恐龙与鸟类的亲缘恩怨


    1996年至1998年,全世界的古生物学家都把兴奋的眼光投向了中国,因为在中国辽西的地层中发现了带毛的恐龙。特别是“中
华龙鸟”倒底是恐龙还是鸟类的问题更是引起了一场旷日持久的争论。这场争论涉及到已经争论了129年的恐龙与鸟类的亲缘关系,
即鸟类的起源及早期演化的问题。由于新闻媒体把中华龙鸟炒得沸沸扬扬,所以有不少读者问:恐龙与鸟类亲缘关系的争论最早是
怎样引起的?中华龙鸟倒底是恐龙还是鸟类?鸟类是恐龙的后代吗?这里就简略的谈谈恐龙与鸟类的亲缘恩怨。

*圣诞大餐引发的思考与争论

   19世纪60年代末期,达尔文进化论的捍卫者赫胥黎在一次圣诞晚宴中,猛然发现他吃剩的火鸡骨头与他正在研究的兽脚类恐龙
中的巨齿龙的骨骼十分相似。于是他在1870年伦敦地质学会上首次提出了鸟类与肉食性的兽脚类恐龙有亲缘关系的理论。他用巨齿
龙和鸵鸟的后肢。
*带毛恐龙的发现扩展了争论的视野

   1996年,激动人心的时刻终于来到了。在辽宁省西部北票市上园乡四合屯,当地农民发现了后来被中国地质博物馆研究员季强

等人命名的“中华龙鸟”。在此之前,在同一地点与层位曾发现闻名于世的孔子鸟化石。这些化石都属于早已名扬海内外的热河生
物群,这个生物群是一套含火山岩的河湖相沉积,它自下而上包括义县组、九佛堂组、沙海组和阜新组。中华龙鸟与孔子鸟发现于
义县组的中下部2~7米厚的一层含火山灰的凝灰质湖泊沉积的页岩内。研究中华龙鸟的科学家认为:作为鸟类的第一性状的特征应
当是羽毛的发育,中华龙鸟是一种介于小型兽脚类恐龙与始祖鸟之间的鸟类演化初期的过渡类型,是鸟类的真正祖先。中华龙鸟的
研究结果发表后,在国内外引起广泛的关注。真是无巧不成书,中科院南京地质古生物研究所研究员陈丕基手中也有两块属于中华
龙鸟的标本,其中较小的一块正是中国地质博物馆季强博士等据以命名为中华龙鸟的正模,而中国地质博物馆收藏的是负模。陈丕
基等人于1998年1月在英国出版的《自然》杂志391卷以《中国义县组发现的一个特别地保存完好的兽脚类恐龙》为题,对已命名的
中华龙鸟做了详细地研究后指出:它实际上不是鸟类,而在体型大小与形态解剖上与在德国发现的美颌龙(Compsognathus)相似,
完全可以属于一类(美颌龙在我国分别被译成秀颌龙、细颌龙和细颚龙)。美颌龙是兽脚类恐龙中引人瞩目的较原始的成员,1861年
当第一块美颌龙的标本在德国始祖鸟产地巴伐利亚省索伦霍芬石板石石灰岩中发现时,赫胥黎发现在同一层位的动物有着想像不到
的相似后,他做出了惊人的设想:鸟类与恐龙不是共处的同一类群,它们有较近的血缘。在中华龙鸟身上体现出许多兽脚类恐龙的
特征,例如:头骨后部低而长,脑胪小,有明显的眶后骨,方骨直,是不动关节;腰带中的耻骨粗壮,末端扩展成靴状突起,而且
向前伸;坐骨突不明显;肩带中没有叉骨,乌喙骨呈圆形,尾椎数目多,神经棘与脉弧发育,说明它具有肌肉发达的肉质尾。此外
还有上颌骨的牙齿上有锯齿,前肢相当短等特征都与鸟类无关。关于那些“鬃毛”状的构造还不能说是真正的羽毛,有人认为它是
羽毛的雏型,可称为“前羽”;也有人认为可能像现生的海洋里的蜥蜴那样是表皮的衍生物,也可能是纤维组织,需要进一步研究。
至于中华龙鸟是否是鸟类的祖先的问题,今年2月底我国著名的恐龙专家董枝明、赵喜进、古鸟类学专家侯连海已经做了否定的回
答。理由很简单:中华龙鸟与孔子鸟共生,正如当今的人类与当今的类人猿共同生活在同一时代,怎么能因此就说类人猿是人类的
祖先呢?在辽西发现了鹦鹉嘴龙,其时代应为早白垩世。中科院古脊椎动物与古人类研究所用同位素法测定绝对年代,证明年代为
1.2亿年左右,不超过1.4亿年,这说明中华龙鸟的年代晚于始祖鸟(1.45亿年)的时代。
    随着辽西地区发现了除中华龙鸟外更多的带羽毛的恐龙,人们的视野进一步打开了。1998年6月,季强和加拿大的菲利普·柯瑞
等人在《自然》393卷上以《中国东北发现的两个带毛的恐龙》为题,描述了原始祖鸟和尾羽鸟两种带羽毛的兽脚类恐龙。从他们
的论文中可以看出:虽然这两种动物已有了羽毛,但它们的牙齿上有锯齿,这是在鸟类中见不到的,再加上前肢比后肢短,跖骨不
愈合等主要特征,它们依然是恐龙。菲利普·柯瑞还在1998年6月份的《国家地理》杂志上以《长着翅膀的恐龙》为题,详细地介绍
了在中国发现和研究的3种带毛的恐龙,以及与中华龙鸟有着“恩恩怨怨”的孔子鸟。他的主要目的是探讨鸟类的起源,他例举了8
项恐龙与鸟类的共同特征。他的结论是:鸟类起源于小型兽脚类恐龙,热血恐龙的理论是正确的。他用复原图表示翅膀的演化,表
明中华龙鸟具有典型的兽脚类恐龙的前肢。他又用复原图显示从兽脚类恐龙进化到鸟类是一个漫长的过程。当然,对原始祖鸟、鸟
羽的争论也刚刚开始,虽然绝大部分恐龙专家都赞同这两种动物是带羽毛的恐龙,但也有的鸟类专家认为它们可能是比始祖鸟原始
的鸟类的后裔。不管怎么说,有关带毛恐龙的争论标志着古生物学的繁荣,对中华龙鸟与恐龙之间的不了恩怨的争论进一步深化了
研究,这就是说羽毛的起源与鸟类的起源、甚至鸟类飞行的起源都没有直接关系,这的确在动摇人们对“什么是鸟类”的传统认识。
但科学就是在不断否定已有结论的基础上不断创新。所以不少学者主张:应该到更古老的地层中寻找解决鸟类起源问题的答案以及
鸟类与恐龙的亲缘关系。
*恐龙足迹学带来的信息
   当科学家们根据骨骼化石来争论恐龙与鸟类的亲缘以及羽毛的起源问题时,可能没有料到恐龙足迹学也可以为争论带来一些信息。
波兰地质研究所地质博物馆的恐龙足迹学的专家杰勒德·杰尔林斯基(Geard Gierlinski)最近两三年曾发表了研究兽脚类恐龙在休息
时留下的足迹,以及足迹旁的类似羽毛的印迹的论文。他在一篇论文的摘要中写道:一个静态的恐龙足迹和最近被承认的羽毛的印
迹,显示了在早侏罗世的恐龙身上已出现了羽毛。事情是这样的:众所周知,在美国马萨诸塞州的康湟狄克峡谷中发现了8000多件
足迹化石。足迹学的先躯美国地质学家爱德华·希契科克在1836年发表的研究报告中,把那些足迹归入石鸟留下的脚印。当时始祖鸟
还未被发现,人们还不知道地球上曾经有过恐龙,他的鉴定虽然不准确,但也预言了恐龙与鸟类在形态上有相似之处。后来的一些
科学家指出:绝大多数的足迹是三趾型的兽脚类恐龙留下的,现在这些标本保存在普拉特博物馆中。其中有一块编号为AC1 /7的足
迹保存在一块褐色的页岩中。对于这块足迹究竟属于恐龙足迹学中的哪一个属和种,争论一直没有停止过,但是谁也没有注意过在
足迹旁的类似羽毛的印迹。杰尔林斯基把这块化石与在波兰发现的相似的足迹对比后发现,这块73厘米×54厘米的页岩上的印迹显
示了恐龙正要坐下休息时的一刹那,上面有三趾型*%行的右脚与左脚的印迹、耻骨腹部的印迹、坐骨的印迹。右脚印迹4.2厘米,
包括后足。坐骨印迹只有0.57厘米,在右脚旁有3.2厘米的腹部印迹。可能是造迹恐龙坐的不稳,身体向右倾斜,因此右脚的第2
脚趾踏在腹部印迹上,这正好把位于耻骨腹部的羽毛印迹保存下来。整个羽毛印迹长32厘米,前部较宽,靠近耻骨部分后部变窄,
类似的羽毛每根长1厘米,集中在耻骨边缘的左侧。据作者描述:这些长的印迹与鳞片的印迹完全不同,但与从哺乳类或鸟类活体
上拉下来的毛发十分相似。比哺乳类的毛发要宽,同时比现生的鸟类羽毛要稀簿而柔软,所有的类似羽毛的结构都含有极细的纤维
,显示出毛刷状的构造,所有这些毛刷状的构造产生于半羽(Semiplume),它具有柔软的羽轴和结构宽松的羽枝,因此他得出的结
论说:可能一些似鸟的恐龙首先披上了这种类似半羽状的结构,后来由恐龙演化出来的鸟类的羽毛与最早出现在恐龙身上的半羽状
的结构已经完全不同。这个恐龙足迹的地质年代为侏罗纪早期,但在美国的弗吉尼亚州发现的同一种的恐龙足迹的年代定为晚三叠
世,所以他认为最早的鸟类可能出现在三叠纪至侏罗纪分界时期。可以看出:他也主张鸟类起源于恐龙;在鸟类之前已有了羽毛;
要到更古老的地层三叠纪至侏罗纪的分界的时代寻找鸟类的真正祖先。当然这也只是一家之言,有的专家认为类似的羽毛可能是痕
。在没有更多保存更完整的化石发现之前,恐龙与鸟类的亲缘关系只能是剪不断,理还乱的,是一个既迷人,又使人困惑的问题。
                                                                       (文/甄朔南)