鳥類被稱作“活著的恐龍”或是“會飛的恐龍”。從對世界各地的化石研究發(fā)現(xiàn)，鳥類是從恐龍演化來的，這一論點在學(xué)術(shù)界幾乎已成為共識。但是恐龍如何脫離地面演化成藍(lán)天中的精靈———鳥類?演化的具體環(huán)節(jié)是什么?這些問題卻一直是個謎。

對于這個謎，百多年來，學(xué)術(shù)界一直存在著兩大推斷———樹棲說和地棲說。樹棲說認(rèn)為飛翔是由棲息在樹上的生物借助重力，經(jīng)過一個滑翔階段形成的;而地棲說則認(rèn)為，居住在地面上的生物在用力奔跑的過程中學(xué)會了飛翔。

最近，在中國遼西發(fā)現(xiàn)的四翼恐龍化石震驚了世界古生物學(xué)界，為人們了解鳥類的祖先如何學(xué)會飛翔提供了新的證據(jù)和視角，同時也為樹棲說增加了更大的可信度。

■《自然》雜志發(fā)表了《源自中國的四翼恐龍》，為人們了解鳥類的祖先如何學(xué)會飛翔提供了新的證據(jù)和視角

1月23日，英國《自然》雜志發(fā)表了由中國科學(xué)院古脊椎古人類研究所的徐星博士和他的研究小組撰寫的封面文章《源自中國的四翼恐龍》。文章發(fā)表后，中外媒體紛紛予以報道。在不到一周的時間里，徐星博士收到了上百封電子郵件，其中包括各國記者的詢問和同行的祝賀。

所有的人，包括質(zhì)疑者都認(rèn)為這是一項重要發(fā)現(xiàn)，美國芝加哥大學(xué)的古生物學(xué)家保羅·塞里諾教授更是將其稱之為“一篇具有里程碑意義的論文”。

一直以來，地棲說在學(xué)術(shù)界占有主導(dǎo)地位，與樹棲說相比得到更廣泛的認(rèn)可，更容易被人接受。徐博士本人也曾一度傾向于該論斷。

幾乎是在《自然》雜志發(fā)表《源自中國的四翼恐龍》的同時，美國蒙大拿大學(xué)生物飛行實驗室的肯·戴樂教授在美國《科學(xué)》雜志的一篇文章中指出，他發(fā)現(xiàn)一些幼鳥在爬坡時拍打翅膀，幫助它們向上爬。基于這一發(fā)現(xiàn)，他推測鳥類的祖先在奔跑的同時拍打翅膀，從而學(xué)會了飛翔。

徐博士認(rèn)為，從邏輯上來講，戴樂教授所支持的地棲說是可行的。他說：“對恐龍的行為研究表明，恐龍是典型的生活在地面的奔跑型動物。通過對化石的研究可以推測恐龍在奔跑的過程中演化出飛行需要的一切結(jié)構(gòu)，并且能夠達(dá)到起飛所需要的速度。有很好的模型和數(shù)據(jù)可以描述這一過程。”

但是，他又說，戴樂教授的推測是很冒險的。“我們是在用現(xiàn)代的眼光來推測古代的行為。古代行為產(chǎn)生的原因很多，我們并不知道。(地棲說)從生物力學(xué)的角度來說是可行的，但不一定代表真正的生物進(jìn)化過程。”

相對于地棲說，樹棲說也有自己的優(yōu)勢。與滑翔或飛行相關(guān)的動物幾乎都生活在樹上，比如蝙蝠。一般來說，飛行動物祖先的身體結(jié)構(gòu)還不會完全適應(yīng)飛行，因此飛行最初借助重力更容易。徐博士和同事的論文就為這一觀點提供了新的證據(jù)。

“我們認(rèn)為，鳥類的祖先最先利用重力學(xué)會了滑翔，然后才有了鳥類的拍打飛行。”論文中寫到。

■從恐龍前后肢上羽毛的形態(tài)和排列方式來看，它們與鳥類的翅膀完全相同

論文發(fā)表后，雖然學(xué)術(shù)界幾乎一致給予了高度評價，加州大學(xué)柏克力分校的帕丁教授評論說：“這一發(fā)現(xiàn)的潛在重要性和始祖鳥一樣”;英國里茲大學(xué)的進(jìn)化生物學(xué)家瑞訥博士稱四翼恐龍是始祖鳥之后在鳥類演化研究領(lǐng)域最重要的發(fā)現(xiàn)，但并不是所有的科學(xué)家都對徐星等人所做出的推論表示認(rèn)同。

徐博士稱他的一位美國朋友就計劃組成一個國際小組到中國親眼看看這些恐龍化石。也有些科學(xué)家提出四翼恐龍化石可以用其他方式進(jìn)行解釋，也就是說，四個翅膀不一定是恐龍向鳥進(jìn)化的必經(jīng)階段，也許只是進(jìn)化過程中的一個旁支。

據(jù)路透社報道，美國芝加哥大學(xué)的保羅·塞里諾教授認(rèn)為只有找到腿上長有羽毛的其他恐龍的化石之后才能肯定顧氏小盜龍(中國四翼恐龍)代表了鳥類進(jìn)化過程中的必經(jīng)階段。

“它是否代表所有的鳥都經(jīng)歷過的一種形式還是一個問題，需要對此進(jìn)行激烈爭論。”塞里諾教授說。

但是徐博士對他們的發(fā)現(xiàn)很有信心。他說研究飛行的起源需要對億萬年前的動物行為進(jìn)行推測，這種推測具有很大的主觀性，因此是具有冒險性的。化石是靜態(tài)的，有時即便找到化石也很難做出正確的推斷。這就是為什么他們早在2001年就發(fā)現(xiàn)了第一塊顧氏小盜龍化石，但直到收集到六塊化石之后才開始進(jìn)行研究，目的就是為了確保觀察的準(zhǔn)確性。

“從恐龍前后肢上羽毛的形態(tài)和排列方式來看，它們與鳥類的翅膀完全相同，”徐博士說，“從骨骼特征上分析，小盜龍在起源關(guān)系上與鳥類最接近，而且用定量方法分析二者之間的譜系關(guān)系也可以證實這一點。從演化樹的位置來看，四個翅膀的階段不是旁支，而是鳥類進(jìn)化的必經(jīng)階段。”

徐博士和他的小組現(xiàn)在還在繼續(xù)他們的研究工作。“可以說不只是顧氏小盜龍，其他種類的恐龍也有四個翅膀，這是一種普遍現(xiàn)象。”徐博士說。

據(jù)悉，世界上已經(jīng)命名的恐龍一共有1200多個屬，但其中很多是無效的，目前得到認(rèn)可的恐龍大約有300到400屬。在中國，除了海南、福建和港澳臺地區(qū)外，其他地區(qū)都發(fā)現(xiàn)過恐龍化石，從化石的數(shù)量和種類上看，云南、四川、新疆、內(nèi)蒙古、遼寧的恐龍化石資源最為豐富。尤其是近年來遼寧的化石發(fā)現(xiàn)正在使我國成為世界恐龍研究的中心。

■顧氏小盜龍是以顧知微院士的名字命名的，因為顧院士對產(chǎn)出四翼恐龍的熱河生物群研究做出了巨大貢獻(xiàn)

顧氏小盜龍生活在1.1到1.2億年前，體長77厘米，前后肢上各長有一對翅膀。

徐博士說，顧氏小盜龍可能以昆蟲和小型蜥蜴為食，大多數(shù)時間棲息在樹上，在樹上爬行，或是在樹與樹之間進(jìn)行滑翔。

“它的前肢和胸骨發(fā)育得很好，控制身體的能力很強(qiáng)，滑翔能力很強(qiáng)。我們猜測它在滑翔中會做一些調(diào)整，輕微地拍打翅膀幫助它滑翔，”徐博士說。“也許它在以一種我們還不了解的方式結(jié)合其他方式進(jìn)行滑翔。”

通過對顧氏小盜龍的研究，徐博士和他的同事們在《自然》雜志的封面文章中寫道：“在鳥類進(jìn)入主動拍打翅膀的飛行階段之前，必然會經(jīng)歷一個中間階段。”而這一必經(jīng)階段即預(yù)示著飛行是從樹上起飛的。

但是，現(xiàn)在只有顧氏小盜龍一種恐龍可以證明四個翅膀的滑翔階段是向鳥類進(jìn)化的必經(jīng)階段，要想在演化樹上代表一種必經(jīng)階段還需要有其他的恐龍化石予以佐證。

至于恐龍化石的命名，徐博士說，發(fā)現(xiàn)某一恐龍化石并撰寫有關(guān)研究文章的科學(xué)家在一定的命名規(guī)則基礎(chǔ)上可以對恐龍隨意命名。顧氏小盜龍是以顧知微院士的名字命名的，因為顧院士對產(chǎn)出四翼恐龍的熱河生物群研究做出了巨大貢獻(xiàn)。

■在遼西連續(xù)發(fā)現(xiàn)了“中華龍鳥”、“原始祖鳥”、尾羽龍、北漂龍、中國鳥龍、小盜龍等恐龍化石，這些化石都表明恐龍長著羽毛

那篇引起世界轟動的有關(guān)四翼恐龍的論文是徐博士和他的研究小組通過對六塊顧氏小盜龍的化石進(jìn)行了長達(dá)半年多的研究后撰寫而成，而這六塊化石都是在2001年到2002期間在遼寧西部的朝陽市發(fā)現(xiàn)的。

“對古生物研究來說，遼西是個很有意思也很特殊的地方，”徐博士說。他從1993年開始研究遼西的恐龍化石。

遼寧西部地區(qū)多為丘陵地區(qū)，氣候干旱。該地區(qū)發(fā)現(xiàn)的化石通常可追溯到1.1到1.3億年前，從化石可以推測出古代這里曾經(jīng)有高山、湖泊和森林，氣候濕熱。

早在上世紀(jì)40年代，日本人最先在遼西找到脊椎動物化石，包括一些爬行動物和魚類的化石。從60年代起，中國的老一輩魚類專家陸續(xù)找到魚類化石，一直持續(xù)到80年代。

80年代末，遼西第一次發(fā)現(xiàn)鳥類化石。

1993到1994年間，遼西發(fā)現(xiàn)了距今1.25億年前的孔子鳥化石，這在當(dāng)時是一項非常重要的發(fā)現(xiàn)，因為從年代上來看，孔子鳥僅次于最原始的始祖鳥。始祖鳥長有牙齒，而孔子鳥是第一個長喙而不長牙齒的鳥。

1996年以來在遼西連續(xù)發(fā)現(xiàn)了“中華龍鳥”、“原始祖鳥”、尾羽龍、北漂龍、中國鳥龍、小盜龍等恐龍化石，這些化石都表明恐龍長著羽毛，有的是原始羽毛，有的是現(xiàn)代羽毛。

“這一系列發(fā)現(xiàn)是很大的進(jìn)步，因為羽毛和飛行是鳥類的兩大主要特征，帶羽毛恐龍化石的發(fā)現(xiàn)，為羽毛起源和鳥類飛行起源的研究提供了極其重要的信息。”徐博士說。

“雖然大家都贊成鳥類是從恐龍演化而來的，有人預(yù)測一些恐龍長著羽毛，但是在此之前從來沒有人發(fā)現(xiàn)過化石證據(jù)。相反，許多化石證明恐龍長著鱗片，像爬行動物一樣。科學(xué)家們希望發(fā)現(xiàn)恐龍身上的鱗片是如何變成羽毛的,恐龍身上是否有羽毛。”

從1996年中華龍鳥發(fā)現(xiàn)以后，遼西的一系列帶羽毛恐龍化石的發(fā)現(xiàn)表明羽毛起源于鳥類之前，羽毛不再是鳥類的鑒定特征。