黃增強(qiáng)
最近,中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所研究人員在遼西熱河(今內(nèi)蒙古自治區(qū)、河北省、遼寧省的交界地帶)生物群新發(fā)現(xiàn)了一種基干鳥(niǎo)類(lèi)巾幗鳥(niǎo)科的新屬種化石。此化石是一種長(zhǎng)著恐龍頭骨和怪異身體的白堊紀(jì)鳥(niǎo)類(lèi),科學(xué)家將其命名為“朱氏克拉通鷙”。
朱氏克拉通鷙的“鷙”意指兇猛的鳥(niǎo),取自屈原《離騷》中的“鷙鳥(niǎo)之不群兮,自前世而固然”,屬名“克拉通”取自國(guó)家自然科學(xué)基金基礎(chǔ)科學(xué)中心項(xiàng)目“克拉通破壞與陸地生物演化”,種名獻(xiàn)給中國(guó)科學(xué)院院士、地球物理學(xué)家朱日祥。朱日祥的團(tuán)隊(duì)在華北克拉通破壞的機(jī)理問(wèn)題方面開(kāi)展了大量的重要研究。
朱氏克拉通鷙出現(xiàn)在距今1.35億年至1.2億年前的熱河生物群,它與獸腳類(lèi)恐龍?jiān)陬^骨形態(tài)上相差無(wú)幾,特別是保留了原始主龍類(lèi)雙顳孔的結(jié)構(gòu)——上、下顳孔獨(dú)立于眼眶且相互分離,翼骨具有膨大的方骨支,犁骨粗大。研究表明,朱氏克拉通鷙并未演化出上頜獨(dú)立于腦顱和下頜發(fā)生運(yùn)動(dòng)的能力,但其頭后骨骼已經(jīng)具有鳥(niǎo)類(lèi)的進(jìn)步特征。而朱氏克拉通鷙最奇怪的特征是具有特別長(zhǎng)的肩胛骨和第一跖骨。肩胛骨是鳥(niǎo)類(lèi)飛行結(jié)構(gòu)的重要組成部分,其獨(dú)立加長(zhǎng)可能是適應(yīng)飛行的一種嘗試。第一跖骨異常增長(zhǎng),可能與朱氏克拉通鷙類(lèi)似猛禽的生態(tài)習(xí)性有關(guān)。
提起鳥(niǎo)類(lèi)的祖先,很多人會(huì)想到始祖鳥(niǎo)。1861年,古生物學(xué)家克里斯蒂安·埃里克·赫爾曼·馮·邁耶在德國(guó)巴伐利亞地區(qū)的石灰?guī)r層中首次發(fā)現(xiàn)生活在約1.5億年前的始祖鳥(niǎo)化石。從已發(fā)現(xiàn)的化石標(biāo)本可以清楚地看到,始祖鳥(niǎo)和現(xiàn)代的烏鴉差不多大,它們的身體結(jié)構(gòu)不但和爬行動(dòng)物有相同之處,而且和鳥(niǎo)類(lèi)也有相同之處。始祖鳥(niǎo)保留了爬行動(dòng)物的許多特征:嘴里有牙齒,而不是形成現(xiàn)代鳥(niǎo)類(lèi)那樣的角質(zhì)喙;有一條由21節(jié)尾椎組成的長(zhǎng)尾巴;前肢三塊掌骨彼此分離,沒(méi)有愈合成腕掌骨,指端有爪;骨骼內(nèi)部還沒(méi)有氣窩;等等。始祖鳥(niǎo)在骨骼形態(tài)上還保留了一些鳥(niǎo)類(lèi)特征或過(guò)渡特征:被覆羽毛,具有和鳥(niǎo)翅膀一樣的前肢,前肢末端有指,指的末端有爪,它的第三掌骨已經(jīng)與腕骨愈合,第二掌骨和第一掌骨則尚未愈合。因此,一些科學(xué)家認(rèn)為這正反映了鳥(niǎo)類(lèi)掌骨都愈合成腕掌骨的開(kāi)始。
始祖鳥(niǎo)一開(kāi)始被認(rèn)為是最早的鳥(niǎo)類(lèi),是鳥(niǎo)類(lèi)的祖先,但1993年在遼西發(fā)現(xiàn)了孔子鳥(niǎo)與遼寧鳥(niǎo)這兩種誕生年代更早的鳥(niǎo)的化石??茖W(xué)家研究認(rèn)為,始祖鳥(niǎo)是一種小型獸腳類(lèi)恐龍,而非鳥(niǎo)類(lèi)的祖先。
恐龍是出現(xiàn)在中生代時(shí)期(三疊紀(jì)、侏羅紀(jì)和白堊紀(jì))的一類(lèi)爬行動(dòng)物的統(tǒng)稱(chēng),最早出現(xiàn)在距今約2億3 500萬(wàn)年的三疊紀(jì)晚期,滅亡于6 500萬(wàn)年前的白堊紀(jì)晚期,主要棲息于湖岸平原(或海岸平原)上的森林地或開(kāi)闊地帶??铸堄泻芏喾N,如果從鳥(niǎo)的生活行為方式、繁殖方式、比較解剖學(xué)證據(jù)等方面來(lái)看,恐龍可以分為鳥(niǎo)類(lèi)和非鳥(niǎo)類(lèi)恐龍。就食性來(lái)說(shuō),有溫順的草食性恐龍(如雷龍、劍龍、甲龍),有兇暴的肉食性恐龍(如霸王龍、恐瓜龍、異特龍),還有葷素都吃的雜食性恐龍(如大爪龍、竊蛋龍)。就體型而言,最大的恐龍是易碎雙腔龍,體長(zhǎng)40米~ 58米,高15米~ 20米,重100 噸;最小的恐龍身長(zhǎng)不足5.5厘米,重約1.95克,體型如蜂鳥(niǎo)。
恐龍是鳥(niǎo)類(lèi)的祖先嗎?它們是如何演化成鳥(niǎo)類(lèi)的?大約2億3 000萬(wàn)年前,地球上出現(xiàn)的第一種恐龍,它的大小和狗一般大,兩條后腿粗壯有力,能夠支撐起整個(gè)身體。數(shù)千萬(wàn)年后,它的后代繁衍成一個(gè)形態(tài)各異的龐大家族:有些恐龍像它們的祖先一樣兩足奔跑,有些恐龍則用四足行走;有些恐龍身長(zhǎng)幾十米,重達(dá)數(shù)十噸,有些恐龍則身材小巧,體重不足幾百克;有些恐龍兇猛異常,是食肉動(dòng)物,有些恐龍則溫順可愛(ài),以植物為食。
隨著時(shí)間的推移, 在演化過(guò)程中,一些獵食性恐龍的身體逐漸變瘦變小,長(zhǎng)得越來(lái)越像鳥(niǎo)類(lèi):骨骼中空,身體輕盈;腦顱膨大,行動(dòng)敏捷;前肢越來(lái)越長(zhǎng),能像鳥(niǎo)翼一樣拍打;體表長(zhǎng)出了美麗的羽毛,不再披著鱗片或鱗甲。它們中的一些種類(lèi)可能為了躲避敵害或?qū)ふ沂澄锒D(zhuǎn)移到樹(shù)上生存,這些樹(shù)棲的恐龍?jiān)跇?shù)木之間跳躍、降落,慢慢具備了滑翔能力,并最終可以在空中自由翱翔。在距今約6 600萬(wàn)年前的白堊紀(jì)時(shí)期,一只長(zhǎng)有羽毛的恐龍就進(jìn)化成鳥(niǎo)。
我國(guó)科學(xué)家在遼西熱河生物群新發(fā)現(xiàn)的長(zhǎng)著恐龍頭骨和怪異身體的白堊紀(jì)鳥(niǎo)類(lèi),豐富了科學(xué)家對(duì)基干鳥(niǎo)類(lèi)早期分異的認(rèn)知,為解答鳥(niǎo)類(lèi)如何由恐龍演化而來(lái)有了新的化石證據(jù),增加了基干鳥(niǎo)類(lèi)物種和形態(tài)的多樣性。