“鄭氏曉廷龍”讓始祖鳥面臨“下課” _始祖鳥

始祖鳥復(fù)原圖

美國耶魯大學(xué)古生物學(xué)家約翰·奧斯特羅姆

鄭氏曉廷龍化石
給徐星打電話時，他正在新疆戈壁灘考察。信號很差，聲音總是斷斷續(xù)續(xù)，但依然清楚地聽到他興奮地說：“這是改變始祖鳥位置的"最后一根稻草" 。”
徐星是中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所研究員，從事中生代恐龍化石及相關(guān)地層學(xué)的研究工作，先后在世界頂級學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志上發(fā)表了幾十篇文章，在鳥類起源研究方面頗有建樹。
被他稱為壓垮始祖鳥的“最后一根稻草”是他新近發(fā)現(xiàn)的“鄭氏曉廷龍” 。他告訴本刊采訪人員，2009年，他在山東天宇自然博物館考察時看到一塊標(biāo)本，“一眼就認(rèn)出是新的帶羽毛的恐龍” 。最初他并沒有特別興奮，因為“新的恐龍標(biāo)本已經(jīng)發(fā)現(xiàn)多次，直到后來發(fā)現(xiàn)它會重建生命之樹的時候才開始激動” 。
“生命樹”是生物學(xué)研究的基?。?在生物學(xué)中用來表示物種之間的演化關(guān)系，又稱“演化樹”、“系統(tǒng)樹” 。生物分類學(xué)家和進(jìn)化論者根據(jù)各類生物間親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近，把各類生物安置在有分枝的樹狀圖表上，簡明地表示生物的演化歷程和親緣關(guān)系。在傳統(tǒng)的進(jìn)化樹上，始祖鳥站在鳥類這一分支的最底端，被認(rèn)為是鳥類的祖先。
這一站就是150年。1861年，人們在德國索倫霍芬首次發(fā)現(xiàn)始祖鳥化石，此時正值達(dá)爾文《物種起源》出版兩年。始祖鳥雖然具有很多爬行動物的特征，但已有了羽毛，骨骼形態(tài)也已在向鳥類過渡，這讓它成了非常理想的演化過渡物種，立刻進(jìn)入了維多利亞時代英國學(xué)者的爭論中，并很快被公認(rèn)為鳥類的祖先，寫進(jìn)人類的教科書，從此在全世界獲得了極高的聲譽。
家喻戶曉的始祖鳥指導(dǎo)了一個半世紀(jì)以來幾乎所有關(guān)于鳥類起源的思想。已故美國耶魯大學(xué)古生物學(xué)家約翰·奧斯特羅姆（JohnOstrom）是近代這一領(lǐng)域最有影響力的研究人員之一，他于1976年寫了篇名為《始祖鳥和鳥類起源》的文章，文中寫道：“鳥類起源這個問題可以等同于始祖鳥起源的問題。”
始祖鳥可謂是最大牌的鳥，而徐星的論文則說：“始祖鳥不是鳥，是一種恐龍。”始祖鳥和恐龍并非毫無瓜葛，在它被發(fā)現(xiàn)后不久，就有德國科學(xué)家提出鳥類和恐龍的關(guān)系很接近。1868年，英國著名博物學(xué)家赫胥黎將“鳥類起源于恐龍”的說法發(fā)揚光大，但不知為何沉寂了近100年。直到1964年，奧斯特羅姆在蒙大拿州野外考察，在白堊紀(jì)地層中采得幾具近乎完整的小型獸腳類恐龍骨骼。這一動物有一較長的前肢和手，有大的指爪；在后腳第二趾上有一大而尖銳彎曲的“殺傷爪”，于是被命名為“恐爪龍” 。奧斯特羅姆發(fā)現(xiàn)，恐爪龍的解剖特征和始祖鳥驚人地相似，經(jīng)過深入研究后，于1973年復(fù)興了“鳥類起源于獸腳類恐龍”的假說。他說“恐龍并沒有滅絕，而是以身披羽毛的形式生存著” 。他還大膽推測，由于恐龍和鳥類的關(guān)系如此接近，至少在某些恐龍的身體上可能長有羽毛。
他的猜測變成了現(xiàn)實。上世紀(jì)90年代，中國遼西熱河地區(qū)發(fā)現(xiàn)了很多“帶羽毛的恐龍” ，比如“中華龍鳥”、“原始祖鳥”、尾羽龍、中國鳥龍、小盜龍、北票龍等等。在它們當(dāng)中，有些羽毛已經(jīng)和鳥羽非常相似，用“五顏六色”來形容一點也不過分。試想一下，這些長約1米左右的恐龍身披彩帶騰空而起，是多么絢麗動人的場面。但是它們中也有很多不會飛翔。“最初的羽毛很可能是裝飾、求偶用的，而不是用于飛翔。”徐星的同事、古鳥類專家周忠和研究員說。
這些奇怪生物化石的發(fā)現(xiàn)，引發(fā)了一個問題：這些長著毛的生物，究竟是恐龍還是鳥？它的鳥類特性，比如有羽毛，叉骨、三根指頭的手，這些特征都出現(xiàn)在不是鳥的恐龍中。“帶羽毛的恐龍”打破了人們對“鳥”的定義，這從它們的名字就可見一斑，有的叫做“龍鳥”，有的叫做“鳥龍” 。如今的生物學(xué)家只能憑借化石這僅有的依據(jù)，努力分析這些古老的過渡時期的生物究竟和哪邊的親緣關(guān)系更近一些。這些“帶羽毛的恐龍”的發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步動搖了始祖鳥在進(jìn)化樹上的位置。事實上，自1940年以來，就有人對始祖鳥的地位進(jìn)行質(zhì)疑。古生物學(xué)家格雷戈里·保羅（GregoryS.Paul）是這種觀點最大聲的倡導(dǎo)者，他將馳龍歸于始祖鳥科的一個亞科，將始祖鳥從鳥中移出。人們開始懷疑，始祖鳥是否只是一個小型的、有羽毛的、長得像鳥的獸腳類恐龍？
為了探尋到底是哪一類恐龍演化成了鳥類，以及最原始的鳥類是什么樣的，古生物學(xué)界根據(jù)系統(tǒng)發(fā)育學(xué)理論，構(gòu)建起了一棵“生命之樹” 。“每發(fā)現(xiàn)一種新化石，都會根據(jù)幾百個特征參數(shù)的統(tǒng)計分析，為新物種在"生命之樹"上定位。”徐星說。
他此次發(fā)現(xiàn)的“鄭氏曉廷龍”也屬于“帶羽毛的恐龍” ，標(biāo)本出土于我國遼西地區(qū)約1.6億年前的沉積地層，屬于侏羅紀(jì)晚期。這個小恐龍重約800克，和雞一般大小的骨骼鋪展在一塊頁巖上，周圍是一圈羽毛的痕跡。雖然并非像始祖鳥標(biāo)本那樣清晰明顯，但是它的骨骼凸起和羽毛溝槽使它變成了一個規(guī)則改變者。
“這種恐龍在體態(tài)上和始祖鳥十分相近，有相似的頭骨形狀，肩胛帶，長而健壯的前肢，相近的骨盆尺寸，腳上長著演化而來的高度可伸展的兩趾結(jié)構(gòu) 。兩種恐龍來自相同的科系始祖鳥科，我們的分析發(fā)現(xiàn)始祖鳥相較而言稍微原始一些。”徐星說， “早期鳥類和接近鳥類的恐龍已累積了89個物種，384個形態(tài)學(xué)參數(shù)，我們每次分析都會對所有物種進(jìn)行比較，確定它們在生命樹上的位置。”
當(dāng)他們把“鄭氏曉廷龍”添加進(jìn)“生命之樹”后，再重新定位始祖鳥時，發(fā)現(xiàn)它的位置從原始鳥類移到了恐爪龍類。“恐龍下面有兩個分支，一個是鳥類，一個是恐爪龍。原本始祖鳥站在恐龍變成鳥類的門檻上，現(xiàn)在始祖鳥站隊到了恐爪龍一邊，而恐爪龍的后代在6500萬年前滅絕了，只有鳥的分支生存至今。”徐星說，“我們發(fā)現(xiàn)了越多的恐爪龍和早期鳥類，填補了進(jìn)化的缺失環(huán)節(jié) ，新增加的物種和特征會對演化關(guān)系產(chǎn)生影響。過去20年我們看始祖鳥更像鳥，但是現(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)它和恐龍的差距越來越?。?更像是恐龍。”
奧斯特羅姆從恐爪龍推斷出鳥類起源于恐龍，但是他并沒有想到，始祖鳥竟然是恐爪龍的祖先。始祖鳥如若地下有知，恐怕難免有些失落，它的后代并沒有變成后來的鳥，自由地翱翔于藍(lán)天，而是早就在恐龍大滅絕時代煙消云散了。
那么，誰將有資格冠上“鳥類始祖”的稱號呢？“幾年前發(fā)現(xiàn)的胡氏耀龍和樹棲龍，可能成為已知最原始和最古老的鳥類。”徐星說，“它們生活在1.6億年前，目前是在內(nèi)蒙古寧城道虎溝地區(qū) 。”
美國俄亥俄大學(xué)的古生物學(xué)解剖學(xué)專家勞倫斯·威默（LawrenceWitmer）支持徐星的結(jié)論，也同意“胡氏耀龍和樹棲龍是最古老鳥類主要候選物種”這一觀點。他說：“我們研究者用一個累贅而且看起來愚蠢的術(shù)語"非鳥類"來描述它們，但是在1.5億年前這一群物種確實極端相似。”
而周忠和則較為謹(jǐn)慎，他認(rèn)為這篇文章是依據(jù)最新的化石證據(jù)和解釋，提出了一種十分新穎的假說，必然會引起學(xué)界的很大關(guān)注。毫無疑問，中國發(fā)現(xiàn)的侏羅紀(jì)的帶羽毛的化石對鳥類的起源研究產(chǎn)生的沖擊是最大的，但是要真正動搖人們對于始祖鳥100多年來的看法，并成為學(xué)界普遍接受的觀點，還需要大量后續(xù)的工作不斷地檢驗。他告訴本刊采訪人員：“這篇文章不是說始祖鳥不重要，它依然很重要，只是在那個過渡階段，很多生物之間到底是什么關(guān)系，我們有了一個新的認(rèn)識。”
在他們眼里，爭論是必然存在的。威默在《自然》雜志上撰文說：“從歷史角度來看，即便我們需要在教科書中，在始祖鳥旁加上注腳："已有的證據(jù)顯示它已經(jīng)不是最古老的鳥類"，但是如果從鳥類的分支上移除始祖鳥，將會沖擊古生物學(xué)群體很多年，關(guān)于這個問題的爭論將會持續(xù)下去。”
有時候關(guān)于鳥類起源的問題并非簡單的是科學(xué)問題。比如2000年6月在北京召開的第5屆國際古鳥類與進(jìn)化會議，來自世界各地的百余名代表就“恐龍起源說”進(jìn)行了爭論。《自然》雜志的采訪人員對會議評論道：“很多時候，大會看上去更像一場政治拳擊賽。在會議快要結(jié)束時，兩派的爭論到了白熱化的程度，積極的學(xué)術(shù)爭論被很深的成見所阻。”在整個會議期間，持反對觀點的科學(xué)家都帶著寫有“鳥類不是恐龍”（Birdsarenotdinosaurs）的黃色徽章。
幸運的是，古生物學(xué)家并不悲觀。“從根本上說，古生物學(xué)是一門非常求實的科學(xué)，研究者之間有時會存在對立的觀點，這種情況有時是由于化石材料不充分引起的，有時則是因為使用了不恰當(dāng)?shù)慕忉尫椒ɑ蚴怯捎谙到y(tǒng)分析中類群或特征選取的差異引起的。隨著新材料的不斷發(fā)現(xiàn)，新觀點、新論述也將層出不窮，才會更進(jìn)一步地接近真實。”周忠和說。
只有真理才能越辯越明。始祖鳥作為開創(chuàng)達(dá)爾文演化論時代的象征，將繼續(xù)成為這個故事的一部分。
【“鄭氏曉廷龍”讓始祖鳥面臨“下課”】
三聯(lián)生活周刊曹玲