2011-带羽毛的恐龙与鸟类的起源_张朝辉

【 化石研究 】
带羽毛的恐龙与鸟类的起源
张朝辉
（ ） 朝阳师专 ， 辽宁 朝阳 １ ２ ２ ０ ０ ０
摘 要 ： 鸟类的起源问题一直以来存在着多个假说和激烈的争论 ， 近年来中国辽西热河生物群出土的许 多 带羽毛的兽脚类恐龙化石 ， 为鸟类兽脚类恐龙起源说提供了直接的化石证据 ． 关键词 ： 热河生物群 ； 化石 ； 兽脚类恐龙 ； 带羽毛的恐龙 ； 鸟类起源 （ ） 中图分类号 ：Ｑ ９ １ ５ ． ２ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ８－５ ６ ８ ８ ２ ０ １ １ ０ ４－０ １ ０ ６－０ ３
第１ 辽宁师专学报 ３卷 第４期 Ｖ ｏ ｌ ． １ ３ Ｎ ｏ ． ４ ２ ０ １ １年１ ２月 Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｌ ｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ Ｔ ｅ ａ ｃ ｈ ｅ ｒ ｓ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｅ Ｄ ｅ ｃ． ２ ０ １ １ ｇ ｇ
０ 引言 鸟类是生物界中最具特色的动物之一 ， 它具有许多独特的形态特征 ， 区别于其他类群的生物 ． 鸟类具 有羽毛 、 前肢特化成翼 、 中空的骨骼 、 角质喙 、 叉骨 、 龙骨突的胸骨 、 尾宗骨 、 对握状的脚趾等 ， 与其飞 １］ 行生活相适应 ［ ． 长期以来 ， 鸟类起源问题一直是古生物学家们研究的热门领域 ， 支持不同假说的学 派之 间存在着严重的分歧 ． 因受化石材料缺乏化石年代问题的影响 ， 鸟类的起源问题一直是个无解之谜 ， 困扰 着人们长达 １ ０ ０ 多年 ． 近二十年来 ， 辽西热河生物群陆续发现带羽毛的恐龙化石和早期鸟类化石 ， 使鸟类 起源的研究发生了革命性的变化 ， 鸟类起源之谜逐渐被揭开 ， 大量的化石为鸟类由兽脚类恐龙起源说提供 了充分的证据 ． １ 鸟类起源假说 多年来 ， 对鸟类的起源问题人们提出了各种假说 ， 这些假说现今主要集中在两大学派 ， 即槽齿类起源 说和兽脚类起源说 ． １ ． １ 槽齿类起源说 １ ９ １ ３ 年 ， 最早由南非著名古生物学 家 布 鲁 姆 提 出 槽 齿 类 起 源 说 ． 他 认 为 ， 早 三 叠 世 的 槽 齿 类 爬 行 动 物派克鳄是鸟类和恐龙的共同祖先 ， 鸟类是由槽齿类爬行动物进化而来 ． 槽齿类是原始爬行动物主干出龙 类 于 早 三 叠 纪 分 异 出 的 一 支 ， 这 一 支 系 是 许 多 爬 行 动 物 如 恐 龙 、 翼 ２］ 龙 、 鳄鱼等的原祖 ， 其标志性的特征就是头骨具槽齿 ［ ． 最早的槽齿类中的假鳄类 ， 有的体型纤细 ， 骨骼 具空腔气窦 ， 头骨具有双颞孔 ， 有眶前孔和下颌孔 、 槽齿等 ， 这些都与始祖鸟有相似之处 ， 所以曾经一度 被认为是鸟类的祖先 ．１ ９ ２ ６ 年 ， 丹麦一位 对 古 生 物 学 有 爱 好 的 医 生 Ｇ· 赫 尔 曼 对 派 克 鳄 进 行 了 详 细 的 解 ， 相信鸟类起源于槽齿类爬 剖学研究和描述 ， 并与德国始祖鸟做了比较 ， 出版了他的经典著作 《 鸟的起源 》 行动物 ． 槽齿类起源假说长期以来一直被许多学者所推崇 ， 包括我国著名古鸟类专家侯连海和美国北卡罗莱纳 大学生物系主任费杜西亚 ． 但一些似鸟的假鳄类如派克鳄均产生于三 叠 纪 ， 与 始 祖 鸟 化 石 间 隔 了 ５ ０ ０ ０多 万年 ， 至今尚未发现从晚三叠纪至晚侏罗纪的化石 ． 由于时间跨度大 ， 缺少中间环节 ， 所以说这一假说也 有其不完善的地方 ． １ ． ２ 兽脚类恐龙起源假说 兽脚类恐龙起源假说认为 ， 鸟类起源于蜥臀类恐龙的后代兽脚类 恐 龙 ． 这 是 一 类 小 型 的 肉 食 性 恐 龙 ， 两足行走 ， 颈长而灵活 ， 骨骼轻便具有空腔 ， 属兽脚类恐龙中的 虚 古 龙 类 ． 这 是 １ ８ ６ ８年英国著名科学家 · ， 赫胥黎博士在始祖鸟化石发现几年之后第一次提出来的 他认为鸟类和恐龙之间有着非常密切的关 Ｔ Ｈ 系 ． 这一假说在 １ ９ 世纪末占优势 ，２ ０ 世纪初逐渐衰落遭到冷遇 ， 几乎被槽齿类起源假说所淹没 ． 直 到一 ， 个世纪后的 １ ９ ７ ０ 年 美国古生物学家奥斯特隆博士通过对北美的小型兽脚类 恐 龙 恐 爪 龙 和 始 祖 鸟 的 对 比 研究 ， 发现二者有很多相似的特征 ． 于是他又提出一个新的观点 ， 认为鸟 类 和 恐 龙 不 仅 具 有 密 切 的 关 系 ，
１ ０ ８
辽宁师专学报
２ ０ １ １ 年第 ４ 期
化石年代上都填补了鸟类起源研究的空白 ， 充分证明了鸟类是由兽脚类恐龙起源进化来的 ．
参考文献 ： ［ ］ 刘凌云 ， 郑光美 ． 普通动物学 ［ １ Ｍ］ ． 北京 ： 高等教育出版社 ，２ ０ ０ ９． ［ ］ 张殿双 ． 追踪远古生灵 ［ ２ Ｍ］ ． 沈阳 ： 辽宁美术出版社 ，２ ０ ０ ２． ［ ］ 徐星 ， 汪筱林 ． “ ］ ） ：５ 带羽毛 ” 的恐龙及鸟类起源 ［ ３ Ｊ ． 中国科学院院刊 ，２ ０ ０ １，（ １ ０－５ ２． ［ ］ ［ ］ ： 张弥曼 热河生物群 上海 上海科学技术出版社 ４ ． Ｍ ． ．２ ０ ０ １． （ 审稿人 白天莹 ， 责任编辑 于 海 ）
收稿日期 ：２ ０ ０ ９—０ ７—０ ７ ， 男 ， 辽宁朝阳市人 ， 讲师 ， 主要从事古生物化石方面研究 ． 作者简介 ： 张朝辉 （ １ ９ ７ １－ ）
张朝辉
带羽毛的恐龙与鸟类的起源
１ ０ ７
而且鸟类就是由某种小型兽脚类恐龙直接进化而来 ． 众所周知 ， 恐龙和鸟类都产羊膜卵 ， 是真正适应陆地生活的羊膜动物 ， 鸟类一般每次产一枚卵 ， 而且 鸟类具有孵卵的繁殖行为 ， 恐龙是爬行动物 ， 一般是每次产多枚卵 ， 而且主要是靠太阳温度进行孵化 ． 古 生物学家在近年的化石研究中发现 ， 在蒙古和美国某些恐龙有别于其他爬行动物 ， 它们不像绝大多数爬行 动物那样一次产多枚卵 ， 而是和鸟类一样每次只产一枚 ． 中美两国学者通过研究窃蛋龙化石时还发现 ， 这 ３］ 类恐龙的卵也不是像爬行动物那样靠外界温度孵化 ， 而和鸟类一样具有孵卵行为 ［ ． 一系列的化石证据说 明 ， 鸟类和恐龙之间具有密切关系 ． ２ 兽脚类恐龙起源假说的科学依据 近年来 ， 在世界各地发现的各种恐龙和早期鸟类化石为这一假说提供了充分的证据 ． 可以说 ， 鸟类恐 龙起源说得到了很多学者的支持 ， 但还是有一些学者持反对意见 ． 他们认为 ， 如果鸟类起源于恐龙 ， 那么 和鸟类关系很近的恐龙身上应该有羽毛或类似羽毛的结构 ． 但由于类似的恐龙化石一直没有发现 ， 所以反 对者仍持质疑的态度 ． １ ９ ９ ６ 年后 ， 热河生物群中发现的带羽 毛 的 兽 脚 类 恐 龙 化 石 ， 为 鸟 类 的 兽 脚 类 恐 龙 起 源 假 说 提 供 了 充 分且直接的证据 ． ４］ ： 大小如鸡 ， 牙齿锐利具有锯齿 ； 尾巴特长 ， 由 中华龙鸟是世界上发现的第一个长 “ 羽毛 ” 的恐龙 ［ ； ， ； 多节尾椎组成 前肢短小 具有 三 指 后 肢 长 而 粗 壮 ５ ０ ．从 解 剖 学 的 角 度 来 看，这 是 一 只 典 型 的 小 型 兽 — — 很短的纤维状皮肤衍生物 ． 这种原始羽毛使中华龙鸟具有了重 脚类恐龙 ， 但它的身上发育了原始羽毛 — ， 要的科学价值 中华龙鸟既保存了小型兽脚类恐龙的一些特征 ， 又发展了鸟类的一些基本特征 ， 这些重要 特征将恐龙和鸟类密切地联系在了一起 ． 通过中华龙鸟产出地层及显示的特征进行分析 ， 它距今大约 １ ． ３ 亿年前 ， 属白垩纪早期 ． 原始祖鸟和尾羽龙类是世界上最早发现具有绒羽 、 尾羽和飞羽的 生 物 ， 前 肢 很 短 而 且 羽 毛 呈 对 称 状 ， 这些特征表明这种动物还不能飞行 ， 强壮的后肢说明这种动物应该是陆地奔跑型 ． 小盗龙在许多特征上和早期鸟类非常相似 ， 有四个翅 ， 会爬树 ， 对鸟类飞行起源的滑翔说是一个有力 的证据 ． 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 ． 以中国龙鸟为代 表的驰龙类 ， 其头后骨骼形态特征已具备许多早期鸟类头骨的特征 ， 是最早发现拥有类似鸟类肩带 、 骨盆 与后肢的恐龙之一 ， 前肢结构已经产生适应飞翔的变化 ， 具备拍打飞翔的能力 ． 中国龙鸟的发现 ， 支持了 鸟类飞行的 “ 从地面起飞 ” 理论 ． 这可以说明 ， 不同的近鸟类恐龙同时发展出 “ 从地面起飞 ” 与 “ 从树上 滑翔 ” 的演化模式 ， 并各自拥有相对应的生活方式 ． 应该说 ， 热河生物群这些带羽毛的恐龙 ， 已经有力地支持了鸟类的兽脚类恐龙起源说 ， 但随之又有学 ，而这些带毛的恐龙化石都是 者提出了新的质疑 ． 至． ２ 亿 ～１ ． ３ 亿年白垩纪时代的化石 ， 都比始祖鸟晚 ． 质疑者认为 ， 要是鸟类是由这些带毛的兽脚类 恐龙进化来的 ， 那应该会有很多与鸟类有亲缘关系且比 １ ． ５ 亿年前的始祖鸟早的恐龙化石出现 ． 可是 ， 在 世界范围内 ， 当时比始祖鸟早的侏罗纪时代的似鸟类恐龙化石没有出现 ． 所以 ， 国内外很多学者再次对鸟 类恐龙起源说提出质疑 ． 赫氏近鸟龙又叫近鸟 ， 是一种小型 带 羽 毛 的 恐 龙 ，２ ０ ０ ９年由恐龙专家徐星根据一件不完整的头后骨 骼标本命名的 ． 这一新发现的近鸟化石骨架上 ， 羽毛印痕清晰 ， 不仅在其前 、 后肢和尾部布满飞羽 ， 而且 趾骨上也长有羽毛 ， 这种完全被羽的特征在已灭绝的动物中应该是首次出现的 ． 这是迄今已知世界上最早的长有羽毛的恐龙 ， 距今约 １ 中华龙鸟 ” 的时代早约 ． ６ 亿年 ， 所以它要比 “ ２ ０ ０ ０～３ ０ ０ ０ 万年 ， 比始祖鸟的时代早约 １ ０ ０ ０ 万年 ． 专家认为 ， 这是与鸟类亲缘关系最近的一种小型兽 脚类恐龙 ， 代表了目前世界上最早的长有羽毛的物种 ． 和始祖鸟相比 ， 近鸟飞羽小 ， 羽轴纤细 ， 羽片对称 ， 这些都说明近鸟比较原始 ， 还不适于飞行 ； 小腿 长 ， 这是适于奔跑的特征 ， 但在奔跑型动物中目前还没有发现后肢长满羽毛的动物 ． 所以说 ， 近鸟应该是比始祖鸟原始 ， 处于恐龙和始祖鸟中间的一个物种 ． 近鸟在从恐龙进化到鸟类的 过程中起到了重要的衔接作用 ， 填补了恐龙向鸟类进化过程中侏罗纪一度没有带毛恐龙记录的空白 ， 为鸟 类的兽脚类恐龙起源说提供了更为有力的的证据 ． 辽西热河生物群出土的大量带羽毛的恐龙化石和早期鸟类化石 的 研 究 ， 无 论 从 骨 骼 结 构 、 羽 毛 特 征 、