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到1985年,我们认为这是恐龙起源说的一种复兴。那么1986年一直到现在,实际上是现在恐龙起源学说一种不断地盛行,就是说越来越多的化石证据支持了这样的一种假说。那么现在看到的就是英国著名的一个生物学家赫胥黎,很多人知道,这是达尔文进化论的坚定支持者,同时他也是首先提出这个鸟类起源于恐龙学说的一位学者。这是丹麦的一位古生物学家,叫做海尔曼,他在1927年发表了一本非常经典的重要著作《鸟类的起源》。这本书里面他提出了鸟和恐龙虽然十分相似,但是恐龙因为已经十分特化,所以他认为鸟类可能不会从恐龙直接起源,而是和恐龙有一种共同的祖先,这就是说所谓的槽齿类,出现的时代可能会更早一点,就是说比侏罗纪、白垩纪还要早的三叠纪出现,这就是海尔曼的一些主要观点,这种学说从提出来以后,一直盛行了大概有半个世纪。这是现代研究槽齿类的一个复原图,就是说海尔曼想像,鸟的起源的祖先,就是这样一种四足攀岩树的一种动物,尾巴很长,四肢都是在树上爬行的,那么还没有地面奔跑恐龙的一些特化特征。
那么从上个世纪下半叶开始,就是说鸟类恐龙起源的复兴,主要是耶鲁大学的一位教授叫奥斯特罗姆教授,这是这个学说得到复兴的一个关键人物,奥斯特罗姆教授主要研究恐龙化石的,主要是一些小型的兽脚类。他在1970年的时候,偶然的机会在一个欧洲的博物馆里面发现了一只始祖鸟的化石,这是一种非常偶然的机会,当时他在研究这些脊椎动物的时候,发现有一块被鉴定成翼龙的化石,但是经过他的仔细观察,发现里面的羽毛,因此他断定这就是另外一件始祖鸟的化石,这个化石不经意的发现,也导致了奥斯特罗姆教授,从此开始研究这个始祖鸟的化石,并且把鸟类和恐龙的关系连接到了一起。那么另外一位对于鸟类起源于恐龙学说影响较大的学者,是高蒂耶教授,这个学者,也在耶鲁大学当教授,而且是顶替了奥斯特罗姆教授的位置,所以他在1986年写出了一篇蜥臀目恐龙的单系性和鸟类起源的一种学说,用了一些现代研究系统学的分支分类学的观点,进一步肯定了鸟类从兽脚类起源的观点,因此这些工作对现在研究鸟类起源都起了重要的作用。
下面我们简单看几点,有关鸟类起源于恐龙的一些证据,证据很多,我们不可能一一列举。这是看到的一件孵蛋的窃蛋龙类,过去认为这种恐龙是吃蛋的,后来发现这个蛋是它们自己的,所以成为一种孵蛋的证据。那么刚才讲到鸟类的尾综骨是很特有的一点特征,那么现在我们在窃蛋龙的身体上也发现了这样一种尾综骨,就是说我们在恐龙的身上发现了越来越多,这些鸟类以前认为是鸟类才特有的一些特征,这些发现实际上就间接支持了鸟类恐龙的起源假说,当然最重要的一些发现,还是来自于我们中国带毛的恐龙,我想包括这第一件长毛的恐龙化石,叫中华龙鸟。这是一件尾羽龙化石,这也是第一件身上保存真正的分叉羽毛的恐龙化石,这些化石发现,都引起了国际古生物学界很大的轰动,就是被认为是鸟类起源恐龙的学说提供了最重要的,也是最新的一些证据,这么多重要的证据就导致一些学者比如说美国自然博物馆的Mark Norell教授,他就提出恐龙没有绝灭,我们所见到的现生的鸟类都是恐龙,生活在南美的蜂鸟当然就自然而然成为最小的恐龙。
那么讲到鸟类的起源,我们不能不提到鸟类飞行的起源,鸟类飞行起源一般有这样两种假说,一种地栖起源,就是认为鸟类飞行,从地面奔跑起飞的,这个学说常常和鸟类起源于恐龙的学说联系在一起。这就是1999年美国《国家地理》登的一张图片,我们可以清晰地看到,它把很多中国的恐龙化石,都放到了这个演化图里面,展示了一种奔跑的这样一种过程,那么这实际上是反映了一种鸟类飞行地栖说的一种最新的版本。那么相反的一种学说,就是鸟类飞行的树栖起源学说,认为鸟类飞行,最初阶段经过了这个树上的跳跃、滑翔,这个学说同时也是我本人和很多学者支持的另外一种观点。根据我们的研究,树栖起源学说,实际上更经得住理论推敲和化石证据的支持,我们介绍几个最重要的证据之一,就是来自于这种所谓爬树的恐龙。过去大家传统观念里面的恐龙都是奔跑的,都是一种快速奔跑,凶猛的恐龙。但是我们最近几年的研究发现,很多恐龙。比如说像小盗龙和树息龙,这些恐龙的个体都很小,实际上过去误认为其凶猛的一些特征,或者一些奔跑的特征,实际上恰恰是它们爬树的一些证据。那么最新的一个证据,当然是长着所谓四个翅膀的恐龙,叫顾氏小盗龙。那么这种恐龙显然是不能在地面奔跑的,因此也是一个最新的,支持这个恐龙爬树的一个证据。
那么除了爬树的恐龙以外,我们还需要了解最早的鸟类的生活习性怎么样。因为过去大家认为,鸟的飞行是从地面起飞的,大家觉得最早的鸟类,始祖鸟恐怕也是一种地面奔跑的动物,这种实际上是认识上的一种误区,现在大家已经逐渐把这种观点纠正过来。那么我所要给大家介绍的,就是说我们有哪些证据来了解这些最早鸟类的生活习性呢?其中有一点,就是说我们可以根据这个脚爪的弯曲程度。右边这个图,大家可以看到,是一种现生两种鸟类脚爪的比较,根据这些证据我们推测,这个始祖鸟是一种实际上生活在树上的动物,那么我们还可以用一种新的手段来比较现代鸟类的生活习性,比如说我们现在讲到,鸟的脚趾的比较,我们大家看一看,左右两只脚,我们看到在树上生活的鸟类,它的脚趾往远端是逐渐变长的,那么恰恰相反的是,在地栖的鸟类来说,往往靠近端的一些脚趾比较长,而靠远端的比较短,这实际上是身体重心的变化,因此任何一种动物类的生活习性,或功能也好,实际上和它的结构都是相对应的,只是我们认识的程度深浅而已。所以我们根据这样一些特征,就可以推测一些早期鸟类,包括最早的鸟类,以及我们国家发现的孔子鸟的生活习性都是以树上生活为主的。我们右边可以看到这个孔子鸟的脚爪保存了很精美的这个脚趾的鞘,我们还发现它脚趾弯曲的程度和现代树栖的鸟类是一致的。那么另外一些支持早期鸟类爬树的一些证据,可能还来自于它的翅膀上面,我们讲到现在鸟类翅膀已经退化了它锋利的爪子,但是在这个早期的鸟类里面,仍然保留了这样一些原始特征,比如说左边这个图上我们可以看到,这个孔子鸟的翅膀上,还有非常发达的爪,那么这种爪的功能我们认为,实际上也是为了辅助爬树的需要,那么从这个化石演化的序列来说,我们可以看到这样一种趋势,比如从左到右。我们可以看到从最原始的鸟类,一直到现生的鸟类,我们可以看到这个手爪不断退化的一种过程,这种退化的过程我们认为是。从另外一个方面反映了鸟类逐渐减低用手爪爬树这样一种功能变化,因为随着脚的爬树功能的逐步完善,它手的功能就逐渐向这种纯粹的飞行方面去发展。那么我们可以看到现代生物的一种例子,这就是一种麝雉,这样一种动物,它在幼年的时候,手上还保存了两个手的手爪,这个手爪恰恰也是为了爬树需要,因此我们认为这种动物现代的一些生活习性,在某种意义上反映了鸟类的祖先或者说鸟类祖先在晚侏罗世,到白垩纪的时候,它们一些生活的影子,我们从现代鸟类身上可以看到。
那么讲到鸟类起源,飞行的起源,我们不能不提到鸟类羽毛的起源,过去认为羽毛起源是和鸟类飞行完全相对应的,那么现在我们在恐龙的身体上发现了很多不同类型的羽毛,所以又提出了一些新的假说,认为羽毛这种起源和分化。实际上最初和飞行并没有本质的关系,我们可以看到,它是一种加长的鳞片。比如从分叉到产生羽轴,这样一种新的模型,和我们过去认识的羽毛的起源有所不一样。另外羽毛起源的功能变化也和我们过去了解的有所区别,现在我们在比较古老的或者比较原始的这样一种中华龙鸟,实际上是一种恐龙身体上发现这样的羽毛,那么这种显然不是为了飞行。因为中华龙鸟是一种地上奔跑的动物,我们认为这样一种羽毛,最初可能是和装饰、保温,甚至其他的一些功能相关的,那么到了一些爬树的恐龙,这种羽毛又被用于这种平衡,在树间爬行的平衡作用。那么只有到了真正的鸟类里面,羽毛才用做这样一种飞行,当然这种假说都是基于我们对带毛恐龙的研究。
那么我们刚才讲了很多重要的证据,支持鸟起源于恐龙,鸟类飞行的树栖起源的学说,那么实际上我们的学术研究,永远是充满争论的,这也是我们人类继续研究的一种根据。那么这里面有很多问题,我们还并不是太清楚,对现有的理论有什么澄清,都需要我们以后进行研究。比如说在翼龙的身体上发现了这样一种毛状物,我们称为带毛的翼龙,这种毛状物和羽毛的关系怎么样,我觉得还是一个有待考虑的问题,它和中华龙鸟身体上这种毛状的构造,是不是属于一种同样的结构,还是完全不一样的东西,如果这个东西和中华龙鸟身上的这种毛状物是一样的话,那么我们可能认为,羽毛的起源远远超出了这个恐龙的范围,很可能在更早的初龙类动物中,就已经开始出现,但是这些问题都需要进一步的研究。第二个问题,就是说我们在发现一种晚三叠世就是更早期的一种初龙类动物,在它的身上发现一种非常奇特的这种加长的鳞片,最近有人发表文章认为,这种鳞片和羽毛是一种同样的构造,因此认为这个羽毛,实际上在初龙类里面已经出现,当然很多学者提出观点反驳这种观点,认为这只是一种皮膜,和羽毛实际上是不属于同一性质的构造,但是这些问题显然都是大家今后需要进一步争论的问题,同样我们发现了很多长羽毛的恐龙,这些长羽毛的恐龙被认为是这个鸟类起源恐龙的重要证据,同时还有少数学者现在发现,这些很多的我们认为是长羽毛的恐龙,它们可能本身不是恐龙,而是已经失去飞行的鸟类。换句话说比如说尾羽龙他们认为这种属于窃蛋龙类,这一类的化石,认为是“中生代的几维鸟”或者是“中生代的鸵鸟”。因为从祖先是会飞行的鸟类。那么到了它们这个阶段,由于一些生态环境的变化,重新失去了飞行,身体变大,所以又变成了这种和现代的,我们看到的大型的不会飞的鸟类一样的动物,那么我们可能还需要了解,鸟类最早的祖先究竟应该什么时候开始出现。我们知道,一亿五千万年的始祖鸟是最早的鸟类,但是始祖鸟已经比较特化,我们知道,还可能有更早鸟类的祖先出现。那么早多少年我们并不清楚。这是最近一两年刚发表的一篇文章,报道了阿根廷晚三叠世鸟的脚印,我们可以看到这个展示鸟的脚趾对握的一种类型,是不是真正的鸟类的脚印,还是一种恐龙的脚印,我们都不是很清楚。就是说还有很多疑难的问题,需要我们进一步地了解。
好,前面我们讲到了很多关于鸟的起源问题,飞行起源问题,以及存在的一些问题,下面我想还是具体给大家看看,讲一讲真正的鸟类演化的一些历史。这个图大体上反映了一个鸟类演化的一个过程,我们可以看到这个图上标志的反鸟,这是鸟类在早期辐射产生的一个重要的类群。
那么到了新生代的时候,现代的鸟类各种类型开始出现,产生了大的辐射,形成了今天九千多种这种鸟类的一种格局。那么反鸟化石的发现首先在一些其他国家,比如说西班牙有所发现,这是西班牙我们1992年发现了两种鸟类的化石,大家看到这种骨骼,并不算十分完整,但是对于鸟类化石来说,应当说这已经相当不错,因为鸟的化石一般来说是相对比较难以保存的,那么中国的鸟类化石发现,实际上是一个奇迹,因为我们国家发现这些鸟类化石的数量、种类,无论是化石种类数量还是保存方面,实际上都比世界上其他任何一个国家,甚至其他国家这些化石加起来还要强很多倍,这是我们很幸运的一种发现。那么其中1987年一个老乡发现了一块化石,后来被命名成中国鸟,这实际上是辽宁发现最早的一块化石,当然到了1992年,这块化石由我国的学者饶成刚和美国的Paul Sereno发表在美国的《科学》杂志,当时就引起了比较大的轰动,这块相对比较完整的鸟类化石,已经具有鸟类