丁香花

鸟类知识简介2（图文）

                                      

二　鸟类的进化

在生物进化史上我们有太多的谜，鸟类的进化便是其一。这也是二十世纪九十年代后一个逐渐被人们重视起来的话题，因为鸟类起源之谜是极有可能在未来几十年中被揭开的。在这一重大时刻来临之前，我们不妨在这里来讨论一下这个问题。我在这里只陈列一些史前生物研究关于这方面的一些观点

1始祖鸟   　　1861年和随后的日子在德国晚侏罗世发现了七块始祖鸟化石，这使得当时的古生物界沸腾了好一阵子。后来又在美国发现了晚白垩世的黄昏鸟和鱼鸟化石，人们又为古鸟类折腾了一次。由于这两类生物之间相隔了近六千万年，人们很难在二者之间找到必然的联系，因此在近百年来我们的认识一直徘徊在主要是那七块化石上。左边是始祖鸟的复原图，它的色彩只是人们的一种想象。右边便是德国那个著名的始祖鸟化石。

2、孔子鸟   　　1984 年甘肃鸟的发现令人难以置信地证明始祖鸟并不是鸟类演化和主系，这使得全世界为之震惊。1989年9月在我国辽宁又发现了中生代鸟类化石。这些是在德国之外的地方首次发现的时代最早的鸟类。从此古生物界鸟类研究热的序幕被拉开了。1993年在辽西发现了年代仅次于始祖鸟的更早的化石，这就是后来著名的孔子鸟。它们大约生活在侏罗纪晚期到白垩纪早期这一阶段。从94年后古生物学家们云集辽西，数以万计的鸟类化石源源不断地被发掘出来，全世界古生物学界几乎都把目光都投向了这里，鸟类研究进入到一个全盛时期。著名鸟类学家A.Feduccia教授称："尤其是来自中国的新材料......构成了我们认识早期鸟类的基础"，许多美国学者甚至认为世界现生鸟类很可能起源于中国。和以往一样最热门的话题当然是鸟类的进化 这两只孔子鸟保存在一起显得非常珍贵 我国科学家所描述的孔子鸟生态图。

孔子鸟较始祖鸟稍晚（极有可能是同一时期的）。其特点是颌骨无牙齿，取而代之的是角质喙；肱骨近端有一大的气囊孔，第一指骨爪特别强大而尖利，第二指骨爪收缩；胸骨较大，呈片状并有一短的后侧突；耻骨远端没有耻骨脚以及尾椎骨缩短，基本形成尾综骨等，这些都是始祖鸟所没有的进步性状，同时也是区别于早白垩纪鸟类的重要特征。孔子鸟的发现一方面更进一步证实始祖鸟非鸟类进化主流，另一方面打破了它独霸侏罗纪始鸟百余年一统天下的局面，使得人们的研究更全面和充分了。 　　上左为上页所提到的美国科学家Feduccia所绘孔子鸟复原图，由于当时化石不全和抑制不住的兴奋，这幅图的尾部严重失真，我觉得大有德国始祖鸟的痕迹

3反　鸟

 

　　反鸟这个名字听起来有点怪怪的，这是由英国鸟类学家C.A.Walken依据南美晚白垩世鸟类化石的一些构造与现生鸟正好相反而取的名字，这事发生在1981年。始祖鸟、孔子鸟等和特别是在中国发现的大批中生代早白垩世鸟类化石多属这一类。
　　始反鸟：时间上属于白垩纪早期，类型上却比侏罗纪晚期的反鸟原始，故叫了这个名字。这类鸟发现辽西北票地区。

鄂托克鸟肢骨化石

 

更古老的反鸟类中最有名的之一是滦河冀北鸟,它们大约生活在1.4亿年前或更早。与之同一时期的内蒙鄂托克鸟则要进步一些（.另一种极有名的反鸟是华夏鸟

鄂托克鸟复原

新反鸟

　　华夏鸟大约也在距今1.35亿年前，繁盛于白垩纪早中期，和恐龙的命运一样，它们至白垩纪晚期全部灭绝。华夏鸟可能是反鸟类最进化的种类，即使是这样它们还是走进了死胡同。我始终在想这样一个问题：缘何反鸟类全部与恐龙一起灭绝，而当时与反鸟生活在一起且习性可能非常相同的今鸟类却繁衍至今？如果不能找到其它答案的话，我臆测可能秘密就在于反鸟的卵是自然孵化，温度对性别的影响很大，而今鸟的进步性在于亲鸟的相对恒温孵化上。

4、今鸟之祖 人们通常的做法是先划定一个大致的圈，然后去找证据，经过调整修定而建立起假说。德国七块化石之后相当长的一段时间基本上是如此，要不就来个极不负责任的极端另类"猜想"。其实自然就是自然，有些东西并非为理性分析所能得到的，鸟类的起源远比我们想象的要复杂和久远得多。出现于侏罗纪晚期的辽宁鸟让囿于已见的人大伤脑筋，它们属今鸟亚纲，为今鸟类的祖先型。值得注意的是它们曾和反鸟和睦相处了千百万年，更令人难以置信的是它们和反鸟等都同源于一个单系祖先。在中国的大地上曾有这样惊人的一幕存在过，即构造和差异巨大的原始类型与进步类型的中生鸟类类群群居在一起，不难想象，它们除共栖外很可能还有共生型的。上左为著名的辽宁鸟化石，上右则是最小的原始鸟类：娇小辽西鸟，长仅10厘米，它们均生活在1.42亿年前。　   尖嘴鸟复原图 其化石 这里是在辽西朝阳地区发现的尖嘴鸟，它们生活在1.35亿年前。从进化的环节上说，它们位于较辽宁鸟晚一些的今鸟亚纲主系上。另一些朝阳鸟的情况大致相同。从上面复原图中我们可看出它们的飞翔能力有了很大的提高

5狂澜突起

1996年辽宁农民李印方找到的这块化石着实让全世界吃了一惊，也让那些曾推断应该存在长毛的恐龙的学者兴奋得不知自己姓啥了，当然也使得一些人感到沮丧而不得不调整自己的一些泥古的观点，另一些固执的人则试图用新的猜想来解释有毛恐龙，另类们也开始启动他们不经的且丰富的联想。不管怎样，恐龙长毛已是事实了，同时一场老话题的新争论再度被掀起：鸟类起源于恐龙吗？
　　我们还是先来看看这只被命名为"中华龙鸟"的动物的一些特征吧：它们背部有长着毛，头较大，口里长着牙齿，有一条长长的尾，后腿非常粗壮有力。经过多国学者特别是中国学者对其骨骼形态深入细致的研究，这应是一种兽脚类恐龙。所以那个名字应该叫"中华鸟龙"才是。

中华龙鸟只是长着毛，如果长的是羽毛那会如何呢？正当人们在匆匆建立理论时，一年后的1997年在辽西真还出土了两个长有原始羽毛化石动物，它们分别被命名为原始祖鸟和尾羽鸟类，这样的命名也代表了当时的观点。随着研究的深入，它们也归属到了小型兽脚恐龙类。这个发现比中华龙鸟更让世界吃惊，这意味着鸟类与恐龙之间确有着千丝万缕的渊源关系。
　　美国科学家们倒是来得很快，这点真让我们的那些不会画画的工作者们赧颜，他们搞出了大量的有毛龙和羽毛龙的复原图。虽是题外话，我还是忍不住要多说两句，我们的教育机构的确存在着缺陷。一幅精彩的复原图反过来帮助研究者发现新东西的可能性是存在的。

6鸟类起源假说·初龙说

 

　　鸟类的起源与进化一直是古生物学界争论不休的题目，观点大致有二：一是起源于非恐龙，二是起源于恐龙。中国在这方面的观点是比较权威的，以侯连海教授为代表的学派认为鸟类和恐龙有一共同的祖先，那就是初龙，理论依据是这类动物有无颞窝或颞弓及颞窝或颞弓的位置。一般地说爬行动物据此可分为：一、无弓类，代表动物为龟鳖类；二、上弓类，代表动物为鱼龙；三、下弓类，代表动物为卞氏兽等；四、双弓类，代表动物有鳄和恐龙等，它们也是爬行动物的主干。初龙是最古老的双弓类，鸟类具有非常明显的双弓结构，因此此说应该较合理。

7鸟类起源假说·恐龙说

 

　　非恐龙说则认为鸟类的祖先在杯龙之前就已分化出来了，或者是与杯龙同级别的另一种脊椎动物。这种说法比较难以理解，在仅有七块始祖鸟化石的年代，这类观点还真不太容易驳倒，不过，从中国出土的大量的鸟类化石的情况来看，非恐龙说似乎有点不妙。无论情况是怎样的，有一点则无可争议，鸟类与恐龙的关系比较密切，当我们看到那些似鸟龙时，首先联想到的就是鸟。这就是说鸟类起源恐龙说好像势力更强些，更易理解一些，目前证据也多一些。在鸟类与恐龙有些矛盾的东西未解决之前，非恐龙说也应该说有它的合理性，而它的存在也不是件坏事，甚至有可能最终成立，当然主要要看证据。

8鸟类起源假说·较新说法   　　我国古生物学家新发现的恐龙化石表明，鸟类很可能起源于一种长有羽毛，食肉并善于快速奔跑的恐龙。 　　国际权威科学刊物英国《自然》杂志刊登了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所徐星等人关于鸟类起源的最新研究成果。 　　科学家最近在辽宁省北票市发现一块距今1.246亿年前的带羽毛的恐龙化石，经鉴定属于驰龙家族中的一个新属种，被命名为中国鸟龙。 　　徐星说："毫无疑问，它是恐龙而非鸟，但与以前发现的带羽毛的恐龙相比，它与鸟类的关系最密切，因此它的发现对研究鸟类起源意义最为重大。" 研究表明，体长1.2米的中国鸟龙骨骼形态与大多数恐龙不同，而具有更多早期鸟类的特征。如它的肩带结构和世界上最早的鸟类--发现于德国的始祖鸟几乎没有区别。 　　徐星认为尽管中国鸟龙不能飞行，但它的骨骼结构产生了一系列适应飞行的变化，它的前肢可以在侧面做拍打。中国鸟龙的身体比例和后肢骨骼的迹象表明它善于快速奔跑。 　　据介绍，肉食恐龙以小哺乳动物和蜥蜴为食。古生物学家推断，某些恐龙在奔跑捕食中拍打前肢以提高速度，进而演化成鸟类飞行。 　　迄今为止，古生物学家在辽宁西部地区共发现了中国鸟龙、中华龙鸟、北票龙等五种带羽毛的恐龙，它们分别处于恐龙向鸟类进化过程中的不同阶段，其中中国鸟龙最接近早期鸟类。 上图为现生鸟麝雉（鹃形目）的翅，可以看到明显的爪勾在树枝上；下为孔子鸟翅的复原图。现在就请你发挥想象吧！

9鸟类起源假说·飞行起源

　　鸟类飞行的起源则是另一个争论的焦点，在我国召开的第五届国际古鸟类与进化大会上，这个问题成了与会专家关注的热点，鸟儿到底是怎样学会飞行的呢？
　　（左图为一根辽宁出土的中生鸟的羽毛化石，羽毛能保存下来几率几乎是零，但毕竟还是有保存下来的，而且如此完美。）

中科院古脊椎动物与古人类研究所周忠和研究员介绍说，有关鸟类飞行的起源，学术界一直存在两种对立的假说。一种是地栖起源说，另一种为树栖起源说。前者认为，鸟类的飞翔是由它们的祖先恐龙在奔跑、跳跃的过程中逐渐升腾起飞成功的。而后一种假说则认为，鸟类最初的飞行是通过借助树木的高度，先进行滑翔，后逐渐发展产生特有的振翅飞翔的本领的。
　　鸟类飞行的两种起源假说都承认鸟类的祖先具有长长的尾巴，但功能不大相同。地栖起源假说认为：它们在奔跑中扇动前肢以增加后肢在地面奔跑的速度，在这一过程中它们身体上的鳞片逐步增大伸长，在奔跑、跳跃的过程中，鳞片最终发展成羽毛，鸟类的祖先也最终能够由地面升腾上天。在鸟类飞行地栖说中始祖鸟一直是很重要的证据，持此观点的学者认为始祖鸟是在地面奔跑的动物。
　　而树栖起源说则认为，鸟类的祖先是个体较小的动物，它们最初由地面爬到树上，可能是为了顾全自身安全。鸟类的祖先先是爬树，栖息于树上，然后便开始在树间进行跳跃，在这些活动过程中，鸟类的祖先便逐步地压扁身体，增加身体的表面积，羽毛逐渐扩大，从而学会滑翔，最终具有了特有的振翅飞行能力。
　　总的来说，鸟类飞行树栖起源说认为早期鸟类是树间的跳跃和滑翔来学会飞行的。鸟类飞行地栖起源说，则认为鸟类的恐龙祖先都是地栖生活的，而且是快速奔跑的动物，它们是在快速奔跑中逐渐腾空而起的。
　　中国发现鸟类飞行起源树栖说的新证据
　　在辽宁省北票市发现的孔子鸟、辽宁鸟和始反鸟等中生代鸟类化石，为鸟类的树栖说提供了新的证据。由于这些鸟类生活的年代上比始祖鸟稍晚，而特征又很原始，因此对它们生活习性的研究，会有助于了解鸟类最早祖先的生活特征。
　　周忠和说，孔子鸟可能是原始性仅次于始祖鸟的鸟类，是最早的有角质喙的鸟类。研究表明它主要是生活在树上的。这一方面的证据主要有：首先，它具有大而弯曲的脚爪，脚爪较扁，横切面形态和现代树栖鸟类相似，而不同于地栖类；第二，孔子鸟的脚趾节的比例也更接近树栖鸟类，而明显不同于地栖鸟类，换句话说，陆生鸟类近端的趾节较长，而树栖的鸟类则具有相对较长的远端趾节，对数百个现生和已灭绝鸟类脚趾长度的统计分析，支持孔子鸟的树栖生活的结论；第三，前肢上尚保留三个指爪，并且大而弯曲。较进步的鸟类，如华夏鸟和中国鸟，只保留两个指爪，分布在第1、2指上。一些现生鸟类，比如爱青鸟，幼年时也有两个指爪，并且也分布在第1、2指上。周忠和认为早期鸟类保留的指爪可能和爱青鸟等一样，是为了适应抓住树木的需要，而且前肢趾节的比例也表明，它可能具有辅助攀缘的功能。此外，孔子鸟后肢的比例也和树栖鸟类比较接近，较长的尾综骨也是这一古鸟借助尾羽攀缘树木的另一证据。
　　早期鸟类能否直接从地面起飞
　　现代的很多鸟都能直接从地面凌空而起，早期的鸟类是否也具有这种能力呢？周忠和说，始祖鸟的胸腔较小，尚未发育龙骨突，孔子鸟的龙骨突也只是初步发育，这两种鸟类的乌喙骨还都不是很长的，由于与鸟类起飞关系最密切的飞行肌肉上的乌喙肌主要附着在龙骨突和乌喙骨上，因此，可以推测这一肌肉在最原始的鸟类中尚不很发育。在现代鸟类中，上乌喙肌穿过一个由肩胛骨、乌喙骨和叉骨组成的三骨孔，在飞行中负责提升翅膀，其活动机理如同一个滑轮。很显然，始祖鸟和孔子鸟都不具备这个"滑轮"，它们并不具有从地面直接起飞的本领，因此它们只能从有一定高度的树上借助重力起飞在树木之间飞来飞去。中国鸟和华夏鸟等时代稍晚，但形态比较进步的鸟类与始祖鸟和孔子鸟等个体相比个体较小，并且发育了进步的小翼羽。这一结构在鸟类起飞和着地时的作用最大，但显然还没有在始祖鸟和孔子鸟中出现，这进一步说明，从地面直接起飞的能力在最早的鸟类中并不存在，而很可能是在较进步的鸟类中才开始出现。所以在中生代要想看到鸟儿冲天而起的一幕是不可能的。
　　周忠和说，目前已有不少学者在采纳鸟类起源于恐龙假说的同时，提出或支持飞行的树栖假说，但在这一方面的研究还处于初步的阶段，在这一研究领域中国目前处于领先水平。

10鸟类起源的另类观点

 

　　其实下面的这篇报导中的观点是另一种鸟类起源于非恐龙的说法。问题的关键在于是否能确凿无疑地证明那真的是羽毛？如果是真，这的确是个值得大家关注的问题，并且声称"鸟类起源恐龙说"面临严峻的挑战应该是成立的。但如果那不是真的，而如高西亚先生所说的是块"没有经过妥善保存的标本"，则这种观点就算是一种另类观点。

　　华盛顿消息，最新一项研究声称，一小块外形似蜥蜴、身上覆盖着羽毛、可以飞行的远古时期爬行类动物化石有可能对目前"鸟类起源于恐龙"的理论形成挑战。研究人员称，这种带有羽毛的爬行类动物生活在距今2.2亿年前，时间要比恐龙早数百万年。它的出现将使大多数专家已认可的恐龙是现代鸟类祖先的理论面临挑战。
　　研究人员把这块化石称为"Logisquama"，初步认定是一种古蜥，属于远古爬行类动物之一，在它之后，才逐渐兴起恐龙、鳄鱼和鸟类等动物。而目前人类已知的最早鸟类是始祖鸟，它出现在大约1.45亿年前，比Logisquama要晚大约7500万年。
　　参预这项研究的Sonoma州立大学的古生物学家尼古拉斯·盖斯特说，"摆在你面前是一种动物，它即不是鸟，也不是恐龙，而身上却有羽毛。它的出现，使鸟类起源于恐龙学说受到冲击，并将迫使一些人重新审视他们的研究数据。"
　　但耶鲁大学"鸟类源于恐龙"理论专家贾科斯·高西亚却对此提出了质疑，他认为Logisquama只是一个没有经过妥善保存的标本，人们可以对此"尽情地发挥想象力"。高西亚说，"已经有大量的数据证明鸟类是起源于恐龙的。单凭这块化石不足以推翻整个理论。何况，在一些恐龙身上我们也发现有羽毛。"
　　Logisquama化石包括一个外形似蜥蜴动物的头部、前爪以及一些残缺不全的部分。在它的背部有一些附属物，盖斯特等学者认为这些附属物就是羽毛。
　　Logisquama化石1969年发现于中亚的吉尔吉斯斯坦，此后数年，一直存放在莫斯科，并逐渐被人淡忘。直至后来做为巡回展览的一部分，在美国堪萨斯被俄勒冈州立大学古生物学家约翰·鲁本和特里·琼斯发现。
　　鲁本和琼斯称，他们在辩认出这块化石的背部附属物是羽毛之后，立即意识到它的重要性，并开始着手研究。
　　琼斯称，Logisquama背部的羽毛已得到完全进化，非常接近于鸟类。
　　他说，"毫无疑问，它很象一只鸟。它的头部、肩部和叉骨和鸟类都非常相似。尤其是它的叉骨，几乎与始祖鸟一模一样。"
　　盖斯特认为，这只动物很有可能在死后不久就沉入湖底，然后被泥浆重重包围，随着泥浆渐渐硬化，使它得到了非常完好的保存。
　　他说，Logisquama有可能已经有肌肉可以控制身上的羽毛，但还无法象现在的鸟类一样飞行，只能从树上向下滑翔。他还特别指出，Logisquama的羽毛结构和现代鸟类完全一样，都有中空的特点。
　　盖斯特认为，羽毛具有非常复杂的结构，它不可能起源两次：先起源于早期爬行类动物，然后过了几千万年后再起源于恐龙。
　　鲁本称，一些学者认为部分恐龙身上有羽毛，因此就认定恐龙是鸟类的祖先，但与鸟类最为相似的两种恐龙"Bambiraptor"恐龙和"Velociraptor"恐龙出现的时间要比人类已知鸟类出现的时间整整晚了7000万年。很明显，从时间上就不能吻合。而Logisquama生活的年代与此极为相符，它身上的羽毛说明它很有可能才是鸟类的祖先。琼斯认为，由于Logisquama身上的羽毛已经完全进化，因此可以推断，早在Logisquama出现之前，爬行类动物身上就已经开始出现羽毛。
　　但耶鲁大学古生物学家高西亚对此仍持怀疑态度，认为这项研究不会对传统理论产生太大影响。他说，"‘鸟类起源于恐龙'这一理论是经过无数科学家数十年的研究才得出来的。承认Logisquama是最早的鸟类就好比突然之间宣布人类不是灵长类，甚至不是哺乳动物一样。"。

 

【作者: gaohyn】【访问统计:】【2005年03月17日 星期四 07:52】【注册】【打印】