鸟类起源
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闽南师范大学
进化生物课题研究姓名:张绍彬
系别:生物科学与技术系
鸟类的起源
摘要:自1800年发现了首件始祖鸟后,有关鸟类的起源的研究已经历时150多年了。在
过去的100多年中这个问题一直是生物学研究领域的一个热点、难点。而自从鸟类和兽脚类恐龙之间存在相似之处得到赫胥黎(1868)和其他的古生物学家的首次公认以来,鸟类的恐龙起源便获得了广泛的支持。特别是近年来在中国带羽毛恐龙的发现,对于鸟类的恐龙起源假说提供了很多有意义的证据。这里叙述了始祖鸟发现的历史,同时根据这一领域研究取得的进展以及存在的争议,讨论了始祖鸟的归属问题,并且分析了始祖鸟的行为功能。最后,就鸟类的起源从研究的方法论角度作了简单的分析。
关键词:始祖鸟恐龙与鸟鸟类起源恐龙起源说树栖起源说奔跑起源说
正文:始祖鸟
古脊椎动物,头部像鸟,有爪和翅膀,稍能飞行,有牙齿,尾巴很长,由多数尾椎骨构成,除身上有鸟类的羽毛外,跟爬行动物相似。一般认为它是爬行动物到鸟类的中间类型,但仍属于恐龙。
始祖鸟生活于约1亿5千5百万到1亿5千万年前晚侏罗纪,化石分布在德国南部。它的德文名字意指“原鸟”或“首先的鸟”。
在始祖鸟仍然生存的时期,欧洲仍然是个接近赤道的群岛。始祖鸟生活于恐龙时代,但是由于与同时拥有鸟类及兽脚亚目的特征,因此与恐龙有所区别。始祖鸟的大小及形状与喜鹊相似,它有着阔及圆的翅膀及长的尾巴。它可以生长达半米长。它的羽毛与现代鸟类相似,但它却在颚骨上有锋利的牙齿,脚上三趾都有弯爪及有长的骨质尾巴。这些特征正好与兽脚亚目恐龙相似,使得始祖鸟成为演化过程的重要角色。事实上,始祖鸟首次的发表是于1862年,亦即达尔文发表《物种起源》之后两年,使有关讨论演化之说更为激烈。
现今有11个化石被分类为始祖鸟,是侏罗纪时期唯一的羽毛证据。再者,由于它们先进的天性及定
位,可见它们的起源是更为早期。所有遗骸多被认为是来自独立的标本。
鸟类与恐龙的关系
鸟类是恐龙的一个分支,可能是由兽脚亚目恐龙演化而来的。
始祖鸟是鸟类的亲戚,并生活于侏罗纪的启莫里阶,距今约1亿5千5百万到1亿5千万年前,因此也被人评为世界上最早的鸟。这些标本大多只在德国境内发现。
由于始祖鸟有着鸟类及恐龙的特征,始祖鸟一般被认为是它们之间的连结:可能是第一种由陆地生物转变成鸟类的生物。于1970年代,约翰·奥斯特伦姆(John Ostrom)指鸟类是由兽脚亚目恐龙演化而来,而始祖鸟就是当中最重要的证据。它保有一些鸟类的特征,例如叉骨、羽毛、翅膀及部份相反的首趾。它亦有一些恐龙特征,例如长的距骨升突、齿间板、坐骨突及人字形的长尾巴。奥斯特伦姆亦发现始祖鸟与驰龙科很显著地相似。
因为与恐龙存在的某种相似之处学术界兴起了鸟类的起源说:恐龙起源说
恐龙起源说:
恐龙起源的学说充满色彩。1868年,赫胥黎在一次i晚宴中突然发现,盘子吃剩下的火鸡骨骼,竟和早上实验室里研究的恐龙如此神似。回家以后,他很仔细的对比恐龙鱼鸟类的骨骼发现35处相似之处,于是提出了“恐龙和鸟类之间存在一定的亲源关系”的假说。但是盛行很长时间后被槽齿类起源说取代。直到20世纪70年代才被重新提出。上世纪80年代以后,影响日益扩大。
1996年在辽宁北票市义县四合屯发现的“中国龙鸟”震惊了世界古生物界。开始它被认为是鸟类的祖先,后才被确定为恐龙,这个发现无疑为恐龙起源说注入了一针强烈的兴奋剂。更令人惊叹的是,在该区后来又发现一种新的长毛恐龙——意外北票龙,而且这种龙身上的毛更接近羽毛了。不仅如此,更让世人震惊的是该区又陆续发现了长羽毛的邹氏尾羽鸟、董氏尾羽鸟和原始祖鸟,这些化石最初也被当成了鸟类,后来才发现它们身上的羽毛和鸟类的不同。它们羽枝两侧的羽毛是对称的,而鸟类羽枝两侧的羽毛是不对称的,以及其他一些特征均证明,它们是恐龙而不是鸟类。这些奇奇怪怪的化石再次使古生物学家陷入了连纲都分不清的尴尬境地,因恐龙和鸟一直被分别归入截然不同的爬行纲和鸟纲。
这些介于恐龙和鸟类之间的中间型证物,使赫胥黎的假说成为主流,更让长久吵嚷不休的鸟类起源与飞行之谜逐渐明朗起来。现在多数认为,鸟类是从兽脚类恐龙的一支- 小型个体的恐龙演变而来的。
鸟类被称作“活着的恐龙”或是“会飞的恐龙”。从世界各地的化石研究来看,鸟类是从恐龙演化来的,这个论点几乎成为了共识。但是鸟类如何演化成为蓝天的精灵-鸟类,演化的具体环节是什么,这些问题却一直是一个谜,一直争论着两大假说:树栖起源说和奔跑起源说。
两大假说
树栖起源说认为,鸟类的飞翔是由栖息在树上的生物借助重力,经过一个滑翔阶段形成的。如果仔细地观察不难发现,现有的脊椎动物,具有飞翔或者滑翔能力的动物太多生活在树上,以此类推鸟类的飞行应该是由于树栖产生的。其合理在于,鸟类的祖先身体肯定不够完善,不能做到真正意义上的飞行,只有借助重力的开始飞行的方式相对比较容易。与之相对的假说则是喷跑起源说,也被称之为地栖起源说。
地栖起源说认为鸟类的祖先是两足行走的小型兽脚类的恐龙,它在奔跑当中,前肢逐渐解放出来,演化出拍打的能力,地道加速的作用,同时通过这种快速奔跑获得起飞速度,从而飞离地面,冲向蓝天。
一直以来两种观点争论不休,在古代化石中发现最原始的鸟类---始祖鸟的一些特征表明他是奔跑型的动物,但是另外的特征却与树栖动物相似,另外的原始鸟类---孔子鸟也存在相同的争议。
小盗龙的发现
小盗龙是一种在中国辽宁省发现的小型驰龙科恐龙,生存于白垩纪时期,即约1亿3千万至1亿2千5百50万年前。如同始祖鸟,小盗龙的四肢与尾巴拥有长正羽,证实恐龙与鸟类之间有紧密的演化关系。现已有两个被命名种,分别为赵氏小盗龙)与顾氏小盗龙;现有人提出这两个种其实都属于单一种,可能是赵氏小盗龙。羽龙是另外一种有翼的驰龙科恐龙,可能也是小盗龙属的一个种。赵氏小盗龙是世界上已知体型最娇小、非鸟类之兽足类恐龙。顾氏小盗龙的四肢都有羽毛,因此被称为“四翼恐龙”。
根据赵氏小盗龙后肢特征,它可能习栖于树上,而且可以在林间自在滑翔。赵氏小盗龙的发现,大力地支持了鸟类飞行的「树栖起源」假说,也显示「鸟类起源于恐龙」假说和「鸟类飞行的树栖起源」假说之间,并不互相矛盾或对立。
通过标本的综合研究,证明一些恐龙不但具有羽毛的形态,甚至还显示了空气动力学特征,但是突出