十年前,说恐龙会飞,恐怕没有人相信。恐龙中有一类翼龙,它们倒是有像蝙蝠一样的肉质翅膀,但只能从高处向低处滑翔。绝大多数恐龙的皮肤与犀牛、河马相似,没有毛,更不用说羽毛了,有了羽毛才能够飞呀。
然而,人们却发现了带毛的恐龙。
那是1996年,正值第30届国际地质大会在北京召开。一位来自辽宁的农民把他收集到的“宝贝”带到中国地质博物馆。 在科研人员眼前出现了一块奇特的化石,这动物比鸽子略大,身上有毛,昂着头翘着尾巴,像只骄傲的公鸡在报晓。它的头很大,满嘴长着带有小锯齿般的尖锐牙齿,前肢非常短,尾巴却出奇地长,一副向前奔跑的姿态……经过初步的研究,这个奇怪的动物被命名为“中华龙鸟”。 随后,“中华龙鸟”引发了学术界长期的争论,有人认为是鸟,有人认为是龙。
▲鸟类起源于带羽毛的恐龙
马门溪龙是我国发现的最大的蜥脚类恐龙,因发现于四川省宜宾马门溪而得名。马门溪龙为草食恐龙,体型庞大,全长22米,体高将近4米。它的颈特别长,相当于体长的一半,其特点是构成颈部的每一颈椎都较长,且颈椎数多达19个,是蜥脚类恐龙中最多的一种。马门溪龙也是我国最早发现的恐龙,是1952年修筑公路时发现的,生存时代是侏罗纪晚期。
▲ 奇特的中华龙鸟化石
从全身披毛的特征及较小的体态看,显然是鸟。只有鸟类才长有羽毛。一些科学家认为中华龙鸟是一种原始的鸟类,应该归于鸟纲。实际上它可能是介于鸟类和恐龙之间的一种过渡性生物,它代表着鸟类真正的原始祖先。但另一些科学家认为,从总体形态及嘴中布满牙齿的特征看,很显然是一种爬行动物,类似一种小型的兽脚类恐龙,因此在分类上应归属于恐龙,而不是鸟。这块化石的产地引起了全世界的注意:中国辽宁。从此,众多的中外古生物学家、专业和非专业的人员还有当地的农民,发扬了愚公移山的精神在辽宁寻找带毛的恐龙。十几年来,除中华龙鸟外,又先后发现了孔子鸟、辽宁鸟、朝阳鸟等,人们对这些奇特化石的关注度越来越高。
▲发现于我国北方的孔子鸟化石
孔子鸟发现于中国辽宁省北票地区,它的骨骼结构十分完整,并有着清晰的羽毛印迹,但孔子鸟的喙和现代鸟类一样没有牙齿,因此,孔子鸟应确切属于鸟类。根据出土地点的地层特征,这种鸟生活在距今约1.25亿年到1.1亿年,即侏罗纪的晚期。孔子鸟的前肢已演化为翅膀,但有大而弯曲的爪子。可以推测,孔子鸟飞行笨拙,它会用爪子爬到树上,然后从上面坠落飞行。
2009年9月,又一个重大发现引起了全世界的注意,在辽宁省建昌县玲珑塔地区的侏罗纪地层(距今约1.6亿年),发现了一种新的长满羽毛的恐龙“赫氏近鸟龙”。它比以往在辽宁发现的最早“带毛恐龙”——中华龙鸟的时代要早约2 000~3 000万年,较之以往所知世界上最早的鸟类化石要早约几百万年至1 000万年。赫氏近鸟龙同时生有两种羽毛。一种被称做“恐龙绒毛”,长在它的头上和脖子上,看起来就像豪猪的刚毛。另一种则跟现代鸟类羽毛结构基本相似,有许多细毛从羽干上长出来。每个前肢上长有约24根羽干,小腿和脚部也生长着相似数量的羽毛,相互覆盖,毛茸茸的样子非常可爱。特别引人注目的是,可依稀看出它有四个翅膀,真是个奇特、怪异的小精灵。
▲ 孔子鸟的生活复原图
科学界普遍认为,这次新发现的赫氏近鸟龙化石应该是目前世界上最早的长有羽毛的物种。它的四个翅膀支持了恐龙演化经历过“四翼阶段”的假说,对小型兽脚类恐龙的演变途径给出了新的解释。围绕赫氏近鸟龙的研究成果将形成鸟类起源研究的一个新的、国际性的重大突破。
▲奇特的四翼恐龙
说起恐龙,似乎个个都是庞然大物,其实这种认识非常片面。在恐龙家族中,既有像马门溪龙那样的大个头,也有像胡氏贵州龙那样的小家伙。这似乎预示着两种演化途径:一个是朝体态大型化发展;另一个恰恰相反,向微小型化演变。哪种演化途径更有利于对环境的适应和自身的发展呢?白垩纪的环境巨变成了试金石。当气候变化加剧、特别是小行星撞击地球引发大范围的环境突变时,身躯庞大的恐龙动作迟缓、行为笨拙,更容易受到伤害并死亡;而那些身材小巧的种类行动敏捷、反应迅速,反而容易逃跑或藏匿。在中生代末,尽管恐龙家族的大多数成员绝灭了,但那些小个体、具备飞行能力的种类逃过了这一劫。飞翔,给恐龙带来了新生。
随着世界各地发现的大量长有羽毛的恐龙和早期鸟类的化石,人们逐渐认识到鸟类和恐龙之间存在“亲缘”关系。近年来的许多发现都为鸟类起源于兽脚龙类恐龙提供了强有力的证据。这些长有羽毛的小精灵不仅表明了自己和恐龙家族的延续关系,还为羽毛和飞行起源的研究提供了重要信息。
▲那些身材小巧的种类行动敏捷、反应迅速,更容易逃跑或藏匿
胡氏贵州龙是体长约30厘米的小型水生爬行动物,生存于距今2亿3千多万年前的三叠纪中期,发现于贵州省兴义等地。其主要特征是:四肢尚未退化成鳍脚,脖子细长,便于伸出水面呼吸,可两栖生活,一般活动于海滨地区;眼眶大而圆,头骨三角形,最大宽度在眼眶处,嘴部小而尖。胡氏贵州龙是我国报道的第一个三叠纪水生爬行动物。
▲ 胡氏贵州龙
认识是无止境的,科学家们发现,地球上每次大的灭绝事件,都能在相对短时期内造成全球生物大量的物种灭绝。只有少数生命力强或逃逸能力强的物种能够忍受极端恶劣的环境或逃离灾区而残存下来。同时,灾变引起的环境变化也给新物种的诞生创造了条件和机遇。
鉴于中国的早期鸟类研究获得重大进展,第5届古鸟类与进化协会国际会议于2001年在北京召开。这是世界古鸟类与进化大会首次在亚洲举办,而前4届都是在美国、德国等西方国家召开的。这是对我国近年来所取得的一系列轰动世界的重要发现和成果的充分肯定。我国古生物学者在古鸟类以及恐龙与鸟类演化研究方面成绩显赫,已在世界最著名的科学杂志《自然》和《科学》上发表了10余篇论文,这在我国自然科学领域是独一无二的。
中生代晚期,北半球气候湿润,辽西地区的生物物种空前繁荣。当时那里古木参天,一片茂盛,成了许多物种生息的天堂。但是,辽西地区在环境上也并非一成不变,据地质勘察发现,当地的火山岩及火山碎屑达十几米厚。可见在漫长的地质时期内,这里曾发生过多次火山喷发。喷发造成的有毒气体,可在骤间使当时的鸟儿集群式死亡,并被埋藏形成化石。辽西地区正是由于这一特殊的地质原因,使当时的大量生物得以完整地保存。