崔若光 丁壯 王彥鸰
(1,東北林業(yè)大學(xué) 150040;2,山東省棲霞市牟氏莊園管理處 265300)
鳥(niǎo)類(lèi)是地球上進(jìn)化最成功的陸生脊椎動(dòng)物之一。鳥(niǎo)類(lèi)不但可以翱翔天空,也可以水下汲食,還可以入地做巢。人類(lèi)要達(dá)到上述目的,必須借助外力或輔以其他工具才能實(shí)現(xiàn)。在藍(lán)色的星球上,無(wú)論赤道還是極地,無(wú)論天空還是陸地,無(wú)論海洋還是島嶼都有鳥(niǎo)類(lèi)的生存與分布?;C據(jù)表明,鳥(niǎo)類(lèi)已在地球上生活了幾億年,種類(lèi)有9000 余種,總數(shù)約300 億只,因此,鳥(niǎo)類(lèi)的個(gè)體數(shù)量和生存的適應(yīng)性都遠(yuǎn)超過(guò)其他陸生脊椎動(dòng)物[1]。
鳥(niǎo)類(lèi)隸屬脊索動(dòng)物門(mén),脊椎動(dòng)物亞門(mén)中的鳥(niǎo)綱,共有3 個(gè)亞綱,即:古鳥(niǎo)亞綱(Archaeomithes),反鳥(niǎo)亞綱(Enantiornithes)和今鳥(niǎo)亞綱(Aeomiths)。
古鳥(niǎo)亞綱又稱(chēng)作蜥鳥(niǎo)亞綱(Suariurae)是早已滅絕的化石種類(lèi),它存在于史前,距今有1 億2 千萬(wàn)年前,主要包括始祖鳥(niǎo)目 (Archaeopterygiformes)和孔子鳥(niǎo)目 (Confuciusornithiformes)具有代表性的有始祖鳥(niǎo)(Archaeopteryxlihographica)和孔子鳥(niǎo)(Comfuciusornis)等。
反鳥(niǎo)亞綱共包括3 個(gè)目:始反鳥(niǎo)目(Eoenantiornithiformes),華夏鳥(niǎo)目(Cathayornithiformes)和長(zhǎng)翼目(Longipterygidae)。這類(lèi)鳥(niǎo)是中生代最重要的陸生鳥(niǎo)類(lèi),在早、晚白堊紀(jì)呈全球分布,其種類(lèi)和數(shù)量超過(guò)同時(shí)期今鳥(niǎo)亞綱所有成員的總和。鳥(niǎo)類(lèi)1 億多年的進(jìn)化史有一半種類(lèi)與這類(lèi)鳥(niǎo)有關(guān)。
反鳥(niǎo)亞綱的鳥(niǎo)類(lèi)生活在白堊紀(jì)晚期,最早的化石發(fā)現(xiàn)于南美阿根廷:尹畢拉梅鳥(niǎo)(Iberomesornis),反鳥(niǎo)(Enontiornis)。上個(gè)世紀(jì)末中國(guó)遼寧相繼出土了大量的反鳥(niǎo)化石,如中國(guó)鳥(niǎo)(Sinomis),華夏鳥(niǎo)(Cathayornis)等。
今鳥(niǎo)亞綱又稱(chēng)新鳥(niǎo)類(lèi)(Nornithes),大部分是當(dāng)下現(xiàn)存的鳥(niǎo)類(lèi)。共分4 個(gè)總目,即:齒合總目(Neornithes),平胸總目(Ratitae),企鵝總目(Spheniscifovmes) 和突胸總目(Carinotae)。其中,齒合總目的鳥(niǎo)類(lèi)在白堊紀(jì)后期已絕滅,具有代表性的黃昏鳥(niǎo)(Hesperornis),魚(yú)鳥(niǎo)(Ichthyornis) 等;其余3 個(gè)總目合計(jì)33 個(gè)目203 個(gè)科,總計(jì)9755 個(gè)種[2]。
鳥(niǎo)類(lèi)的起源一直以來(lái)是倍有爭(zhēng)議的話(huà)題,鳥(niǎo)類(lèi)是從何而來(lái),這個(gè)問(wèn)題一直困擾了科學(xué)家一個(gè)多世紀(jì)。具有代表性的,歸納起來(lái)主要有4 個(gè)假說(shuō)。
南非著名古生物學(xué)家布羅母(Bulm)提出的,他詳細(xì)地描述了一種具有假鱷類(lèi)的槽齒類(lèi)的爬行動(dòng)物化石以后,提出了鳥(niǎo)類(lèi)起源于槽齒爬行動(dòng)物的假說(shuō)。1926 年,荷蘭的著名古生物學(xué)家(Hei lmanm) 發(fā)表他的第一部闡述鳥(niǎo)的進(jìn)化問(wèn)題的經(jīng)典著作《鳥(niǎo)類(lèi)的起源》。書(shū)中對(duì)鳥(niǎo)起源于槽齒類(lèi)動(dòng)物的這一假說(shuō)進(jìn)行了分析和支持。
英國(guó)古生物學(xué)家沃爾克(Walker) 在1972 年提出的,這一假說(shuō)認(rèn)為鳥(niǎo)類(lèi)和早期鱷類(lèi)關(guān)系較為接近,并認(rèn)為鳥(niǎo)是鱷類(lèi)爬行動(dòng)物起源而來(lái)。后來(lái),美國(guó)古鳥(niǎo)類(lèi)學(xué)家L.馬?。∕artin)研究對(duì)比了魚(yú)鳥(niǎo)和黃昏鳥(niǎo)的頭骨和牙齒與早期鱷類(lèi)的關(guān)系。他認(rèn)為這兩類(lèi)鳥(niǎo)的牙齒著生在齒槽中,牙尖切圓,略帶彎曲,有一較大的牙根。牙齒的形態(tài)特征,替換方式與鱷類(lèi)相似。
100 多年前,有人提出鳥(niǎo)是從翼龍起源,鳥(niǎo)出現(xiàn)引發(fā)了翼龍的消亡。他們的理由是翼龍象鳥(niǎo)和蝙蝠,由于缺少有力的化石證據(jù),這一假說(shuō)至今已被人淡忘。
鳥(niǎo)是恐龍進(jìn)化而來(lái)的,這一假說(shuō)是一個(gè)歷史久遠(yuǎn)而且最有影響的,也是當(dāng)下被大多數(shù)專(zhuān)家學(xué)者認(rèn)同的一個(gè)假說(shuō)。1870 年英國(guó)博物學(xué)家赫胥黎(Huxley)在倫敦地址學(xué)會(huì)期刊上發(fā)表文章,他把始祖鳥(niǎo)與小型獸腳類(lèi)恐龍——美頜龍的骨骼構(gòu)造進(jìn)行了對(duì)比,發(fā)現(xiàn)兩者有著驚人的相似之處。因此,并推測(cè)可能兩者都是直立的,兩足行走促使它的腰帶上的胸骨和附跖骨的關(guān)聯(lián)相頃,這些相似性的唯一解釋就是進(jìn)化過(guò)程中來(lái)自同一個(gè)祖先。
特別是20 世紀(jì)80 年代,在中國(guó)遼寧朝陽(yáng)發(fā)現(xiàn)的大量原始鳥(niǎo)類(lèi)化石,其中一種被學(xué)界命名為原始熱河鳥(niǎo)(Jeholornis prima)的。這只鳥(niǎo)保留著一根由20 多枚尾椎骨組成的細(xì)長(zhǎng)尾巴,而現(xiàn)代鳥(niǎo)類(lèi)和絕大多數(shù)古鳥(niǎo)類(lèi)尾椎骨數(shù)量不多,最后幾節(jié)愈合叫“尾綜骨”。這些特征和馳龍類(lèi)恐龍十分相似,這一例證,與赫胥黎的推論完全一致。朝陽(yáng)出土的大量鳥(niǎo)類(lèi)化石,已充分證明鳥(niǎo)類(lèi)是由恐龍演化而來(lái)的假說(shuō)??铸埖囊粋€(gè)分支僥幸躲過(guò)了6500 萬(wàn)年前的地球生物大絕滅,在其漫長(zhǎng)的演化過(guò)程中逐漸演化成為今天的鳥(niǎo)類(lèi)[3]。
生物進(jìn)化的基本原則:復(fù)制、選擇和突變。這些原則決定了生命系統(tǒng)的進(jìn)化,廣泛適用于形式多樣的生命體,而不依賴(lài)于其他具體的化學(xué)構(gòu)成。這一理論從分子生物學(xué)角度揭示了生物進(jìn)化的內(nèi)在動(dòng)力[4]。
達(dá)爾文對(duì)生物進(jìn)化是這樣描述的:“任何物種的個(gè)體都不進(jìn)相同,都存在著變異,這些變異可能是中性的,也可能會(huì)影響個(gè)體的生存能力,導(dǎo)致個(gè)體的生存能力有強(qiáng)有弱。在生存競(jìng)爭(zhēng)中,生存能力較強(qiáng)的個(gè)體有機(jī)會(huì)生產(chǎn)較多的后代,種族得以繁衍,其遺傳性狀在數(shù)量上逐漸取得了優(yōu)勢(shì),而生存能力弱的個(gè)體則逐漸被淘汰,即所謂‘適者生存’,其結(jié)果是使生物物種因適應(yīng)環(huán)境而逐漸發(fā)生變化”[5]。
迄今為止,在遼寧朝陽(yáng)已經(jīng)出土上千件孔子鳥(niǎo)化石,出土孔子鳥(niǎo)化石的地址層位,屬于早白堊紀(jì),距今約1.25~1.22 億年。當(dāng)時(shí)朝陽(yáng)地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境應(yīng)該是溫暖濕潤(rùn)。從朝陽(yáng)發(fā)現(xiàn)的鳥(niǎo)類(lèi)、兩棲爬行類(lèi)、昆蟲(chóng)及大量植物化石證明當(dāng)時(shí)該地區(qū)動(dòng)植物種類(lèi)豐富,動(dòng)植物種群發(fā)達(dá),植物生長(zhǎng)繁茂。從地質(zhì)層結(jié)構(gòu)顯示,當(dāng)時(shí)該地區(qū)的火山活動(dòng)頻繁,出土的具有飛翔姿態(tài)的孔子鳥(niǎo)化石,再現(xiàn)了火山爆發(fā)的突然性,以及環(huán)境變化的急劇狀態(tài)。
圖1 具有飛翔姿態(tài)的孔子鳥(niǎo)骨骼化石照片
圖2 家鴿骨骼照片
附表 孔子鳥(niǎo)與家鴿體態(tài)及骨骼對(duì)比
孔子鳥(niǎo)是古鳥(niǎo)亞綱,至今已絕滅,家鴿是今鳥(niǎo)亞綱,與孔子鳥(niǎo)無(wú)進(jìn)化關(guān)聯(lián)。但從孔子鳥(niǎo)的體態(tài)與家鴿體態(tài)骨骼比較,差異十分明顯,具體差異詳見(jiàn)附表。
根據(jù)中國(guó)遼寧朝陽(yáng)鳥(niǎo)類(lèi)化石,結(jié)合遠(yuǎn)古時(shí)期朝陽(yáng)地區(qū)地、質(zhì)地貌、氣候特點(diǎn)及火山活動(dòng)情況分析。由于當(dāng)時(shí)該地區(qū)火山活動(dòng)頻繁,環(huán)境急劇變化,周?chē)妒痴叩纳鷳B(tài)競(jìng)爭(zhēng)等因素,迫使該區(qū)域鳥(niǎo)類(lèi)離開(kāi)水域,奔向樹(shù)木或陸地,登陸之后由于溫度、食物等生存因子,使鳥(niǎo)逐漸長(zhǎng)出了羽毛。在漫長(zhǎng)的進(jìn)化過(guò)程中,進(jìn)化良好的,適應(yīng)生存的如家鴿等今鳥(niǎo)的祖先則生存了下來(lái),而孔子鳥(niǎo)等進(jìn)化不完善的,逐漸消失乃至滅絕。鳥(niǎo)類(lèi)這種向著適應(yīng)生存的方向進(jìn)化,充分驗(yàn)證了達(dá)爾文的“適者生存”的生物進(jìn)化理論。因此,環(huán)境變化,食物的改變,生存競(jìng)爭(zhēng),躲避天敵等外界因素,迫使鳥(niǎo)類(lèi)向著飛翔即有利于生存方向改變,從而再現(xiàn)了自然選擇的規(guī)律。