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2015-03-21 14:52:15点击:

赫氏近鸟龙化石被发现 印证鸟类恐龙起源假说

       “羽毛是定义鸟类的重要特征,此次所发现的化石上清晰的羽毛印痕,证明在侏罗纪时代像鸟一样的恐龙就已经出现,这样使得鸟类起源的时间更加明晰。”

  -中国发现“赫氏近鸟龙”化石,印证鸟类恐龙起源假说

  “针对鸟类恐龙起源说的一些质疑,我们研究的关键是要找到一些确凿的化石证据,特别是在1.5亿年以前的化石证据。”中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员徐星在接受《北京科技报》采访时说。

  现在,徐星的愿望终于变成了现实,因为这个证据找到了。10月1日,英国《自然》杂志发表了沈阳师范大学古生物研究所课题组发现的带羽毛恐龙化石,该化石被命名为“赫氏近鸟龙”,是迄今为止发现的世界上最早最完整的带羽毛恐龙化石,它也是目前所发现的世界上最早的长有羽毛的物种。

  “这个‘赫氏近鸟龙’化石最初是去年年底辽宁省建昌县玲珑塔地区的一个农民发现的,地层属于侏罗纪,距今大约1.6亿年。”全程参与该课题组研究的徐星表示,经过他们后来的仔细鉴定,本次发现的化石较之以往“热河生物群”中最早的“带羽毛恐龙”——中华龙鸟的时代要早2000万~3000万年,较之世界上最早的鸟类“始祖鸟”要早几百万年至1000万年。“它的发现极大地支持了我们一直坚持的鸟类恐龙起源说。”徐星说。

  -长期缺少关键化石证据,鸟类的恐龙起源说曾饱受质疑

  上世纪70年代,德国始祖鸟化石被发现以后,鸟类的起源问题就成为生物学界最感兴趣的课题之一。由于有一天吃晚餐时发现啃光了肉的火鸡骨架与恐龙的骨骼出奇地相同,1870年,英国著名博物学家赫胥黎最早提出了一个大胆的假说:“鸟是由恐龙演化而来的。”在此后的100多年里,虽然众多的鸟类学家、古生物学家和恐龙学家相继找出了一系列鸟类由恐龙进化而来的证据,但是由于一些关键化石证据的缺失,鸟类的恐龙起源说依旧饱受质疑。

  “上世纪60年代末到70年代初,科学家们依据与始祖鸟化石同一产地出现的一小型兽脚类恐龙——美颌龙的骨骼分析,又提出新的鸟类恐龙起源假说,即鸟类起源于兽脚类恐龙。上世纪70年代,美国耶鲁大学教授奥斯特隆通过分析鸟类与其他初龙类(一个包括恐龙、翼龙、鳄型动物以及一些灭绝支系的爬行动物类群)的关系,进一步论证了鸟类可能起源于兽脚类恐龙中一类与恐爪龙相近的小型恐龙。”中国地质科学院地质研究所研究员姬书安在接受《北京科技报》采访时说。

  近年来,来自世界各地不同地质时期的恐龙和早期鸟类的大量化石证据持续不断地出现,有力地支持着这一假说。在1996年以后,中国辽宁省西部及其邻近地区的早白垩世热河生物群中陆续发现的手盗龙类(兽脚类恐龙的一个类群)小型恐龙化石和长羽毛的鸟类化石,不仅为鸟类起源于兽脚类恐龙假说提供了更有力的证据,而且为羽毛和飞行起源的研究也提供了重要信息。

  但是,随后也出现了令人尴尬的学术问题。“这些化石都是距今1.2亿~1.3亿年白垩纪时代的化石,均晚于迄今已知最早的鸟类,即距今约1.5亿年的‘始祖鸟’。”姬书安表示。

  徐星说,现在有不少学者认为,如果鸟类的恐龙起源是正确的,那么应该会有很多与鸟类有亲缘关系的侏罗纪时代(距今约2.05亿年~1.44亿年)恐龙化石的出现。可是,在世界范围内,却长期缺少侏罗纪时代的似鸟类恐龙化石证据。

  也正是在这样的背景下,使国内外很多学者再次对鸟类起源于恐龙这一假说提出质疑。

  -化石证明,侏罗纪时代像鸟一样的恐龙就已经出现

  作为鸟类恐龙起源说的坚定支持者,多年来徐星一直在试图通过一些更为深入的研究来打消人们的一些质疑。早在3年前,徐星在辽宁就曾经得到一件并不完整的古生物头后骨骼标本,而后经过鉴定,徐星等研究人员发现它是与鸟类亲缘关系最近的一种小型兽脚类恐龙。今年年初,徐星他们进行了“赫氏近鸟龙”的命名。

  徐星表示,他们本次发现的“赫氏近鸟龙”化石标本,与原来的标本相比提供了更完整、更为丰富的信息。新发现的化石在其近完整保存的骨架周围清晰地分布着羽毛印痕,特别是在前、后肢和尾部均分布奇特的飞羽。更为奇特的是,这个“赫氏近鸟龙”化石标本趾爪以外的趾骨上都长有羽毛,而这种完全长有羽毛的特征以前在已经灭绝的物种中从来还没有相关报道出现。

  在姬书安看来,“赫氏近鸟龙”化石标本的羽毛印痕保存良好与火山爆发具有密切的关联。迄今为止,在辽宁西部一带挖掘出的一些保存很完好的化石也都与火山爆发相关联。由于火山灰的隔水性很好,所以避免了动物尸体与外界的接触,也避免了它们遭受微生物的侵袭。

  “它们对研究羽毛的起源和演化具有十分重要的意义。”徐星说:“羽毛是定义鸟类的重要特征,此次所发现的化石上清晰的羽毛印痕,证明在侏罗纪时代像鸟一样的恐龙就已经出现,这样使得鸟类起源的时间更加明晰。”

  主持该课题研究工作的沈阳师范大学古生物研究所胡东宇教授在研究中还发现:与德国的始祖鸟相比,赫氏近鸟龙的飞羽相对较小,羽轴纤细,羽片对称,尖端钝圆,所反映出的特征更为原始;近鸟龙的足羽,结合现生羽毛发育学资料,也被认为代表着鸟类演化过程中的一种原始状态。与原始鸟类相比,赫氏近鸟龙的飞羽显然也不适于飞行。此外,近鸟龙极长的小腿通常被视为适于奔跑,但其长满羽毛的后肢又在奔跑型动物中很少见。因此,近鸟龙应该比始祖鸟更为原始,并且是处于恐龙和始祖鸟中间阶段的一个物种。

  “它的发现填补了恐龙向鸟类进化史上关键性的空白。”姬书安说,“这次发现的带羽毛恐龙化石与原始鸟类的形态和骨骼非常接近,它搭建起了恐龙到鸟类的进化桥梁。”

  徐星则表示,他们的这项研究成果应该是鸟类起源研究方面一个新的、具有国际性意义的重大突破。更为重要的是,他们此次在兽脚类恐龙分异的时间框架方面的新的突破将会解决以前所存在的兽脚类恐龙和始祖鸟的时间倒置问题。在化石的证据面前,反对鸟类恐龙起源的声音就会变得越来越微弱。

  不过,徐星也对记者表示,要厘清鸟的起源也是一个比较复杂的工作,因为对鸟类起源的研究需要大量的侏罗纪时代似鸟类恐龙化石,才能描绘出完整的演化路线。

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