上?？破沾笾v壇 第十六講從中華龍鳥(niǎo)到遠(yuǎn)古昆蟲(chóng)
——化石訴說(shuō)的古老故事（上）

化石——存留在巖石中的古生物遺體或遺跡。那些曾經(jīng)鮮活的生命，任時(shí)光把自己鏤刻成一本本微型史書(shū)，透過(guò)歲月的長(zhǎng)河，對(duì)億萬(wàn)年后的人類描述著遠(yuǎn)古世界的喧鬧繁榮，訴說(shuō)著滄海桑田的變化規(guī)律。你也許聽(tīng)說(shuō)過(guò)這樣的比喻：如果把漫長(zhǎng)的地球歷史濃縮至一小時(shí)，那么動(dòng)物是直到最后十五分鐘才出現(xiàn)的。而陸生動(dòng)物則是在倒數(shù)六分鐘時(shí)才出現(xiàn)的。爬行動(dòng)物時(shí)代在這一小時(shí)快走完時(shí)，才持續(xù)不過(guò)兩分多鐘。那么我們?nèi)祟惸兀?/p>

盡管人類在地球上出現(xiàn)的時(shí)間如此之晚，但是人類卻從未收回探詢過(guò)去的目光。那一塊塊古老的化石，在科學(xué)家眼中卻是能讓時(shí)光倒流的水晶球，展現(xiàn)出漫長(zhǎng)而曲折的生命進(jìn)化歷程。

研究化石有哪些方法和技巧？對(duì)于人類的現(xiàn)在和未來(lái)，化石又有著怎樣的意義？帶著你的已知，向著你的未知，在今天的大講壇中，傾聽(tīng)化石訴說(shuō)的古老故事。

《鳥(niǎo)類起源研究的歷史與現(xiàn)狀》

演講人：

中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所研究員博導(dǎo) 季強(qiáng)

說(shuō)到中華龍鳥(niǎo)與昆蟲(chóng)的現(xiàn)狀，首先要知道在中國(guó)遼西保存了很多完好的化石，是中生代生物的“龐貝城”，也是東方的“索倫霍芬”，通過(guò)對(duì)這些化石可開(kāi)展有關(guān)真獸類哺乳動(dòng)物起源的早期演化、被子植物起源的早期演化、鳥(niǎo)類起源的早期演化研究，也將展示給大家那些遠(yuǎn)古時(shí)期的情景。

世界上第一根有羽毛的始祖鳥(niǎo)化石是1810年德國(guó)發(fā)現(xiàn)的印版石，這之后科學(xué)界就開(kāi)始了深入研究，其中托馬斯?赫胥黎先生是世界上第一位提出恐龍與鳥(niǎo)類有關(guān)聯(lián)的科學(xué)家，因?yàn)樵谝话闳丝磥?lái)，恐龍?jiān)缫褱缃^。即使是有證據(jù)，在赫胥黎所處的年代，還是不能被輕易認(rèn)可，之后140年之間相關(guān)爭(zhēng)論不斷，整個(gè)分歧點(diǎn)就在于鳥(niǎo)類是起源于什么。主要有兩大派別：一派認(rèn)為鳥(niǎo)類由初龍類爬行動(dòng)物演化而來(lái)，另一派認(rèn)為鳥(niǎo)類由恐龍演化而來(lái)。

20世紀(jì)70年代美國(guó)耶魯大學(xué)的約翰奧斯特隆教授對(duì)德國(guó)始祖鳥(niǎo)、美頜龍和美洲恐爪龍進(jìn)行比較解剖學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)有100多種特征與恐龍基本上是相同的，又重新復(fù)活了恐龍起源假設(shè)，但盡管如此，爭(zhēng)論仍還存在，原因是缺少由恐龍到鳥(niǎo)中間的那個(gè)過(guò)渡性生物，沒(méi)有找到這種標(biāo)本來(lái)證明該的觀點(diǎn)是正確的，同時(shí)這給中國(guó)人留下了契機(jī)。

20世紀(jì)90年代，在中國(guó)的遼西進(jìn)行的古化石研究有很大的進(jìn)展，1995年中國(guó)科學(xué)院侯連海先生發(fā)現(xiàn)了圣賢孔子鳥(niǎo)化石，拉開(kāi)了中國(guó)鳥(niǎo)類起源研究的序幕。這塊化石顯示它的尾巴很短，與現(xiàn)在的鳥(niǎo)類尾部很相同的。

1996年，遼西的農(nóng)民在種地的時(shí)又發(fā)現(xiàn)了一塊化石，石頭上有一個(gè)清晰漂亮的恐龍?jiān)煨停侯^昂著，尾巴翹起來(lái)，后腿蹬著，一副向前奔跑的姿態(tài)。它前肢短后肢長(zhǎng)，牙齒呈鋸齒狀，尾巴有7節(jié)尾椎，從頭至尾才76公分，但這塊化石有一個(gè)突出的特征，是恐龍身上長(zhǎng)有很短的纖維狀皮膚衍生物，從骨骼學(xué)的意義上看，它是一條食肉性恐龍，但是，從世界現(xiàn)存的資料看，所有的恐龍化石都沒(méi)有這種纖維狀皮膚衍生物，這個(gè)標(biāo)本是世界第一例。

化石上的皮膚衍生物具有分叉現(xiàn)象，這正是當(dāng)年赫胥黎所沒(méi)有找到的。分叉現(xiàn)象是羽毛的特征而不是毛發(fā)的特征。所以，這種皮膚衍生物應(yīng)是羽毛而不是毛發(fā)。為了區(qū)別于現(xiàn)代鳥(niǎo)類的羽毛，提出了一個(gè)新概念——“原始羽毛”。同時(shí)，正式將這種化石上的生物命為“中華龍鳥(niǎo)”。這樣命名的根據(jù)有三，一是化石是在中國(guó)發(fā)現(xiàn)并由中國(guó)科學(xué)家研究的；二是這種生物長(zhǎng)有原始羽毛，那它就是介于恐龍和鳥(niǎo)類之間的過(guò)渡性生物，取名“龍鳥(niǎo)”意思是說(shuō)它既像龍又像鳥(niǎo)；三是這種命名表明我是支持赫胥黎鳥(niǎo)類是由小型獸腳類恐龍演化而來(lái)的假說(shuō)。

當(dāng)“中華龍鳥(niǎo)”發(fā)現(xiàn)了以后，整個(gè)的國(guó)際科學(xué)界就開(kāi)始轟動(dòng)起來(lái)，美國(guó)費(fèi)城的費(fèi)城科學(xué)院，組織了一個(gè)“夢(mèng)之隊(duì)”研究團(tuán)隊(duì)，一起到中國(guó)來(lái)，但是看過(guò)了后，爭(zhēng)論仍舊，所以“中華龍鳥(niǎo)”的發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)主要是圍繞三個(gè)問(wèn)題開(kāi)展研究，一是“中華龍鳥(niǎo)”名稱的合法性問(wèn)題，以馬丁為代表的西方科學(xué)家，認(rèn)為“中華龍鳥(niǎo)”就是中國(guó)和德國(guó)始祖鳥(niǎo)一起發(fā)現(xiàn)的“美合龍”生物，所以“中華龍鳥(niǎo)”就不具有優(yōu)先權(quán)。第二“中華龍鳥(niǎo)”究竟是龍還是鳥(niǎo)，這對(duì)我研究的團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)是非常為難的問(wèn)題。我在1996年的時(shí)候查閱了所有的參考文獻(xiàn)和教材，什么是鳥(niǎo)，只要在動(dòng)物身上長(zhǎng)有羽毛的都叫鳥(niǎo)，但是這是一個(gè)過(guò)渡性的生物，所以它身上顯不出足夠的性質(zhì)。

1997年，在中國(guó)遼西地區(qū)又發(fā)現(xiàn)了一種恐龍化石，取名原始祖鳥(niǎo)，從它的形態(tài)顯示發(fā)現(xiàn)，它嘴里的牙齒已經(jīng)退化，身上的尾羽是二元結(jié)構(gòu)，有羽柄和羽枝，它是有羽片的，完全跟現(xiàn)在的尾羽形態(tài)一致。當(dāng)文章發(fā)表后，美國(guó)的拉瑞馬丁教授在沒(méi)有看標(biāo)本的情況下就發(fā)出觀點(diǎn)，他說(shuō)根據(jù)季強(qiáng)博士提供的標(biāo)簽來(lái)看，原始祖鳥(niǎo)是沒(méi)有羽毛，他認(rèn)為原始祖鳥(niǎo)死亡了后，它的骨骼壓在另外一個(gè)鳥(niǎo)類的羽毛之上，他不承認(rèn)世界上有長(zhǎng)羽毛的恐龍，對(duì)此的沖擊很大，但后來(lái)美國(guó)來(lái)訪的專家都承認(rèn)，原始祖鳥(niǎo)確實(shí)是長(zhǎng)有羽毛的。

1998年又發(fā)現(xiàn)了世界上第三個(gè)長(zhǎng)羽毛的恐龍，其中胃石和現(xiàn)在的鳥(niǎo)類是一樣的，前肢有很短的所謂飛行羽毛，據(jù)我所知原始鳥(niǎo)是不具有飛行能力，只是屬于快速奔跑型。它的羽毛和現(xiàn)代鳥(niǎo)類的羽毛結(jié)構(gòu)上是一樣，只是形態(tài)上不一樣，它羽毛長(zhǎng)的是對(duì)稱的，而現(xiàn)在的飛行鳥(niǎo)類羽毛是不對(duì)稱的。1998年，美國(guó)總統(tǒng)克林頓要來(lái)華訪問(wèn)，當(dāng)時(shí)手里拿著美國(guó)國(guó)家地理雜志，他說(shuō)中國(guó)遼西的中華龍鳥(niǎo)、尾羽鳥(niǎo)等珍惜化石的發(fā)現(xiàn)是20世紀(jì)末最重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一。

在1998年發(fā)現(xiàn)了尾羽鳥(niǎo)化石后，國(guó)際科學(xué)界基本上形成共識(shí)，由于中國(guó)長(zhǎng)羽毛的恐龍不斷發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在基本上對(duì)小型吃肉恐龍始源學(xué)說(shuō)變成了國(guó)際科學(xué)家主流的學(xué)術(shù)思想，《自然》1999年6月號(hào)，為此隆重推出了彩色封面文章，雜志社還特意請(qǐng)美國(guó)加州大學(xué)的教授凱文派丁做評(píng)論文章。這位知名教授在文章中說(shuō)：“中國(guó)發(fā)現(xiàn)的這個(gè)東西正是我們要尋找的恐龍和鳥(niǎo)中間的那個(gè)過(guò)渡性生物?！弊詈螅庉嫴堪l(fā)表文章做結(jié)論：“中華龍鳥(niǎo)”的發(fā)現(xiàn)是解決鳥(niǎo)類起源問(wèn)題的新曙光，龍鳥(niǎo)之爭(zhēng)已經(jīng)結(jié)束。1999年，中國(guó)科學(xué)院的徐星博士報(bào)告了兩種長(zhǎng)羽毛的恐龍化石，北票龍和中國(guó)鳥(niǎo)龍，是中國(guó)科學(xué)院第一位科學(xué)家站出來(lái)支持鳥(niǎo)類是由恐龍演變而來(lái)的觀點(diǎn)，這對(duì)我們是很大的支持。

2000年以后國(guó)際科學(xué)界和中國(guó)的古生物學(xué)家研究的方向是什么呢？過(guò)去對(duì)鳥(niǎo)的定義那些特征現(xiàn)在恐龍身上都已體現(xiàn)了，這牽涉到鳥(niǎo)類如何定義，以及鳥(niǎo)的始源問(wèn)題。德國(guó)的始祖鳥(niǎo)前后一共發(fā)現(xiàn)了九塊，其中有些帶有羽毛印痕，有些又帶有恐龍的特征，那究竟是恐龍還是鳥(niǎo)，科學(xué)家沒(méi)也沒(méi)定論，直到中國(guó)的徐星科學(xué)家發(fā)現(xiàn)顧氏小盜龍，就是四翼恐龍，他認(rèn)為恐龍演化到鳥(niǎo)之間必須要經(jīng)歷一個(gè)四翼的階段，即后腿及前肢都長(zhǎng)飛行羽毛。那在中國(guó)是否也有與德國(guó)的始祖鳥(niǎo)相同的鳥(niǎo)存在？在2002年遼西發(fā)現(xiàn)了第一只初鳥(niǎo)類的化石取名中華神州鳥(niǎo)，有長(zhǎng)尾巴，前后的羽毛都非常長(zhǎng)，是具有非常強(qiáng)的飛行能力，但要注意地是，它后肢的第一指與其他三個(gè)指頭方向是一致的，這是保留了恐龍奔跑的特點(diǎn)。同年又發(fā)現(xiàn)第二個(gè)初鳥(niǎo)類化石取名東方吉祥鳥(niǎo)，最明顯的特征是它的第一指頭方向反轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，在演化上更為進(jìn)步，具備了上樹(shù)、在樹(shù)上停留、抓物的能力。2005年，在河北豐寧地區(qū)發(fā)現(xiàn)了取名華美金鳳鳥(niǎo)化石，可以看到它的嘴里長(zhǎng)了密密麻麻的牙齒，但牙齒已沒(méi)有鋸齒，形態(tài)比較直立，所以當(dāng)時(shí)這些做了秩序分析，主要有兩個(gè)意義，第一更加明確地支持鳥(niǎo)類是由小型吃肉恐龍演變而來(lái)的觀點(diǎn)；第二分析顯示的結(jié)果是中國(guó)河北發(fā)現(xiàn)的華美金鳳鳥(niǎo)和德國(guó)的始祖鳥(niǎo)是姊妹群關(guān)系。

那目前如何對(duì)“鳥(niǎo)”進(jìn)行正確的定義？這也存在爭(zhēng)論，目前科學(xué)界還沒(méi)有對(duì)“鳥(niǎo)”作出權(quán)威性的定義。生物學(xué)家林奈設(shè)立“鳥(niǎo)綱”時(shí)，認(rèn)為鳥(niǎo)的最顯著特征是長(zhǎng)有羽毛，但如今中國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了長(zhǎng)羽毛的恐龍，這一特征就不能用來(lái)定義鳥(niǎo)類了。我認(rèn)為應(yīng)撤銷鳥(niǎo)綱，把恐龍與鳥(niǎo)類合并在一起，設(shè)立恐龍綱。如這觀點(diǎn)成立，那么可以這么說(shuō)，恐龍并沒(méi)有滅絕，家里的雞、水里的鴨、天上飛的大雁都是恐龍的后代。

世界上第一根有羽毛的始祖鳥(niǎo)化石是1810年德國(guó)發(fā)現(xiàn)的印版石，這之后科學(xué)界就開(kāi)始了深入研究，其中托馬斯?赫胥黎先生是世界上第一位提出恐龍與鳥(niǎo)類有關(guān)聯(lián)的科學(xué)家