前不久，中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所(以下簡稱中科院古脊椎所)透露，該所科研團隊通過對采集于遼寧、距今1.63億年的“長臂渾元龍”的化石進行研究發(fā)現(xiàn)，在恐龍向鳥類演化時，飛行器官除了長有羽毛的翅膀外，還有像蝙蝠一樣的膜質(zhì)翅膀。長臂渾元龍屬于擅攀鳥龍類，它體長約32厘米、體重約306克，還沒鴿子大，卻能用蝙蝠般的翅膀滑翔，仿若恐龍里的“蝙蝠俠”。這無疑揭開了鳥類是由恐龍演化而來的冰山一角，顯示了恐龍演化為鳥類的過程遠比我們過去認(rèn)知的要復(fù)雜。

恐龍可能就在你頭上

說鳥類是由恐龍演化而來的，有哪些證據(jù)可以證明呢?

對此，中科院古脊椎所研究員徐星介紹，在學(xué)界，關(guān)于鳥類起源于恐龍有多種假說，其中由英國學(xué)者托馬斯·赫胥黎于1868年正式提出的鳥類獸腳類恐龍起源說在上個世紀(jì)70年代開始逐漸成為了學(xué)界的主流假說。

從1861年開始，古生物學(xué)家們陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了迄今所知最古老的鳥類祖先始祖鳥的化石，并已證明始祖鳥和食肉的獸腳類恐龍有著最近的親緣關(guān)系。發(fā)現(xiàn)的化石顯示，始祖鳥的手與現(xiàn)代鳥類大不相同，更接近于獸腳類恐龍，最明顯的特征是它有著3個有尖銳爪子的手指，總體形態(tài)與小盜龍、鳥腳龍等恐龍的手部幾乎一樣;此外，始祖鳥的第二腳趾有些特化，較為接近小盜龍等恐爪龍類的第二腳趾;而且它的顎骨向四方放射生長，有明顯的獸腳類恐龍遺傳特征。

此外，獸腳類恐龍也在逐漸向鳥類靠攏。徐星說，到了侏羅紀(jì)，一些獸腳類恐龍的尾巴變短，身體重心前移，像鳥類一樣有著向后腹方延伸的恥骨。到了侏羅紀(jì)中晚期，一些獸腳類恐龍就已經(jīng)和早期鳥類非常相似了——它們的尾巴很短，前肢明顯變長，并且半側(cè)向折疊，能夠像鳥翅一樣側(cè)向拍打。

徐星還表示，恐龍骨骼的微觀結(jié)構(gòu)也顯示了和鳥類的相似性。通過觀察不同種類恐龍的骨骼切片，人們發(fā)現(xiàn)恐龍從總體上更接近鳥類，它們的生長速率明顯快于大多數(shù)爬行動物。這種快速生長方式一般見于內(nèi)溫動物(即我們常說的熱血動物)，這指示恐龍有著和現(xiàn)代內(nèi)溫動物相似的生理特征。這種推測得到了其他證據(jù)的支持。比如，發(fā)現(xiàn)于中國遼西的寐龍化石顯示，這種恐龍和鳥類一樣，睡眠時會把嘴部藏于翅膀下面用于保溫;研究人員對坦桑尼亞和美國一些蜥腳類恐龍牙齒的穩(wěn)定同位素分析顯示，這些恐龍具有穩(wěn)定的體溫：腕龍的體溫約為38.2攝氏度，而圓頂龍則為35.7攝氏度。

“現(xiàn)在普遍認(rèn)為，鳥類就是恐龍的一支，當(dāng)今地球上一萬多種鳥類就是活著的一萬多種恐龍。”徐星說。

龐然大物如何變小巧

我們知道龐大恐龍變成鳥類有一個關(guān)鍵的變化，就是身體一定要變小，否則我們難以想象一個幾十噸重的恐龍怎么樣飛向藍天。

徐星表示，從體型大小的角度看，恐龍當(dāng)中的蜥腳類和鳥類中的蜂鳥是脊椎動物大家族中的兩極，人們很難把這兩類大小差別如此巨大的生物聯(lián)系起來，很難把這兩類生物放在同一演化框架之中。從體型龐大的陸地動物到體型小巧的天之驕子，這需要在形態(tài)和生理上產(chǎn)生許多巨大變化，這樣一個過程確實難以想象。然而，許多化石證據(jù)顯示，這一過程確實發(fā)生了。

2014年，澳大利亞、英國和意大利等國的研究人員根據(jù)120種恐龍的1500多個解剖特征，構(gòu)建復(fù)雜數(shù)學(xué)模型分析了恐龍在進化過程中的體型變化。分析結(jié)果顯示，獸腳類恐龍當(dāng)中的一支，它們的體型一代一代地縮小，在如此“瘦身”5000萬年后終于進化成了鳥類——2.1億年前其平均體重為163千克，當(dāng)進化到始祖鳥時已經(jīng)降至0.8千克。研究者還發(fā)現(xiàn)，在獸腳類恐龍中發(fā)生了一個奇妙的進化過程——幼態(tài)延續(xù)。所謂幼態(tài)延續(xù)是物種把幼年的甚至胎兒期的特征，保留到幼年以后甚至成年期的現(xiàn)象。

陸地霸主怎樣飛上天

恐龍想變成鳥除了要變小之外，還要會飛，鳥類飛翔靠的是翅膀。那么，恐龍是如何“長”出翅膀的呢?

此前，古生物學(xué)家在我國遼寧建昌發(fā)現(xiàn)了約1.6億年前的近鳥龍化石。徐星說：“近鳥龍長而粗壯的前肢上長著飛羽，排列方式類似鳥類飛羽，這說明翅膀的雛形在至少1.6億年前就在恐龍身上出現(xiàn)了。除了近鳥龍，還有其他幾種獸腳類恐龍，像小盜龍和似尾羽龍，都有著類似羽毛翅膀的結(jié)構(gòu)。”

徐星指出，今天除了鳥類以外，所有會飛的動物都有這樣一個傾向：會把自己身體體表所有部分盡量擴展幫助飛行。比如蝙蝠，它的翼不光像鳥類一樣在前肢上，也會延伸到后肢，科學(xué)家稱之為四翼狀態(tài)。只有鳥類用前肢飛行，用后肢奔跑或行走。這樣的現(xiàn)象導(dǎo)致在一百多年前，有學(xué)者提出，鳥類最早也不是這么例外的，它的祖先可能也經(jīng)歷過這樣的四翼狀態(tài)。2003年發(fā)現(xiàn)的一些小盜龍化石支持了這一假說。

但非常意外的是，2015年的一個發(fā)現(xiàn)改變了鳥類飛行起源依賴由飛羽組成的翅膀的觀點，這一年，徐星和他的同事一起在山東天宇自然博物館發(fā)現(xiàn)了“奇翼龍”化石。它的腕部有一根棒狀長骨結(jié)構(gòu)。類似結(jié)構(gòu)從來沒有在其他恐龍中發(fā)現(xiàn)，卻在一些會飛的四足動物的腕部或肘部、或踝部附近存在，這些動物包括蝙蝠、翼龍和鼯鼠等。在所有這些動物中，這種棒狀結(jié)構(gòu)都支撐著皮膜翼，用于飛行或者滑翔。在奇翼龍化石上，徐星等人也發(fā)現(xiàn)了殘缺的翼膜。這意味著奇翼龍的翅膀像蝙蝠和其他會飛的四足動物一樣，主要由皮膜翼構(gòu)成，而不是像鳥類及其近親那樣主要由羽毛構(gòu)成。這些形態(tài)特征顯示，“奇翼龍顯然不是一個具有競爭力的飛翔者，它的空中生活似乎只限于在樹木之間做短距離的飛翔，或者從高處飛翔到地面。”徐星說，奇翼龍的出現(xiàn)，讓科學(xué)家們困惑不解，因為它和我們的傳統(tǒng)認(rèn)知完全不同，讓鳥類演化漫長的畫卷更加復(fù)雜，此次長臂渾元龍的發(fā)現(xiàn)支持了有關(guān)奇翼龍的解釋，再次證明，在恐龍向鳥類演化過程中，確實存在著許多實驗性演化，鳥類起源的過程是極其復(fù)雜的。

綜合這些化石證據(jù)你會發(fā)現(xiàn)，恐龍變成鳥類可能經(jīng)歷了這樣一個階段，一些恐龍的身體逐漸變小，長得也越來越像鳥類：骨骼中空，身體輕盈;腦顱膨大，行動敏捷;前肢越來越長，能像鳥翼一樣拍打;它們的體表長出了美麗的羽毛，不再披著鱗片或鱗甲。它們中的一些種類可能為了躲避敵害或?qū)ふ沂澄锒D(zhuǎn)移到樹上生存。這些樹棲的恐龍在樹木之間跳躍、降落，慢慢具備了滑翔能力，并最終能夠主動飛行。不過，在這個過程中，也發(fā)生了許多我們想象不到的事情，比如出現(xiàn)了具有皮膜翼的恐龍。也許還有其他奇特的恐龍有待發(fā)現(xiàn)，這些恐龍彰顯了進化的復(fù)雜性。

雖然恐龍是如何演化成鳥的，目前還沒有一個特別確切的答案，但不管怎樣，原本不會飛的恐龍最終變成了天之驕子，它們飛向藍天，從此開辟了一個嶄新的生活天地。(付麗麗)