树对恐龙而言具有相当难度,它可以利用当时的地形地物形成高差,爬树动机不充分;二是恐龙的胸部呈鸡胸型和兔胸型,向前突出,而不是如壁虎般的平胸,不具备爬树的能力;三是出自恐龙生活时代的植物化石表明当时植物高度不超过5英尺(约两米),恐龙无树可爬。这些疑问还有待于进一步的科学解释。陆地奔跑飞行起源则认为恐龙是为了躲避敌害追击、加速奔跑的过程中自然而然的形成了羽毛。这一学说正得到越来越多科学家的支持。
  100多年前在德国发现的始祖鸟被公认为鸟的祖先,但科学家的研究后发现始祖鸟身上有73%的特征属于恐龙,虽然世界上关于鸟的定义有200多种,但恐龙和鸟类并没有明显的生物学区别。新发现的奔龙化石再次证明了这一点。有一句话是季强博士经常爱说的,既具科学性又赋文采:恐龙并没有完全绝灭,现代的鸟类就是长羽毛的恐龙的后裔,今天仍与我们人类生活在同一蓝天下。
 

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