中华龙鸟(中华龙鸟生活的地方)

  中华龙鸟(中华龙鸟生活的地方)过去20年在中国辽宁省等地发现的有羽毛恐龙化石,逐渐拼凑出鸟类的演化故事。可以说,鸟类是历经千万年漫长的马拉松赛后,最终取得胜利、繁盛至今的恐龙。

  2014年11月一个寒冷清晨,大约六点距离天亮尚早,我穿越北京车站的人群,奋力登上一班拥挤火车。我要前往辽宁省锦州市,那是中国东北边境的城市,规模约如美国芝加哥。火车行经许多水泥工厂和雾蒙蒙的玉米田,我想趁机补眠,但实在太兴奋而睡不着。有一据说极为惊人的东西正在目的地等着我,是一名农夫在收割作物时意外发现的神秘化石。

  四小时后,我踏上锦州车站的月台,跟在吕君昌后面走,他是北京中国地质科学院的着名恐龙猎人,曾请我协助研究化石。当地几位显要人物前来欢迎,很快把我们接往城郊的锦州市博物馆,那是一栋看起来摇摇欲坠的建筑。我们彷彿即将迎接一场政治高峰会,一行人带着严肃的气氛沿长廊前行,最后转进一间厢房,里头有块石板放在一张小桌上。就在这时,我发现自己面对面盯着一件此生仅见最美的化石,那是约莫猴子大小的一副骨骼,周围的灰色石灰岩与巧克力棕色骨头形成鲜明对比。

  

  鸟从恐龙演化而来?事实上,鸟类根本就是恐龙

  这显然是一只恐龙,牙齿像牛排刀,有尖爪和长尾,无疑是电影《侏罗纪公园》里那些凶恶的伶盗龙属(Velociraptor)的近亲,但这副标本在很多方面都与那些普通恐龙有显着的差异。牠的骨头轻盈且中空,双脚如鹤脚般细长,而且全身覆盖各式羽毛,包括牠的手臂就像插上许多大型鹅毛笔,一根挨着一根堆叠成翅膀。这只恐龙显然与鸟类非常相似。

  大约一年后,我和吕君昌把这副骨骼描述为新种,命名为振元龙属。过去20年来在辽宁挖掘出许多有羽毛的恐龙,这是最新一种;这系列惊人化石宛如翻页动画,描绘出昔日怪物般的恐龙如何变身为今日的鸟类。

  鸟从恐龙演化而来?事实上,鸟类根本就是恐龙

  这些化石的意义非常重大。自达尔文(Charles Darwin)伊始,科学家一直想知道演化如何创造出截然不同的全新动物类群。这发生得很快吗?是源自偶然的怪异突变,从此把一种陆生动物变成天空的主宰?或是这些新类群其实发展缓慢,历经数百万年,生物才得以适应变动的环境?振元龙以及从辽宁和其他地方发现的化石,逐渐解开这亘久谜题。

  

  过渡阶段的化石

  鸟类拥有许多不同于其他现生动物的特征。除了具有一些有助飞行的性状,牠们的新陈代谢也很快,因此生长速度极快,而增大的脑部也赋予鸟类高度智能和敏锐感官。事实上,正因鸟类如此独特,研究人员长期以来都对牠们的起源困惑不已。

  鸟从恐龙演化而来?事实上,鸟类根本就是恐龙

  1860年代,英国生物学家赫胥黎(Thomas Henry Huxley)着手厘清鸟类起源之谜。他是达尔文最要好的朋友之一,也是其最热切的支持者;达尔文于1859年出版《物种起源》几年后,德国巴伐利亚的采石工人噼开一块石灰岩板,发现里面有1亿5000万年前的骨骼,宛如科学怪人制造的怪物。牠有类似爬行类的利爪和长尾,羽毛和翅膀却像鸟类,赫胥黎把牠命名为「始祖鸟」(Archaeopteryx),并发现牠与细颚龙属(Compsognathus)之类的小型食肉恐龙有着不可思议的相似度;细颚龙也约在同时期登场亮相。于是他提出一项激进的想法:鸟类是恐龙的后代。其他人不同意,往后这项争议在正反两端来来回回摆荡了100年。

  如同往例,这个问题的答案最终随着新化石的发现而尘埃落定。1960年代中期,美国耶鲁大学的古生物学家欧斯壮(John Ostrom)在北美洲西部挖掘出惊人的似鸟恐龙「恐爪龙属」(Deinonychus),牠的长手臂几乎像翅膀,轻盈的骨骼也显示牠是活力旺盛的动物。欧斯壮猜测恐爪龙甚至有羽毛,毕竟鸟类如果由恐龙演化而来(当时有很多古生物学家渐渐接受这观点),羽毛必定是在演化系谱树的某个枝节发展出来。但欧斯壮无法确定,因为很可惜他手上只有这动物的骨头,像羽毛这类柔软结构历经死亡、分解和掩埋的摧残,极少留存下来成为化石。

  

  鸟从恐龙演化而来?事实上,鸟类根本就是恐龙

  欧斯壮等待着,继续寻找真正能把鸟类和恐龙串连起来、打破一切怀疑的圣杯,即保有精细构造的恐龙骨骼,足以证明有羽毛。1996年,欧斯壮的研究生涯即将告终,他到美国纽约市参加嵴椎动物古生物学学会的年会,遇到目前任职于加拿大亚伯达大学的柯里(Philip Currie)前来找他攀谈。柯里也一直研究似鸟恐龙,那时刚去中国一趟回来,他听到风声说那里有一种非常特别的化石。他拿出照片给欧斯壮看,照片中可见一只小恐龙周围有一圈羽绒,由于受到火山灰快速掩埋而完美保存,就像意大利庞贝城那样。欧斯壮哭了出来,终于有人找到他的有羽毛恐龙了。

  柯里给欧斯壮看的化石后来命名为中华龙鸟属,就此打开发现的闸门。科学家一窝蜂冲去它的发现地辽宁,简直像淘金客,不过只有当地农民才知道要去哪里找。发现中华龙鸟20年后的今天,化石猎人已从辽宁找到20多种有羽毛恐龙,种类多样,包括浑身发状细毛、体长达九公尺的霸王龙原始亲戚,还有长出像豪猪的简单羽根、大小像狗的食草动物,甚至有翅膀完整、大小像乌鸦的滑翔动物。它们都是全世界最着名的化石。

  辽宁的有羽毛恐龙化石证实了一件事:鸟类的确是从恐龙演化而来

  但这种陈述恐怕有误导之嫌,因为这让人觉得两者属于完全不同的类群。事实上,鸟类根本就是恐龙,是恐龙很多次类群的其中一个,可以沿着牠们承继的特征回溯至所有恐龙的共同祖先,因此鸟类就像三角龙属(Triceratops)或雷龙属(Brontosaurus)一样是货真价实的恐龙。你可以这样想:鸟类与恐龙的关联,正如同蝙蝠是会飞的特异哺乳类。

  鸟从恐龙演化而来?事实上,鸟类根本就是恐龙

  辽宁化石也协助解开鸟类的演化分类之谜,显示牠们栖居于恐龙系谱树的哪个位置。鸟类属于兽足类,同类群还包括凶猛的食肉巨兽,例如霸王龙、异特龙属(Allosaurus)和棘龙属。不过与鸟类亲缘关系最近的是兽足类中比较娇小、灵巧、聪明的次类群,包括伶盗龙、欧斯壮发现的恐爪龙,以及非常像鸟的振元龙,即我和吕君昌所描述的锦州恐龙。在这群有羽毛的物种之间,存在着鸟类与非鸟类的界线。

  如今从辽宁和其他地方已找到许多有羽毛的恐龙化石,综合这些记录,我们可详尽观察一项重要的演化变迁。我和其他科学家正用尖端技术研究这些化石,包括透过电脑断层扫描把解剖构造呈现眼前、进行运算分析以建立系谱树、针对这些动物的移动方式建立电脑模型,以及用先进统计方法去追踪演化如何产生新的物种和改变身体结构。近来从这些研究获得的深入了解,让我们能够完整拼凑恐龙变成鸟类的故事;这也成为最基础的证据,得以解答「关键的新类群究竟如何产生」这个陈年难题。

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