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始祖鸟是恐龙还是鸟(4)
2022-03-07 | 阅:  转:  |  分享 
  
始祖鸟是恐龙还是鸟(4)

胡经国(yuanzi16)



八、长翅恐龙与鸟的亲情恩怨

1、质疑始祖鸟作为鸟类祖先的科学性20040317),在神奇的宇宙里,宇宙飞船的升空是伴随着科学技术的进步而成功实现的这在人类早期曾被认为是“异端邪说”,在现实中不仅实现了而且还日益显现出超人的威力。今天,在高新技术的武装下更使航天技术成为一种产业。

鸟类飞天,恐怕自有人类以来谁也未曾置疑过它的本能,而且还被人类作为鸟类的固有特征给定义下来长期以来形成了鸟类在蔚蓝的天空中一统天下、独领风骚的稳固局面。多年以来,也从没有人去怀疑、猜测“始祖鸟”作为鸟类始祖的科学性。但是,近几年来,在中国辽宁这块并不富裕的土地上却给全球科学界带来了意想不到的惊喜和繁荣从此便开始了逐字逐句地修改全世界人们视为《圣经》的“有关飞翔鸟类的始祖和鸟类进化历程”的历史章节。

2、中华龙鸟和赵氏小盗龙的发现

从“中华龙鸟”的出现,人们感觉到了并非只有鸟类才长羽毛早在中生代的恐龙时期羽毛的雏形就日渐丰满,羽毛不只是鸟类的“专利”;“鸟是由恐龙进化而来”“恐龙未亡”的也日益得到学术界的认可。

从“赵氏小盗龙”的问世,人们明白原来恐龙也可以爬树特别是在2003年初全世界权威学术刊物《自然》发表了长着四只翅膀的“顾氏小盗龙”后,澄清并明确了“树栖说”是鸟类祖先恐龙飞行起源的理论基础而在地上长期奔跑最后借助树木开始飞上蓝天的“地栖说”观点遭受挫折。因为在这之前,“树栖说”的生命一直很微弱。

顾氏小盗龙正在撕开层层轻纱遮掩着的迷雾露出事情的真相。顾氏小盗龙全长大约77厘米,它的爪子尖锐弯曲尾巴比身体长。除了前肢较短外,别的特征都表明了顾氏小盗龙的飞行能力较始祖鸟还要强:前肢的结构比始祖鸟更加接近现代鸟类;发育有较大的胸骨和七对较为进步鸟类才有的钩状突。新发现的顾氏小盗龙生活在距今1.2亿年的白垩纪早期。这种恐龙浑身披着羽毛最为奇特的是,它不仅前肢进化成长着羽毛的翅膀,后肢也同样如此,即长着四只翅膀。科学家称,这种集四个“翼”为一身的形态在其它脊椎动物中至今还没有发现过。科学家们还推测,恐龙的后肢翅膀可能是在飞行过程中起平衡作用,这对于早期涉足飞行是非常重要的。

科学家认为顾氏小盗龙可能是四足爬在树上,经常在树丛间优美滑翔,而不是两脚直立地来回奔跑。因为他们在这种恐龙身上发现了羽片不对称的飞羽这种结构一般被认为和飞行是相关的。这一研究成果被刊为2003年1月23日出版的英国《自然》杂志的封面文章其中,“顾氏”是献给中国著名古生物学家顾知微院士的。

顾氏小盗龙的发现,使人们进一步领会了“鸟类是恐龙进化而来的”科学论断但对始祖鸟作为鸟类祖先的位置却开始有所动摇。因为顾氏小盗龙不仅发育有能够用来滑翔的羽毛更重要的是它的形态和飞行能力要比始祖鸟接近鸟类。由于它是恐龙,但跟鸟类的关系比始祖鸟还亲近,在承认“鸟是由恐龙进化而来的”前提条件下,我们不免要审视始祖鸟的地位和身份。审视始祖鸟的地位和身份

始祖鸟的身份是否会有所改变,始祖鸟还是“鸟”吗?事实上,在140多年前,人们相信鸟类是动物界中一长有羽毛的生物。由于始祖鸟保存下了羽毛的印痕,人们自然而然地将其归入了“鸟类”行列。换句话说,如果没有保存羽毛的印痕,人们很难将始祖鸟认定为“鸟”。从解剖学的角度看,德国的始祖鸟显示出浓厚的爬行类(食肉性恐龙)色彩其中两没有保存羽毛印痕的始祖鸟化石就被错认为“翼龙”和“美颌龙”所以,曾一度把羽毛作为衡量鸟类的可检验标准。更因为化石的稀有性和不可比较性,始祖鸟的这种特殊历史作用逐渐被人们默认,始祖鸟作为"鸟类始祖"的历史地位也就“理所当然”地被人们认可了。

如果140多年前在辽宁西部就发现了这些化石,尤其是大量中生代长羽毛的恐龙和原始鸟类化石,而在今天才发现始祖鸟化石,人们对始祖鸟的称呼,恐怕脱口而出是长毛的“恐龙”,而不会是“世界上最古老的鸟”。

5、顾氏小盗龙发现的意义

正如这项研究的科学家们说:“新发现的研究意义和所提供的信息是难以估量的。恐龙向鸟类转化这一生物进化过程远比想象的复杂。”

美国著名鸟类学者发表评论说,中国科学家的发现是有关鸟类起源研究“有史以来最为重要的工作”这一工作的意义不仅在于鸟类飞行起源,更重要的是由于这一发现,“古生物学家们必须重新评价一些经典性的工作”。

顾氏小盗龙在人们认识鸟类飞行鸟类与恐龙的关系旅程中只是一个小小驿站而始祖鸟却相当于展现在驿站旁的条条岔口。如果我们不在每个岔口前驻足观望,甚至做片刻的绕道停留,前面的宽敞大道是不会为我们敞开的。认识自然就是如此。柏林标本HMN1880),目前保存在德国柏林洪堡博物馆。据英国《新科学家》杂志网站报道,丹麦哥本哈根大学动物学家佩尔·克里斯蒂安森和哥本哈根地质研究所古生物学家尼尔斯·邦德经标本分析认为,始祖鸟在背、腿以及可能在脖底处长有廓羽,而且这些廓羽与现代鸟类相似。

这两位科学家的分析结果,证实了此前关于这只始祖鸟后腿长有羽毛的说法。2003年10月,加拿大卡尔加里大学的一位研究生,在《新科学家》杂志上发表报告称,柏林始祖鸟的腿上长有3.5厘米长的羽毛,而这些羽毛太短不能用于飞翔;并且推测可能是始祖鸟的祖先有四个翅膀,这些羽毛是其后翼的残留物。

2、顾氏小盗龙四肢均覆盖有飞行用的羽毛

2003年初,在中国辽西出土的小型食肉恐龙化石,也有力地支持了最原始鸟类使用四翼滑翔的观点。这一块被称为“顾氏小盗龙”的恐龙化石显示,其四肢均覆盖有飞行用的羽毛。顾氏小盗龙的出现时代,晚于始祖鸟2000万年;它是现在已知与鸟类关系极为密切的、最古老的两脚食肉恐龙。克里斯蒂安森指出,事实上,始祖鸟的骨骼除了长臂以外,其余骨骼不是与鸟类而是与小型食肉恐龙相同。

根据顾氏小盗龙的发现和对始祖鸟腿上羽毛的分析,两位丹麦科学家还得出结论说,与飞行有关的进化过程是从羽毛开始的,而使鸟强壮善飞的那些骨骼上的变化,如鸟类典型的肩关节、有力的腕关节、短背和短尾,都是后来逐渐发生的。《新科学家》网站说,美国康涅狄格州大学的鸟类进化专家阿兰·布拉什也同意这一观点。

鸟类化石极其稀少,要解决有关鸟类进化的问题需要发现和研究更多的化石。目前,始祖鸟化石,仍然是已知最古老的带有羽毛的恐龙化石。据说,在全世界发现的始祖鸟化石中,只有3块身体上保存有羽毛,而且其中1块已经丢失。

十、华美金凤鸟新发现改写鸟类进化史

据报道(20050330),140年前,德国始祖鸟被确认为世界上所有鸟类的祖。其历史地位的发现,被称为19世纪最重要的科学发现之一。然而多年来,科学家们对于鸟类始祖的研究从来没有他们一直希望通过相关的发现,检验这一结论。尤其是在全世界鸟类化石资源最为丰富的中国,科学家们一直在探索,始祖鸟是世界上最早的鸟这一发现是否就是事实呢?到底有没有比始祖鸟更为原始的鸟类呢?

近日,中国地质科学院地质研究所季强研究员和他的研究小组对外公布,他们发现了一块被称作“华美金凤鸟”的鸟化石通过半年多来对华美金凤鸟200余个特征的分析得惊人发现“它和始祖鸟不但是近亲,而且其身体特征比始祖鸟更为原始。”这意味着,中国科学家所发现的华美金凤鸟代了德国始祖鸟的历史地位华美金凤鸟成为迄今为止所发现的世界上最为原始的鸟。中国科学家的论文发表,立即受到美国、加拿大科学家的关注,纷纷越洋致电,要求进行合作。

老乡用破麻布包裹着的一个硬东西,被研究员称为重要的发现。2004年7月的一天,河北丰宁的三位老乡开着一辆吉普车,急匆匆地来到北京其中一位的怀里,小心翼翼地抱着一块用略显破烂的黄色大麻布捆绑着的一个硬邦邦的东西。此时,他们并不知道自己手里的东西有多大意义,只是直奔中国地质研究院地质研究所季强研究员的办公室。

季强研究员,曾在2002年7月,在辽西发现了中华神州鸟;又在同年12月发现了中华吉祥鸟从进化过程来看,这两种鸟都是排列在始祖鸟之后的鸟类,其历史意义并不抢眼。几年来,季强的研究从未停止。他辗转于辽西和冀北,到处寻找鸟类化石,划定区域后就雇佣当地老乡进行挖掘。今天来的这三位,就是从河北赶来送化石的他们刚刚在季强上次划定的区域挖出了新的化石。

此时,季强的课题小组成员们都在屋里面。季强把三位老乡请进屋,指着麻布,“赶快打开来看看”。打开一,一共是五块化石,几乎每一块都有4厘米厚,20厘米长。季强小心翼翼地拿起每一块化石,在地面上拼起来。很快,在这些灰色化石拼的图形中,一只非常完整的鸟跃然。研究小组的人各个神态严肃,仔细观察起来。季强拿着放大镜,忽然,他乐了。在研究人员一阵讨论之后,季强兴奋地对三位老乡说“这个发现很重要”。

对尾椎、牙齿和四肢的初步观察都可以证明华美金凤鸟要比始祖鸟更为原始。鸟类祖先长着四个翅膀始祖鸟如何飞行?

据报道,最新一期《古生物学》杂志上布的一项最新研究显示,最早的鸟类腿上长有长长的羽毛,是作为飞行的翅膀存在这说明鸟类的祖先长着四个翅膀,都用于飞行。得出这个结论的加拿大卡尔加里大学博士生尼克·朗瑞正在研究制作始祖鸟的实物模型,以研究始祖鸟的飞行原理。始祖鸟后腿长有羽毛可能用于飞行

2004年,朗瑞就已经初步得出了始祖鸟后腿长有羽毛,可能用于飞行的猜测。他通过显微镜对块始祖鸟化石研究发现,始祖鸟有现代鸟类羽毛的典型特征,包括弯曲的羽干和规则的箭翎等。

始祖鸟后腿上长有长长的羽毛只是不久之后就进化成为两个翅膀的现代鸟类。第一块始祖鸟的化石发现于145年前,目前收藏于德国柏林的洪堡德博物馆。在化石上隐约可见始祖鸟的腿上有羽毛的痕迹。

丹麦动物学家皮·克里斯提安森和美国古生物学家尼尔斯·邦德在2004年证实了始祖鸟腿上长有羽毛的理论。他们发现,始祖鸟的后腿上有羽毛的轮廓,并且与现代鸟的羽毛惊人相似。有四个翅膀始祖鸟如何飞行?

2006年最新一期《古生物学》杂志上,朗瑞又自己经过精确数学模型计算的结果。标准的数学模型计算告诉朗瑞,一对多余的翅膀将如何影响始祖鸟的飞行。朗瑞,后肢上的羽毛可以让始祖鸟飞得更慢,并且可以更好地进行转弯。慢速飞行意味着始祖鸟有更多的时间躲开障碍物,安全降落而方便的急转弯可以改善始祖鸟抓获猎物时的能力,逃脱追捕者,更灵活地穿越树丛。

他还推测说,后肢上的羽毛还可能用于除飞行外的其用途,如起到空气制动机稳定的作用,或是方向舵,“就好像是飞机的尾翼”。但朗瑞还说后腿的作用还不能下定论。他说:“这很难考证。也许它们只能滑行,前肢的翅膀并不能拍打;但也有可能翅膀是可以拍打的。不过我想腿肯定不能拍打,只是用来控制方向。这还有许多种可能性,也许我们都猜对了,也许只是猜对一部分,但也有可能都不对。”

朗瑞说:“目前我还在研究这个项目。我想做一个和真实始祖鸟一样大小的实物模型然后制作一个风道,从空气动力学的角度研究始祖鸟的运动方式。”为什么现代鸟类只两个翅膀?

既然四个翅膀给始祖鸟的生存带来诸多方便,为什么现代鸟类还是只保留了前翼,而放弃了后翼?朗瑞说:“两个翅膀将腿解放出来,可以用作其用途。现在的鸟类,腿可以用来行走、攀登或是游泳。比如鸭子,可以飞,可以走,可以游水,也可以跑。如果鸭子的腿上也长着长长的羽毛,也许它们可以更好地飞行,但是不能走,也不能游了。经济学家将这称为‘分工’。”始祖鸟和顾氏小盗龙谁是谁的祖先

2003年年初在中国辽西出土的有四个翅膀的恐龙化石也有力地支持了最原始鸟类使用四翼滑翔的观点。这一被称为顾氏小盗龙的恐龙化石四肢均覆盖有飞行用的羽毛。加拿大卡尔加里大学博士生尼克·朗瑞说:“‘顾氏小盗龙’和始祖鸟之间的关系非常近。一些人认为始祖鸟祖先很可能是‘顾氏小盗龙’。而我认为恰恰相反,始祖鸟是‘顾氏小盗龙’的祖先,因为始祖鸟生活的年代更为久远。现在这还不能确定在将来,中国发现的化石将回答这个问题。”顾氏小盗龙的出现晚于始祖鸟2000万年,是现知与鸟类关系极为密切的最古老两脚食肉恐龙。

不论始祖鸟和顾氏小盗龙谁是谁的祖先,鸟类起源于恐龙已经获得了广泛的认可但是鸟类如何从恐龙进化为鸟类却一直存在着“地栖说”和“树牺说”两大争论。朗瑞说:“‘树栖说’可以支撑现在鸟类为什么生活在树上的观点。如果鸟类祖先的腿上长有羽毛,那么它们很难在陆地上行走,却比较善于在树林间滑行。但是人们依然为‘树栖说’和‘地栖说’争论了很多年。”







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(本文系胡经国图书...原创)