上?？破沾笾v壇 第十六講從中華龍鳥到遠古昆蟲——化石訴說的古老故事（上）

上?？破沾笾v壇 第十六講從中華龍鳥到遠古昆蟲
——化石訴說的古老故事（上）

化石——存留在巖石中的古生物遺體或遺跡。那些曾經(jīng)鮮活的生命，任時光把自己鏤刻成一本本微型史書，透過歲月的長河，對億萬年后的人類描述著遠古世界的喧鬧繁榮，訴說著滄海桑田的變化規(guī)律。你也許聽說過這樣的比喻：如果把漫長的地球歷史濃縮至一小時，那么動物是直到最后十五分鐘才出現(xiàn)的。而陸生動物則是在倒數(shù)六分鐘時才出現(xiàn)的。爬行動物時代在這一小時快走完時，才持續(xù)不過兩分多鐘。那么我們?nèi)祟惸兀?/p>

盡管人類在地球上出現(xiàn)的時間如此之晚，但是人類卻從未收回探詢過去的目光。那一塊塊古老的化石，在科學家眼中卻是能讓時光倒流的水晶球，展現(xiàn)出漫長而曲折的生命進化歷程。

研究化石有哪些方法和技巧？對于人類的現(xiàn)在和未來，化石又有著怎樣的意義？帶著你的已知，向著你的未知，在今天的大講壇中，傾聽化石訴說的古老故事。

《鳥類起源研究的歷史與現(xiàn)狀》

演講人：

中國地質(zhì)科學院地質(zhì)研究所研究員博導 季強

說到中華龍鳥與昆蟲的現(xiàn)狀，首先要知道在中國遼西保存了很多完好的化石，是中生代生物的“龐貝城”，也是東方的“索倫霍芬”，通過對這些化石可開展有關(guān)真獸類哺乳動物起源的早期演化、被子植物起源的早期演化、鳥類起源的早期演化研究，也將展示給大家那些遠古時期的情景。

世界上第一根有羽毛的始祖鳥化石是1810年德國發(fā)現(xiàn)的印版石，這之后科學界就開始了深入研究，其中托馬斯?赫胥黎先生是世界上第一位提出恐龍與鳥類有關(guān)聯(lián)的科學家，因為在一般人看來，恐龍早已滅絕。即使是有證據(jù)，在赫胥黎所處的年代，還是不能被輕易認可，之后140年之間相關(guān)爭論不斷，整個分歧點就在于鳥類是起源于什么。主要有兩大派別：一派認為鳥類由初龍類爬行動物演化而來，另一派認為鳥類由恐龍演化而來。

20世紀70年代美國耶魯大學的約翰奧斯特隆教授對德國始祖鳥、美頜龍和美洲恐爪龍進行比較解剖學研究，發(fā)現(xiàn)有100多種特征與恐龍基本上是相同的，又重新復活了恐龍起源假設，但盡管如此，爭論仍還存在，原因是缺少由恐龍到鳥中間的那個過渡性生物，沒有找到這種標本來證明該的觀點是正確的，同時這給中國人留下了契機。

20世紀90年代，在中國的遼西進行的古化石研究有很大的進展，1995年中國科學院侯連海先生發(fā)現(xiàn)了圣賢孔子鳥化石，拉開了中國鳥類起源研究的序幕。這塊化石顯示它的尾巴很短，與現(xiàn)在的鳥類尾部很相同的。

1996年，遼西的農(nóng)民在種地的時又發(fā)現(xiàn)了一塊化石，石頭上有一個清晰漂亮的恐龍造型：頭昂著，尾巴翹起來，后腿蹬著，一副向前奔跑的姿態(tài)。它前肢短后肢長，牙齒呈鋸齒狀，尾巴有7節(jié)尾椎，從頭至尾才76公分，但這塊化石有一個突出的特征，是恐龍身上長有很短的纖維狀皮膚衍生物，從骨骼學的意義上看，它是一條食肉性恐龍，但是，從世界現(xiàn)存的資料看，所有的恐龍化石都沒有這種纖維狀皮膚衍生物，這個標本是世界第一例。

化石上的皮膚衍生物具有分叉現(xiàn)象，這正是當年赫胥黎所沒有找到的。分叉現(xiàn)象是羽毛的特征而不是毛發(fā)的特征。所以，這種皮膚衍生物應是羽毛而不是毛發(fā)。為了區(qū)別于現(xiàn)代鳥類的羽毛，提出了一個新概念——“原始羽毛”。同時，正式將這種化石上的生物命為“中華龍鳥”。這樣命名的根據(jù)有三，一是化石是在中國發(fā)現(xiàn)并由中國科學家研究的；二是這種生物長有原始羽毛，那它就是介于恐龍和鳥類之間的過渡性生物，取名“龍鳥”意思是說它既像龍又像鳥；三是這種命名表明我是支持赫胥黎鳥類是由小型獸腳類恐龍演化而來的假說。

當“中華龍鳥”發(fā)現(xiàn)了以后，整個的國際科學界就開始轟動起來，美國費城的費城科學院，組織了一個“夢之隊”研究團隊，一起到中國來，但是看過了后，爭論仍舊，所以“中華龍鳥”的發(fā)現(xiàn)，當時主要是圍繞三個問題開展研究，一是“中華龍鳥”名稱的合法性問題，以馬丁為代表的西方科學家，認為“中華龍鳥”就是中國和德國始祖鳥一起發(fā)現(xiàn)的“美合龍”生物，所以“中華龍鳥”就不具有優(yōu)先權(quán)。第二“中華龍鳥”究竟是龍還是鳥，這對我研究的團隊來說是非常為難的問題。我在1996年的時候查閱了所有的參考文獻和教材，什么是鳥，只要在動物身上長有羽毛的都叫鳥，但是這是一個過渡性的生物，所以它身上顯不出足夠的性質(zhì)。

1997年，在中國遼西地區(qū)又發(fā)現(xiàn)了一種恐龍化石，取名原始祖鳥，從它的形態(tài)顯示發(fā)現(xiàn)，它嘴里的牙齒已經(jīng)退化，身上的尾羽是二元結(jié)構(gòu)，有羽柄和羽枝，它是有羽片的，完全跟現(xiàn)在的尾羽形態(tài)一致。當文章發(fā)表后，美國的拉瑞馬丁教授在沒有看標本的情況下就發(fā)出觀點，他說根據(jù)季強博士提供的標簽來看，原始祖鳥是沒有羽毛，他認為原始祖鳥死亡了后，它的骨骼壓在另外一個鳥類的羽毛之上，他不承認世界上有長羽毛的恐龍，對此的沖擊很大，但后來美國來訪的專家都承認，原始祖鳥確實是長有羽毛的。

1998年又發(fā)現(xiàn)了世界上第三個長羽毛的恐龍，其中胃石和現(xiàn)在的鳥類是一樣的，前肢有很短的所謂飛行羽毛，據(jù)我所知原始鳥是不具有飛行能力，只是屬于快速奔跑型。它的羽毛和現(xiàn)代鳥類的羽毛結(jié)構(gòu)上是一樣，只是形態(tài)上不一樣，它羽毛長的是對稱的，而現(xiàn)在的飛行鳥類羽毛是不對稱的。1998年，美國總統(tǒng)克林頓要來華訪問，當時手里拿著美國國家地理雜志，他說中國遼西的中華龍鳥、尾羽鳥等珍惜化石的發(fā)現(xiàn)是20世紀末最重要的科學發(fā)現(xiàn)之一。

在1998年發(fā)現(xiàn)了尾羽鳥化石后，國際科學界基本上形成共識，由于中國長羽毛的恐龍不斷發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在基本上對小型吃肉恐龍始源學說變成了國際科學家主流的學術(shù)思想，《自然》1999年6月號，為此隆重推出了彩色封面文章，雜志社還特意請美國加州大學的教授凱文派丁做評論文章。這位知名教授在文章中說：“中國發(fā)現(xiàn)的這個東西正是我們要尋找的恐龍和鳥中間的那個過渡性生物?！弊詈螅庉嫴堪l(fā)表文章做結(jié)論：“中華龍鳥”的發(fā)現(xiàn)是解決鳥類起源問題的新曙光，龍鳥之爭已經(jīng)結(jié)束。1999年，中國科學院的徐星博士報告了兩種長羽毛的恐龍化石，北票龍和中國鳥龍，是中國科學院第一位科學家站出來支持鳥類是由恐龍演變而來的觀點，這對我們是很大的支持。

2000年以后國際科學界和中國的古生物學家研究的方向是什么呢？過去對鳥的定義那些特征現(xiàn)在恐龍身上都已體現(xiàn)了，這牽涉到鳥類如何定義，以及鳥的始源問題。德國的始祖鳥前后一共發(fā)現(xiàn)了九塊，其中有些帶有羽毛印痕，有些又帶有恐龍的特征，那究竟是恐龍還是鳥，科學家沒也沒定論，直到中國的徐星科學家發(fā)現(xiàn)顧氏小盜龍，就是四翼恐龍，他認為恐龍演化到鳥之間必須要經(jīng)歷一個四翼的階段，即后腿及前肢都長飛行羽毛。那在中國是否也有與德國的始祖鳥相同的鳥存在？在2002年遼西發(fā)現(xiàn)了第一只初鳥類的化石取名中華神州鳥，有長尾巴，前后的羽毛都非常長，是具有非常強的飛行能力，但要注意地是，它后肢的第一指與其他三個指頭方向是一致的，這是保留了恐龍奔跑的特點。同年又發(fā)現(xiàn)第二個初鳥類化石取名東方吉祥鳥，最明顯的特征是它的第一指頭方向反轉(zhuǎn)過來，在演化上更為進步，具備了上樹、在樹上停留、抓物的能力。2005年，在河北豐寧地區(qū)發(fā)現(xiàn)了取名華美金鳳鳥化石，可以看到它的嘴里長了密密麻麻的牙齒，但牙齒已沒有鋸齒，形態(tài)比較直立，所以當時這些做了秩序分析，主要有兩個意義，第一更加明確地支持鳥類是由小型吃肉恐龍演變而來的觀點；第二分析顯示的結(jié)果是中國河北發(fā)現(xiàn)的華美金鳳鳥和德國的始祖鳥是姊妹群關(guān)系。

那目前如何對“鳥”進行正確的定義？這也存在爭論，目前科學界還沒有對“鳥”作出權(quán)威性的定義。生物學家林奈設立“鳥綱”時，認為鳥的最顯著特征是長有羽毛，但如今中國科學家發(fā)現(xiàn)了長羽毛的恐龍，這一特征就不能用來定義鳥類了。我認為應撤銷鳥綱，把恐龍與鳥類合并在一起，設立恐龍綱。如這觀點成立，那么可以這么說，恐龍并沒有滅絕，家里的雞、水里的鴨、天上飛的大雁都是恐龍的后代。

世界上第一根有羽毛的始祖鳥化石是1810年德國發(fā)現(xiàn)的印版石，這之后科學界就開始了深入研究，其中托馬斯?赫胥黎先生是世界上第一位提出恐龍與鳥類有關(guān)聯(lián)的科學家