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     

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。     

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     

恐龙家族“添丁” 中国科学家发现两种新恐龙

正凶猛的兽脚类恐龙家族里多了两个来自中国的"萌货",这两种恐龙生活在早白垩世,介于早期和晚期阿尔瓦雷斯龙类之间。这一最新研究成果在线发表在美国《当代生物学》杂志上。日前,中国科学家领衔的国际研究团队发现和命名了两种新的恐龙:乌拉特半爪龙和彭氏西域爪龙。凶猛的兽脚类恐龙家族里多了两个来自中国的"萌货"。它们属于兽脚类恐龙中最为奇异的一个类群——阿尔瓦雷斯龙类恐龙家族,有着醒目的大爪子、短     

"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……     

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。     

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。     

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.     

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。     

辽西中生代鸟类和鸟类早期演化

本文介绍了在国家自然科学基金委和中国科学院的支持下，近１０年来对辽西中生代鸟类化石研究的基本情况，并对该项课题的主要研究成果及对鸟类起源的早期演化的意义作了综述。     

合成生物学:工程伦理的实践悖论——从合成生物学对生命、自然及进化的挑战谈起

合成生物学致力于设计和建构自然界不存在的生物系统并将其运用于人类实践,这一新学科正对生命、自然及进化发起了挑战,也导致其在实践中面临悖论发展的困境。合成生物学挑战了传统的生命概念,摧毁了自然性,利用人为选择和有目的的进化取代了自然进化。所有这些合理的技术操作都导致了其存在的不合理性;而从其不合理性中,又能看到其科技应用的合理性。考察合成生物学的这种实践悖论特性,对于深入理解工程伦理的实践价值无疑具有重要的哲学启迪。     

Lines of Descent: Kuhn and Beyond

Thomas S. Kuhn is famous both for his work on the Copernican Revolution and his ‘paradigm’ view of scientific revolutions. But Kuhn later abandoned the notion of paradigm (and related notions) in favour of a more ‘evolutionary’ view of the history of science. Kuhn’s position therefore moved closer to ‘continuity’ models of scientific progress, for instance ‘chain-of-reasoning’ models, originally championed by D. Shapere. The purpose of this paper is to contribute to the debate around Kuhn’s new ‘developmental’ view and to evaluate these competing models with reference to some major innovations in the history of cosmology, from Copernicanism to modern cosmology. This evaluation is made possible through some unexpected overlap between Kuhn’s earlier discontinuity model and various versions of the later continuity models. It is the thesis of this paper that the ‘chain-of-reasoning’ model accounts better for the cosmological evidence than both Kuhn’s early paradigm model and his later developmental view of the history of science.     

康德时间悖论的终结

康德的时间悖论二百年来一直是个难解之谜。时间本身就是谜,关于时间的悖论自然是谜中之谜。对时间线形的僵化理解,是造成时间悖论的根源。通过对时间本质的新的理解,利用时间的多重维度重新分析康德悖论的时候,悖论自身的不对称性将显露无遗,悖论中的问题似乎变成虚假的对立,乃至变成假问题,因而悖论得到终结。     

知识经济条件下的企业组织范式研究

知识经济的迅速发展及新技术在企业中的推广和应用,从根本上改变着企业赖以存在的内外部环境、发展要素及运行机制,促使企业组织范式逐渐从传统经济的科学管理向知识经济时代的知识管理转变。本文从组织范式变革与环境变化二者耦舍的视角出发,深入剖析了“范式悖论”的成因,并对组织范式进行了基本分类,分析了不同类型组织范式演进的路径和动力来源,结合知识经济条件下组织结构的发展趋势构建了基于二重空间的企业组织网链结构模型。     

Quantum Particles as Conceptual Entities: A Possible Explanatory Framework for Quantum Theory

We put forward a possible new interpretation and explanatory framework for quantum theory. The basic hypothesis underlying this new framework is that quantum particles are conceptual entities. More concretely, we propose that quantum particles interact with ordinary matter, nuclei, atoms, molecules, macroscopic material entities, measuring apparatuses,  in a similar way to how human concepts interact with memory structures, human minds or artificial memories. We analyze the most characteristic aspects of quantum theory, i.e. entanglement and non-locality, interference and superposition, identity and individuality in the light of this new interpretation, and we put forward a specific explanation and understanding of these aspects. The basic hypothesis of our framework gives rise in a natural way to a Heisenberg uncertainty principle which introduces an understanding of the general situation of ‘the one and the many’ in quantum physics. A specific view on macro and micro different from the common one follows from the basic hypothesis and leads to an analysis of Schrödinger’s Cat paradox and the measurement problem different from the existing ones. We reflect about the influence of this new quantum interpretation and explanatory framework on the global nature and evolutionary aspects of the world and human worldviews, and point out potential explanations for specific situations, such as the generation problem in particle physics, the confinement of quarks and the existence of dark matter.     

无翼之“鸟”为什么需要“鸟类学”?——对温伯格观点的反驳与思考

物理学家温伯格有一个著名观点,即"科学哲学对科学家的用处就像鸟类学对鸟类的用处一样"。对此观点,本文试图从科学的起源,以及现代性危机角度,尝试对其进行反驳,从而为科学文化的合理建构提出一些思考。     

从因果性到空间关系

早期认知心理学倾向于接受传统逻辑学的观点,认为归纳推理起源于因果性。近年来,认知心理学的实验研究表明因果性起源于人对时间关系和空间关系的认识。本文的研究指出,一般意义上的时间关系可以还原为空间关系。于是,在追溯归纳推理基础心理机制的道路上,出现了这样一个线索:归纳推理源于对因果性的认识,因果性起源于时间关系,而时间关系又是空间关系的衍生,因此,归纳推理起源于对空间关系的认识。     

Evolution of Cognition: Towards the Theory of Origin of Human Logic

The main problem discussed in this paper is: “Why and how did animal cognition abilities arise?” It is argued that investigations of the evolution of animal cognition abilities are very important from an epistemological point of view. A new direction for interdisciplinary researches – the creation and development of the theory of human logic origin – is proposed. The approaches to the origination of such a theory (mathematical models of ``intelligent invention'' of biological evolution, the cybernetic schemes of evolutionary progress and purposeful adaptive behavior) as well as potential interdisciplinary links of the theory are described and analyzed.     

交流理性与逆向归纳法悖论的消解

逆向归纳法是求解动态博弈的具有演绎性质的方法，然而在蜈蚣博弈（罗森塔尔于1981年提出）之中由它得到的纳什均衡解因不合理，违反直觉而被认为是一个悖论。本文通过引进新的合作性的均衡解概念，使该悖论得到消解。合作性均衡是博弈参与人通过讨价还价这样的“言语行为”在“交流”中得以实现的，而由逆向归纳法得到的完美纳什均衡是在“沉默”中实现的。合作性的均衡所实现的是交流合理性，它能够使所有博弈参与人的支付都得到提高。     

逻辑悖论成因研究——以科学理论悖论为例

国内外学界对逻辑悖论的成因有主观虚构论、认知错误论、语言缺陷论、客观存在论等诸多指认。逻辑悖论是思维的产物,是从特定认知共同体公认正确的背景知识中合乎逻辑地推导出来的。如果我们承认经典逻辑规律具有普适性,就应该从蕴涵逻辑悖论的"背景知识"中探求其生成的因由。