鸟类是恐龙演变来的吗？

发现恐龙新种，填补鸟类“恐龙起源说”时间缺口

一些体型较小的兽脚类恐龙，笨拙地爬上树，随着时间的推移，脚的结构开始适应树上的生活，前肢的功能也变为飞行的器官，同时手指的利爪渐渐褪去……恐龙进化成了原始的鸟类。
这样的图景曾无数次出现在古生物学悄让码家关于鸟类起源于恐龙的学说之中。但是长久以来这个猜想却有一个巨大的漏洞。

鸟类的祖先是恐龙，这一对鸟类起源的猜想有着为数不少的解剖学证据。然而，化石记录中却有一个令人困惑的“时间缺口”：已知最古老的鸟类始祖鸟的化石年代要早于和其关系最亲密的恐龙化石的年代，爷爷怎么比孙子还晚呢？

近日，美国古生物学家公布了一种始祖鸟同时代的其恐龙近亲的化石，补上了这一“年代缺口”，10月21日世界权威学术杂志《科学》登载了这一消息。

新种恐龙填补年代缺口

10月20日于美国亚利桑那州召开的古脊椎动物学会年会上，古生物学家公布了一种与始祖鸟同时代又与其关系亲密的恐龙新种。该恐龙生长于晚侏罗世，距今已有1.5亿年的历史，属于手盗龙的一种，伤齿龙，据发现人员称这是目前发现的与鸟类关系最为亲密的最古老化石。

2000年，美国怀俄明恐龙研究中心的研究人员于怀俄明州东部的晚侏罗世岩层中发现了一具化石。它的骨骼非常纤细，研究人员威廉·沃尔（WilliamWahl）花了数年时间才将这具化石修复完毕。

研究人员斯科特·哈特曼（ScottHartman）称这具恐龙的骨架中有60%的骨骼保存完好，其中包括最重要的头骨，他便是根据该化石颚骨下的一条凹槽以及其他几个特征，判断这种恐龙属于手盗龙的一种。

新种恐龙的发现在古脊椎动物学会年会上引起了巨大的轰动，古生物学家们称鸟类起源于恐龙学说曾面临的最大困境便是“年代缺口”，这一发现则填补了这一空缺。

鸟类起源曾有三种学说

1861年，始祖鸟（Archaeopteryx）化石在德国被首次发现。始祖鸟生活在晚侏罗世，距今大约1亿5千万年，身披现代鸟类羽毛，在骨骼特征上和爬行动物几无两样。

从晚侏罗世开始的鸟类演化历史持续了1亿5千万年。迄今为止，晚侏罗世的鸟类化石只有始祖鸟一种，因而是最知名的化石种类之一。而始祖鸟作为鸟类的始祖，也成为科学家破解中生代地球演化的一个突破口。其中关于原始鸟类起源的猜想更是重要的一环，并形成了众多学派。但真正在学术界有影响的学说主滑闹要有三种：槽齿类起源说，鳄类起源说和恐龙起源说。

据中科院启哪古脊椎动物和古人类研究所周忠和研究员介绍，第一种假说是由南非著名古生物学家罗伯特·布鲁姆（RobertBroom）在20世纪初提出的。他认为鸟类起源于一类原始的槽齿类爬行动物，该爬行动物主要出现在三叠纪时期。由于其年代较恐龙还早，被认为不仅是鸟类而且是包括恐龙在内的多数爬行动物的祖先。

“罗伯特的理由就是翼龙和兽脚类恐龙都太特化，不可能是鸟类直接的祖先，行进在各自进化道路上的恐龙和鸟类形成的有些特征已具有不可逆转性。这一观点在20世纪盛行了近半个世纪。”第二种假说出现得较晚，是英国学者亚历克·沃克（Alick D.Walker）在1972年提出的。

他认为，鸟类和鳄类组成一个单系类群，因此这一假说也常被称为“鸟类的鳄类起源假说”。“不过这一假说提出十多年后，沃克本人就于1985年放弃了自己的观点，转而支持鸟类起源于恐龙的学说。”周忠和解释，第二种假说没有第一、第三种假说的影响大。

“至于第三种假说则有着曲折的历史，”周忠和表示这一假说尽管很早就被提出，且现在已成为一种主流说法，但中间过程却颇具喜剧色彩。它最早是由赫胥黎于19世纪中叶提出，在流行了很长一段时间后，到了1927年便销声匿迹，被槽齿类起源说取代。一直到了20世纪的70年代，才由美国耶鲁大学著名的恐龙学家约翰·奥斯特伦姆（John Ostrom）教授重新提出。上世纪80年代以后，影响日益扩大，逐步成为当今的主流学派。目前，多数学者已经接受了鸟类起源于恐龙的观点，并认为鸟类是从兽脚类恐龙的一支———小型个体的恐龙演变而来的。

“化石软肋”限制“恐龙起源说”发展

始祖鸟的骨骼特征———例如它的尾骨、脚爪和牙齿———与一种肉食性恐龙手盗龙类很相似，正是这一点让许多古生物学家倾向性地认为鸟类起源于恐龙。而近年来古生物学家们运用解剖学分析，更将眼光锁在了手盗龙中的驰龙和伤齿龙类，认为它们和鸟的关系可能最接近。

“在对驰龙类恐龙和鸟类进行的骨骼形态对比研究中，驰龙和伤齿龙的手与鸟类的翅膀相似，而更多谱系关系的分析得出两者骨骼结构类似，”周忠和表示，这些实验成果都证实了它们和鸟类的亲缘关系最近。

但长久以来，萦绕在古生物学家头脑中的也有一个困惑，那便是尽管解剖学已提供了充沛的证据，“年代缺口”却让反对者的声音听上去也有理有据。

始祖鸟有约1.5亿年历史，然而在岩层中发现的与始祖鸟关系最近的手盗龙化石，即便是最古老的也只有1.25亿年的历史。古生物学家由此推断，这些手盗龙可能还有一些更古老的“亲戚”，它们才是始祖鸟和所有其他鸟类的“始祖”。

“不过，这只是持鸟类恐龙起源说的学者们的一种假设，此前一直没有化石的发现，从而反对声不断，他们普遍认为爷爷（与始祖鸟关系最近的恐龙）怎么可能会比孙子（始祖鸟）还晚出呢？”周忠和的同事汪筱林表示，反对者们将矛盾主要聚焦在了年代的差异上，他们认为已知和鸟类最相似的恐龙都出现得太晚，身体形态，包括生活习性都已固化，不可能再进化为鸟类，这也成为反对者最有力的攻击武器。

“最近发现的恐龙化石无疑会给鸟类起源于恐龙的学说带来更多的证据，”周忠和表示，毕竟“年代缺口”是鸟类起源于恐龙学说必须要面对的问题。这次公布的是迄今为止与鸟类关系最亲密的恐龙化石，它属于驰龙类；同时更为重要的是它与始祖鸟同时代，这便填补了鸟类起源于恐龙学说中的“时间缺口”。判断动物的起源有两个立足点，一是骨骼形态，二是年代推算，“现在，两个侧重点都有了较为可靠的证明。”

长羽毛的恐龙提供佐证

相伴美国古生物学家的发现，近期，古生物学者在阿根廷内格罗河省挖掘出一具几乎保存完整的新物种恐龙化石，也在某种程度上印证了鸟类起源于恐龙。

这一新恐龙被命名为阿根廷鹫龙，距今9000万年。是一种小型肉食性恐龙，其外形与火鸡一般大小，长着长长的尾巴，研究人员强调阿根廷鹫龙长有羽毛，将给鸟类起源于恐龙提供新的证据。

对此，汪筱林表示，发现长有羽毛的恐龙确实会给鸟类起源于恐龙的学说提供新的佐证。而在此之前，中国辽西已发现了大量长羽毛的恐龙，比如说顾氏小盗龙、中国千禧龙等多具“鸟龙”化石。

“科学界对该学说的认识是逐步加深的”，汪筱林表示自奥斯特罗姆教授提出恐龙也应该长有羽毛的设想始，便为该假说的研究开创了一个突破口。从20世纪70年代初开始，奥斯特罗姆教授就大胆推测，由于恐龙和鸟类的关系如此接近，至少在某些恐龙的身体上可能长有羽毛。

自上个世纪90年代以来，中国辽西热河生物群发现了很多长羽毛的恐龙，首次证实了这个大胆的假设，并从一侧面表明了鸟类与恐龙的亲缘关系。

这一突破从中华龙鸟开始，它的背部从头到尾长着细丝状的皮肤衍生物，它的发现第一次向人们展现了带羽毛恐龙的真实存在。但中华龙鸟所具有的毛状物，和真正的鸟类羽毛还不一样，尚不具有现代羽毛所特有的羽轴和分支结构。

“在辽西也发现过奔跑的恐龙，它的身体上也出现了原始的羽毛，这便表明了羽毛的最初出现和鸟类的飞行没有必然的联系。羽毛的最初功能可能是为了调节体温，或者是吸引异性。到鸟类，羽毛与飞行联系到了一起，则是自然演化的结果”正在美国的徐星教授告诉记者，中国曾给鸟类起源于恐龙的学说带来了突破性的发现，而近期两具新恐龙化石的发现，则将使这一学说朝着更完备的方向发展。

■例释鸟类进化

始祖鸟：已知最早、最原始的鸟。距今1.5亿年。

原始热河鸟：发现于2002年，生长在白垩纪。其原始性仅次于始祖鸟，代表了鸟类早期演化的一个更加古老的祖先类型。热河鸟是惟一保留了爬行动物祖先长的骨干尾巴的鸟类。

孔子鸟：现生的鸟类全都没有牙齿，它们靠鸟喙取食。但在远古的中生代，大多数的鸟类却还没有这一结构，取而代之的是嘴中的牙齿。

1995年命名的孔子鸟是世界上已知最早有喙的鸟类。

反鸟：是中生代种类和数量最丰富、分布最广的鸟类类群。我国发现的中生代鸟类中，大多数种类都可以归入这一类群。包括中国鸟、华夏鸟、波罗赤鸟、始反鸟、原羽鸟和长翼鸟等等。

今鸟类：包括所有现存鸟类在内的具有进步飞行特征的鸟类的统称。它们不仅具有加长的胸骨，而且龙骨高而发达。在其他与飞行有关的结构上都和现代鸟类差异甚小。

反鸟和今鸟虽然不是现代鸟类直接的祖先，但代表了向现代鸟类方向进化的主干.

　2007年，国家杰出青年科学基金获得者、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员徐星发表在《自然》杂志上的文章《中国内蒙古二连盆地发现巨型似鸟恐龙化石》及其研究成果，与“干细胞研究获得突破”、“首次完整破译人类个体基因组”等被美国《时代》杂志列为“2007年度十大科学发现”。这十大科学发现中，4项来自英国，2项来自美国，2项来自国际合作团队，1项来自中国，1项来自日本。这项来自中国的科学发现的意义在于：证明了恐龙向鸟类演化过程中，不同恐龙类群具有不同的特征演化模式和潜在的发育机制，表明了鸟类特征演化的复杂性。实际上，徐星对于鸟类进化相关研究的推动不仅仅是发现二连巨盗龙而已。　　进化轨迹：从恐龙到鸟类　　恐龙大约出现在三叠纪中期，到侏罗纪和白垩纪时期非常繁荣，但到白垩纪末期突然从地球上全部消失，它们在地球上大约繁衍了1.6亿到1.7亿年。恐龙曾经在一个遥远的年代“称王称霸”，而我们现在只能从恐龙化石中探寻恐龙的奥秘。在长达1.6亿到1.7亿年的漫长的恐龙演化历史中，发生了一系列重要演化事件，其中最重要的是鸟类的起源。　　从上世纪90年代起，徐星就开始关注与鸟类起源有关的恐龙演化进程。他的研究工作最早在云南展开，紧接着他对辽宁西部白垩纪早期地层中发现的带羽毛的恐龙化石进行深入研究，并一直持续到现在。　　虽然辽宁产出了大量化石，为鸟类起源研究提供了大量信息，但徐星还是希望能够把研究工凳历作开展得更全面一些。2001年起，徐星得到了国家杰出青年科学基金的资助，这使他有条件把研究扩展到新疆的中晚侏罗世和内蒙古的晚白垩世等更广泛的地理区域和地质时代。在此期间，徐星课题组取得了大量成果，在《自然》杂志上就发表文章十余篇。　　2004年，徐星率领的课题组在内蒙古二连盆地晚白垩世二连组地层中发现一具巨型兽脚类恐龙化石骨架。经过两年多的研究，最终确认这一标本是当今已知的世界上最大的窃蛋龙类恐龙，它的发现为恐龙大型化研究和鸟类特征演化研究提供了重要信息，显示了恐龙大型化和鸟类特征演化过程的复杂性。　　二连巨盗龙最重要的科学意义在于丰富了人们对恐龙向鸟类演化过程的理解。以往的研究表明，恐龙体型的大小与鸟类特征的演化具有明显的相关性。一般而言，小型恐龙很像鸟，当恐龙体型变大后，许多似鸟特征往往会消失。但二连巨盗龙所具有的鸟类特征比其他小型窃蛋龙还要多，这违背了我们以前认识的规律。但正是二连巨盗龙的发现，说明在向鸟类演化的过程中，不同恐龙类群的特征演化模式和潜在的发育机制是不同的，表明了鸟类特征演化的复杂性。　　研究方法：从定性到定量　　传统的古脊椎动物学被称为描述性科学，它以定性研究为主，对脊椎动物化石的形态学特征进行描述，分析重要特征的演化意义，进而推论不同物种之间的祖裔关系。徐星指出，这种研究往往依赖于研究者的经验，不同学者经常会有不同的判定标准，研究结论主观色彩过于强烈，权威学者的个人影响对于整个学科的影响较大，而且研究结论的可预测性和可检验性有欠缺，不符合现代科学的要求。　　在过去几十年里，古脊椎动物学的方法学有很多变化，最根本的变化就是由定性转向了定量。　　现代古脊椎动物学则采用定量方法，对研究对象的数据采集工作量一般要大于传统方法；更为重要的是，现代的古脊椎动物学倾向于采用多种方法和手段全面了解一个物种，从而得出更全面、更准确并经得起反复验证的结论。　　徐星介绍说：“我们对于二连巨盗龙的研究就采用了包括分支系统学的研究方法在内的多种定量手段，从而得出了较为可信的结论。而分支系统学是一种把形态特征数据化，用定量方法推测物种之间演化关系的方法。”　　“在现代古脊椎动物学研究中，定量方法不仅运用于推论物种在进化树上的位置，还运用于研究对象的发育学问题。比如，传统方法依据恐龙化石的骨骼愈合特征，粗略地将恐龙发育划分为胚胎期、婴儿期、幼年期和成年期；而现在通过骨组织学方法，能够定量和精细地分析恐龙的发枣顷搜育阶段以及生长快慢等情况。在研究二连巨盗龙的过程中，我们运用骨组织切片方法，通过对二连巨盗龙骨骼微观特征的分析，获得了有关二连巨盗龙生存寿命、发育阶段和生长策略等多方面较为详尽的信息。”徐星进一步介绍说。　　大力推动在乎宴常规分类学论文中采用多方法和多手段，这样一个尝试得到了国内外同行的赞赏。《自然》杂志一位匿名审稿人在评审徐星的论文时，就认为他们倡导的在常规的分类学论文中运用组织学等多种方法手段的尝试，应该成为未来研究论文普遍采用的模式。　　技术手段：从古老到现代　　现代古脊椎动物学的研究还得益于现代科学技术的发展，一些新的技术发展大大丰富了人们对化石物种的认识。　　“例如，CT断层扫描技术能为研究者提供肉眼无法辨别的恐龙化石内部的结构信息，观察到我们用常规手段观察不到的信息。比如，我们可以通过CT断层扫描技术，复原恐龙的脑颅结构，研究恐龙的运动方式等方面的问题。通过CT断层扫描技术提供的信息，我们可以发现不同支系的大型恐龙趋同地演化出的相似的结构，总结出恐龙大型化过程中的一些规律。”徐星说道。　　“除了断层扫描还有表面扫描，在不破坏化石表面形态情况下，获得大量的相关数据，进而建立起仿真模型，用动画形式还原恐龙的形态甚至是运动方式。英国学者在这方面就作出了有益的尝试。　　“另外，古脊椎动物学与现代生物学特别是发育生物学的联系日趋紧密。过去，进化问题的研究主要依赖于古生物资料（化石）和形态学资料。但是，随着分子生物学的迅猛发展，现在已经有大量的学者在分子水平、细胞水平和胚胎水平研究进化问题，关于颌与四肢起源和演化进程的研究就取得了许多重要进展。我们现在也希望能够把与鸟类起源有关的研究与发育生物学结合起来，从而全面地了解这一进化过程。　　“丰富的古生物化石标本，是中国学者进行这一领域研究的最大优势，相信随着多种新的技术手段在古脊椎动物学中的应用，我国古生物研究的总体水平和影响力还会显著提高，从而由一个古生物研究大国成为古生物研究强国，而人类对远古生命演化的认识也将更加准确和深入。”

是恐龙中的翼龙演变过来的

鸟类型握是由恐龙进化来的？科学家又一发现，彻卜含庆底颠覆对鸟类的认知老梁！