中国长羽毛恐龙的研究 _恐龙

【中国长羽毛恐龙的研究】

兽脚类恐龙向鸟类演化示意图

千禧中国鸟龙正模标本
    恐龙是历史上最为著名的一类史前动物，最早出现于两亿三千多万年前的中三叠世，繁盛于侏罗纪和白垩纪，绝灭于6500万年前的白垩纪末期。恐龙化石研究始于19世纪。1824年英国自然学家巴克兰命名了世界上第一种恐龙：巨齿龙；1825年英国人曼特尔命名了另外一种恐龙：禽龙。随后在欧洲各地许多恐龙化石被发现，但当时没有人知道这些动物的系统分类位置，也没有人把这些不同的种类联系在一起。直到后来，英国学者欧文注意到巨齿龙和禽龙具有一些共同特征：这些动物体形巨大，股骨和腰带的形态表明这些动物能够直立行走，更为接近哺乳动物和鸟类，而不是爬行动物，于是他在1841年首次提出“恐龙”一词，把这些形态独特的古代动物都归入了一个新的类群：恐龙。截止到1995年，世界上已命名恐龙达到 775个属。
    就像今天的哺乳动物，不同的恐龙不仅个体差别很大，体长从不足一米到几十米，而且它们的生活方式不尽相同：有些营群居生活，有些则单独生存，有些是植食者，有些则是肉食性的。已发现的所有恐龙都能归入两个大类：蜥臀目和鸟臀目，两者主要的区别在于腰带形态不同。蜥臀类恐龙的腰带形态较为接近蜥蜴，其耻骨向前腹方延伸；而鸟臀类恐龙的腰带轮廓则表面上类似鸟类，耻骨向后腹方延伸。蜥臀类恐龙当中的兽脚类恐龙在进化研究中占据重要地位，因为大多数古生物学家相信鸟类是由兽脚类恐龙演化而来的。由于恐龙形态的独特性，尤其是恐龙研究与鸟类起源等重要学术问题密切相关，因此它一直是进化理论研究的珍贵素材，恐龙研究成为包括英国《Nature》和美国《Science》等在内的世界著名学术刊物优先考虑发表的内容。

    我国恐龙化石非常丰富，堪称恐龙王国。云南早侏罗世禄丰恐龙动物群、四川中侏罗世大山铺恐龙动物群和内蒙古晚白垩世二连恐龙动物群的发现和研究在世界上曾经引起很大轰动。最近几年，我国辽西地区北票市四合屯及其周边地区下白垩统义县组下部产出的恐龙化石再次引起世界瞩目，尤其是长羽毛恐龙化石的发现，堪称20世纪古生物学最伟大的发现之一。
    鸟类起源研究是目前学术领域最为热点的研究方向之一。从20世纪70年代开始，鸟类恐龙起源说得到了来自北美、亚洲蒙古和中国、南美的阿根廷和非洲的马达加斯加等地大量化石证据的支持。绝大多数古生物学家认为，鸟类起源于兽脚类恐龙这一假说已经得到了形态学和系统学研究的有力支持，鸟类起源研究的理论框架已经建立，现在主要任务在于建立兽脚类恐龙向鸟类进化的演化序列，评价进化过程中一些重要形态特征的演化，以及涉及鸟类飞行起源的一些特征对应的功能学研究。近年来，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究人员在中国科学院“九五”重大项目、中国科学院知识创新工程项目及国家自然科学基金项目的支持下，连续在这一领域做出重要贡献，推动了鸟类恐龙起源说研究过程中多个问题的解决。
    鸟类恐龙起源说面临的难题之一是化石记录方面的问题。已知进步兽脚类恐龙出现的时代多为白垩纪，不宜作为鸟类的祖先类群，因此，寻找更早时期进步兽脚类恐龙化石成为这一研究领域的重要课题。我国学者赵喜进和徐星于1998年7月在英国《Nature》杂志上报道了发现于我国云南早侏罗世地层中的镰刀龙类恐龙化石(Zhao and Xu,1998) 。镰刀龙类属于一类虚骨龙类，鸟类就是从虚骨龙类演化而来的。这一发现代表世界上最早的虚骨龙类化石记录，表明虚骨龙类在始祖鸟出现之前就已经分化。这在一定程度上解决了已知虚骨龙类化石记录出现太晚，与鸟类恐龙起源说相矛盾的问题。

    中国鸟龙的前肢已经不再像多数兽脚类恐龙一样向前腹向伸展，而是像鸟类的翅膀一样向上向侧面伸展。这一转化为鸟类飞行的起源在骨骼结构上打下了基础。
    1999年9月我国学者徐星、汪筱林和吴肖春在《Nature》上报道了发现于辽西的中国鸟龙(Sinornithosaurus)(Xu et al.,1999) 。从根本上说，鸟类恐龙起源说的复活很大程度上是建立在对驰龙类恐龙骨骼形态的研究基础上。然而，由于材料的局限性，过去对于驰龙类解剖结构实际上存在着很多误解。相应地，这一假说在某些方面遭到了反对派的攻击。中国鸟龙在分类上属于兽脚亚目的驰龙科，它的发现为详细研究驰龙类恐龙的解剖结构提供了可能，初步的研究表明驰龙类在形态上已经非常接近早期鸟类。以中国鸟龙为代表的驰龙类的头后骨骼形态已经与大多数恐龙很不相同，具有许多早期鸟类的特征，它的肩带结构与世界上最早的鸟类——发现于德国的始祖鸟几乎没有区别。尽管中国鸟龙并不能飞行，但是它在结构上产生了一系列适应飞行的变化，骨骼系统已经完全具备了拍打式飞行的要求，是一种典型的预进化模式。中国鸟龙的发现为兽脚类恐龙向鸟类演化提供了最具说服力的证据之一，并且为一些重要形态特征的演化提供了连接的环节，使得我们对于鸟类起源的理解更加深入。