谈谈鸟类的定义问题

辽宁西部晚侏罗世中华龙鸟、原始祖鸟、尾羽鸟、孔子鸟和长城鸟的发现,以实物材料证明鸟类系由小型兽脚类恐龙演化而来,鸟类就是恐龙。但目前世界上关于鸟类的定义还存在着较大分歧。本文认为：鸟类应被定义为已经发育了翅膀和飞行羽毛的生物。以原始祖鸟和尾羽鸟为代表的“初鸟类”应是目前已知最古老的鸟类。     

始祖鸟羽毛并非全黑

生活在1.5亿年前的始祖鸟是地球上已知最为古老的鸟类,这一种著名远古动物,将恐龙与鸟类联系在一起。英国曼彻斯特大学的专家们第一次借助于复杂的化学分析,完整的揭示了始祖鸟羽毛的秘密。曼彻斯特大学进行的研究分析结果显示始祖鸟羽毛的颜色与此前认为的截然不同。科学家此前一直认为始祖鸟的羽毛完全呈黑色,     

谈谈鸟类的定义问题

摘要 辽宁西部晚侏罗世中华龙鸟、原始祖鸟、尾羽鸟、孔子鸟和长城鸟的发现,以实物材料证明鸟类系由小型兽脚类恐龙演化而来,鸟类就是恐龙。但目前世界上关于鸟类的定义还存在着较大分歧。本文认为：鸟类应被定义为已经发育了翅膀和飞行羽毛的生物。以原始祖鸟和尾羽鸟为代表的“初鸟类”应是目前已知最古老的鸟类。20世纪最后这20多年,国际古生物学界对鸟类起源问题的研究达到了前所未有的高潮。鸟类的兽脚类恐龙起源假说与鸟类的槽齿类起源假说这两大学派的争论也达到白热化。90年代中期以来,中国辽宁西部晚侏罗世地层中相继发现了一系列长羽毛的生物化石,如：中华龙鸟、原始祖鸟、尾羽鸟、孔子鸟和长城鸟等,为解决鸟类起源问题带来了曙光。中华龙鸟(Sinosauropteryx)体长65cm,具有兽脚类恐龙的典型骨骼特征,牙齿锐利且边缘发育有小锯齿,前肢短小而后肢强壮,尾极长,但因其生有短的原始羽毛,故得名中华龙鸟^[1]。中华龙鸟是目前世界上最早的长有羽毛的生物,代表了小型兽脚类恐龙向鸟类演化的过渡类型。原始祖鸟(Protarchaeopteryx)体长不足1m,棒状的牙齿边缘具微弱锯齿,前后肢等长,尾椎20余节且相互没有愈合,羽毛发育而羽片呈对称状,尾羽很长。该动物的前肢特征、尾椎数目等均与德国著名的始祖鸟(Archaeopteryx)的极为接近,显示出两者间一定的亲缘关系。然而它的腰带和后肢粗壮、羽片对称生长等,又比始祖鸟原始,因而被命名为原始祖鸟^[2,3]。尾羽鸟(Caudipteryx)尾羽鸟的大小和形态都类似于原始祖鸟,但羽尾鸟的牙齿仅长在嘴的前端、表面光滑,前肢也相对更短更细一些。尾羽鸟翅膀上的飞行羽毛较短,羽片对称状;体羽纤维状,与中华龙鸟的相同;长长的尾羽呈扇状,仅发育于尾的末端,这也是其名称的由来^[3]。尾羽鸟和原始祖鸟尚不具备飞行能力,仍为陆地奔跑者。孔子鸟(Confuciusornis)孔子鸟这一名称来自我国古代伟大的教育家和思想家孔子^[4]。孔子鸟是最早具有角质喙和尾综骨的鸟类,飞羽亦很发育,显示出它已具有相当的飞行能力。但孔子鸟前肢上的3个指爪仍很强大,又表明它原始的一面,其肱骨近端极宽大且具有一特殊的气孔,不同于其它鸟类。孔子鸟是群体生活的鸟类,目前已得到的化石数以千计,雄鸟的尾部生有两根极长的漂亮尾羽。长城鸟(Changchengornis)长城鸟的属名源于中国古代最宏伟的建筑——长城^[5]。长城鸟具有许多与孔子鸟相同或相似的特征,但其以喙前部显著钩曲、下颌远远短于头骨、肱骨近端不具气孔、后肢第一趾相对较长等有别于孔子鸟。长城鸟稍小于孔子鸟,骨骼轻巧,飞羽发达,比孔子鸟更为进步。辽西这些化石的发现,首次以确凿的实物材料证明了由小型兽脚类恐龙向鸟类方向演化过程中中间环节的存在,有力地支持和完善了鸟类的兽脚类恐龙起源理论,同时也表明中华龙鸟、原始祖鸟和尾羽鸟、始祖鸟、孔子鸟和长城鸟等代表了鸟类最初演化的主干。随着近年恐龙及鸟类化石新材料的大量发现及研究的不断深入,兽脚类恐龙与鸟类之间的界线越来越模糊,“鸟类就是恐龙”这一观点正在被越来越多的人所接受。1999年2月在美国耶鲁大学召开的“Ostrom鸟类起源与早期演化国际学术研讨会”对此作了充分肯定,此次会议争论的焦点已从鸟类起源问题上转移到了鸟类的定义方面。那么,什么是鸟？我们该如何给鸟下一个定义呢？美国Gauthier教授认为鸟类应局限于现生鸟类及其最近的直系祖先类型(包括少量化石),以保持鸟类定义的最初含义^[6],他把中华龙鸟、原始祖鸟、尾羽鸟和始祖鸟等称为长羽毛的恐龙(feathered dinosaurs),把孔子鸟和长城鸟等化石类型称为会飞的恐龙(flying dinosaurs),把现生鸟类称为现生的恐龙(living dinosaurs)(即鸟类)。而以美国Padian教授和Chiappe博士为代表的学者主张应以德国的始祖鸟作为最早的鸟,也就是说,始祖鸟之后的都可称之为鸟,而比始祖鸟原始的其它长羽毛的生物(如中华龙鸟、原始祖鸟和尾羽鸟)应称为长羽毛的恐龙,其原因仅仅是始祖鸟被作为鸟已经有140多年了^[7]。但是,原始祖鸟和尾羽鸟的特征与始祖鸟的特征是如此相近,以至于在它们中间很难找出根本性的差异。第三种观点是以羽毛的出现作为鸟类的第一特征,实际上,当初正是由于始祖鸟保存有羽毛印痕,它才被作为鸟类的成员。如果以羽毛作标准,那么,包括中华龙鸟、原始祖鸟、尾羽鸟、始祖鸟、孔子鸟和长城鸟等在内的一切长有羽毛的动物都可被称为鸟。一般情况下,生物学家用一些关键特征来作为分类和系统分析的主要依据,根据这些特征,可以发现演化的方向和重建演化系统树。通过对中华龙鸟等一系列化石的研究对比,可以看出：在兽脚类恐龙向鸟类演化的过程中,中华龙鸟开始出现原始羽毛;奔龙(Dromaeosaurus)前肢已呈翼状,其下臂已能向身体方向折过来;原始祖鸟和尾羽鸟最早发育了翅膀和羽片为对称状的飞行羽毛(可跳跃);始祖鸟的翅膀更长,飞行羽毛的羽片已变为不对称类型(可滑翔);孔子鸟和长城鸟牙齿消失而出现角质喙,尾变短并出现尾综骨,飞羽很长(可飞行);今鸟类翅膀上腕掌骨愈合,指爪退化,飞行种类的胸骨龙骨突极发达。到底以什么特征的出现作为鸟类的首要特征呢？我们认为：鸟类应该被定义为已经发育了翅膀和飞行羽毛的生物。具体讲,原始祖鸟和尾羽鸟应作为鸟类的开始,它们是目前已知最早的鸟类,我们把这类生物称作“初鸟类”(Chuniaoia)(图1)。在20世纪即将结束之际,中国辽宁一系列化石的发现使鸟类的起源问题基本得以解决。相信在不久的将来,人们对鸟类的定义也必将会取得基本一致的认识。本文化石照片请见封三。图1 早期鸟类分支系统简图     

"中国恐龙"破解百年科学悬案

权威的《自然》杂志近期对中国恐龙研究新进展进行了连续报道:来自中国辽西地区的恐龙化石不断为鸟类起源于恐龙的科学假说提供崭新而有力的科学证据。中华龙鸟、北票龙、尾羽鸟、始祖鸟……     

鸟类起源研究取得重大进展

鸟类起源于兽脚类恐龙的假说得到了广泛承认,但鸟类起源研究方向依然存在许多薄弱环节,主要包括鸟类手指同源问题、兽脚类分异时间框架问题以及羽毛起源和早期演化的一些问题。我们近年来在这些问题上取得了一系列重要进展。化石资料显示,兽脚类恐龙在向鸟类进化当中,其外侧两指退化;而现代发育学证据表明,鸟类手指是两侧退化,保留了中间3指。我们通过研究新疆侏罗系地层中发现的泥潭龙,提出了一种外侧和两侧退化模式结合的新假说。该假说可以解释古生物学与发育学资料之间的矛盾。我们报道的一件产自辽宁中上侏罗统髫髻山组的近鸟龙化石,代表了早于始祖鸟的带羽毛的物种,我们提出了包括鸟类在内的主要兽脚类恐龙类群出现于中侏罗世的一个快速演化事件,解决了有关鸟类兽脚类恐龙起源假说的时间悖论问题。我们报道了在北票龙化石中发现的一种新的原始羽毛类型,给出了发育学解释,推测羽毛起源的时间可能在三叠纪中期,对于羽毛起源和早期演化研究具有重要意义。     

孔耐蜥:最古老的鸟

经研究后认为它们出现在晚三叠纪时期,即2.35亿年到2亿年前,早于侏罗纪恐龙时期8千万年,还早于已知的最早鸟类--始祖鸟.     

始祖鸟用四个翅膀飞翔

关于鸟类的进化,有一派观点认为,鸟最早是用四个翅膀滑翔的,只是后来才进化成骨骼轻巧、拍动双翼的飞行高手。最近这一理论得到了对始祖鸟化石新研究结果的支持。研究表明,始祖鸟的背和腿如翅膀一样也长有长羽毛。这次研究使用的是人类     

寻找“飞翔”的恐龙

在我们的印象中恐龙是一种身披鳞片、体形巨大的动物,然而事实也许并不如此,至少有一些种类的恐龙体形小巧、动作灵活,而且长有羽毛。那么,这些长羽毛的恐龙与鸟类起源有什么关系？它们是否就是鸟类的祖先？这些问题一直是进化生物学研究人员关注的焦点,也是争议最多的课题。     

飞行恐龙化石可了解鸟类进化

在中国辽宁省的一个采石场,比利时皇家自然科学研究所的科学家发现了一种体型与鸡相当的飞行恐龙化石。这种恐龙被称之为"Aurornisxui",身长约合50厘米,长有微小的三角形牙齿,从头到脚趾几乎完全被原始的羽毛覆盖。科学家表示发现这具保存完整的化石有助于了解鸟类的进化。     

鸟类由恐龙进化而来的证据

在古生物学界,鸟类和恐龙起源问题的争论由来已久。经过长期的争论,科学家们逐渐认同鸟类起源于一种能够快速奔跑的小型肉食类恐龙。     

飞向蓝天的恐龙

在过去的几十年中,数以百计的科学家一直试图解开一个神秘的科学之谜:6500万年前地球上到底发生了什么事件?是什么原因导致了中生代霸主恐龙的灭绝?为此,人们提出了上百种假说。实际上,早在19世纪中叶,英国学者赫胥黎就提出了鸟类起源于恐龙的假说:他的证据是恐龙和鸟类的后肢具有很多相似性。     

恐龙不是冷血动物

确定恐龙是温血动物还是冷血动物,有助于我们获得大量关于恐龙生活、生长和进化的信息。一个动物是温血还是冷血将影响它的新陈代谢,从而影响它生长的速度和多久能够繁衍下一代。在过去,科学家们认为只有冷血动物的骨骼上会有生长线,因为这些动物的生长是断断续续的。而温血动物,比如哺乳动物和鸟类,其生长被假设为连续的,因为它们能够保持相对恒定的体温,而且具有较高的新陈代谢率,持续提供生长所需的能量。     

科学家发表从恐龙到鸟起源综述

近年来,传统古生物学越来越多地和以发育生物学为代表的现代生物学结合,探讨重要的演化问题.在鸟类起源研究领域,也出现了整合不同学科信息,探讨鸟类主要特征演化规律的尝试.为此,徐星研究员联合包括美国国立卫生研究院和南加州大学的发育生物学家SusanMackem博士和钟正明博士、加州大学伯克利分校的生物力学家Robert Dudley博士等,组成一个多学科团队,对用整合性方法探讨鸟类起源的研究进行了全面分析.1861年始祖鸟化石的发现为连接爬行动物和现代鸟类提供了关键证据,为进化论提供了最直接的支持.     

恐龙蛋孵化时间可能类似爬行动物

正美国和加拿大研究人员发现,一些恐龙蛋的孵化期可达数月,这意味着恐龙蛋的孵化时间可能更类似爬行动物,而不是此前认为的鸟类。负责研究的美国佛罗里达州立大学教授格雷戈里·埃里克森说,关于恐龙最大的谜团之一就是它的胚胎发育,而"我们对此几乎一无所知"。由于鸟类被视为"活着的恐龙",科学家一直认为,恐龙蛋的孵化期接近鸟类,即11至85天。研究人员选取体形相差较大     

新假说称恐龙起源北半球

正尽管恐龙的起源和分类已有了较成熟且主流的学术观点,但英国一个研究团队最近发表的假说,不仅重新对恐龙进行分类,还提出恐龙可能起源于北半球而不是传统认为的南半球的观点。多年来,科学界认为恐龙在演化过程中有两大分支,即骨盆与鸟类相似的鸟臀目恐龙和骨盆与爬行动物相似的蜥臀目恐龙。鸟臀目恐龙包括禽龙等鸟脚亚目恐龙,以及三角龙和剑龙等恐龙,蜥臀目恐龙包括电影中经常看到的霸王龙等肉食性兽脚亚目恐     

人类对恐龙认识还存在误解

正大多数人心中的恐龙是一种身型巨大、生性残暴、已经灭绝的爬行动物,但这也存在一定误解。尽管它们是地球历史上最大的陆生动物,但许多恐龙其实比火鸡还小。"飞"到现代的恐龙称霸地球达1.75亿年之久的恐龙最早出现于2.47亿至2.4亿年前,但除祖鸟类恐龙外,其余恐龙皆在6550万年前悉数灭绝。科学家尚未就恐龙灭绝的原因达成一致,但可能的原因包括小行     

具有蝙蝠翅膀的小型恐龙

中国科学院古嵴椎动物与古人类研究所徐星研究员和临沂大学郑晓廷教授带领的科研团队,从一件来自中国河北青龙县侏罗系地层的化石中,发现生活于约1.6亿年前具有类似蝙蝠翅膀的小型恐龙.业内专家称,这只类似蝙蝠翅膀小型恐龙的发现,对于科学家了解恐龙形态差异性和鸟类飞行起源研究具有重要意义.     

美纪录片揭示奇异恐龙

据国外媒体报道，生活在数亿年前的恐龙是地球上体型最庞大、最强壮的动物之一，但同时也是地球上最奇特的动物之一。很多恐龙外形看上去十分奇特，然而，古生物学家却认为，这些看似古怪的附肢和身体部位之所以进化出来，都有其特定用途，尽管有些部位进化的原因目前研究人员仍未搞清楚。     

亿万年前的古生物为什么还要研究它

1955年3月21日,中国第一次发现3亿年前的古生物化石——节甲类鱼化石.那么,你可知道,为什么要研究古生物? 很多人或许都曾经好奇过:人从哪里来?人是古猿变来的吗?恐龙真的灭绝了吗?最大的恐龙有多重?过去真的有过海怪吗?翼龙是天上飞的恐龙吗?鸟类是从恐龙演化而来的吗?猛犸象生活的时期是不是真的很冷?远古的地球上还生活了哪些动物和植物?它们又是如何一步步演化成今天的生物的?古生物学能够回答这样的问题.     

远古顶级掠食者大鸟

看到鸽子时,或许无法相信它们是由恐龙演化而来。这些如今只在追逐人类面包屑的鸟类,其祖先曾是地球上所能演化出来的最成功的猎手之一。不过,在数百万年前,鸟类也曾经占据过食物链的最顶端。事实上,它们占据的正是其凶猛的兽脚亚目祖先留下来的生态位,如迅猛龙。