会飞的恐龙:令人生畏的爬行动物是如何变成鸟类的?

披露鸟类是恐龙这一事实和在中国发现了许多长羽毛的恐龙,打开了一扇通往未知史前世界的窗户。

如果你愿意,就想象一下遍布数十亿恐龙的世界。在这个世界里,每个可居住的角落都能发现恐龙的踪影。它们的大小和形状千差万别,颜色与种类五花八 门。想象一下,从撒哈拉的荒漠沙丘到南极圈边缘的冰封地带,从温暖的南太平洋岛屿到高耸的喜马拉雅山麓,都是它们所在之处。其实,你用不着绞尽脑汁去想 象,这就是我们生活的世界;你走出去,往树丛里望去,向天空中寻找,或许就可以发现它们。那些恐龙就是鸟儿们,它们就在你的周围。6,600万年前,小行 星撞击地球的时候,它们并没有灭绝。小时候告诉你的一切都是错的。

这种说法需要一些时间来逐渐适应。从表面上看,鸟类和恐龙好像并不类似——鸟类小巧、机灵、飞得快,身披羽毛;而恐龙——当我还是个孩子的时候就有 人告诉过我——是庞大、笨重的野兽,体表覆盖着鳞片,四肢爬行,更像是鳄鱼而不是鸟。但是,兽脚类(两足肉食类)恐龙在骨骼上与鸟类有着数不清的共同细微 特征——远比任何其他类别的动物都多。线索一直以来就在那里,前提是我们要知道寻找的是什么。

1861年,在巴伐利亚一家采石场首次发现了始祖鸟(Archaeopteryx)化石,它成为把兽脚类和鸟类联系在一起的早期线索。它之所以被称 为迄今发现的最重要的化石,尤其重要的原因是它告诉了我们关于恐龙的事情。被列为“第一只鸟”的这种史前动物——德语称Urvogel——不但有翅膀和羽 毛,并且有长长的骨质尾巴和爬行动物的牙齿。它与同在德国石灰岩中发现的小型恐龙美颌龙(Compsognathus)存在惊人的相似性,这甚至在当时就 引起了演化生物学家托马斯?亨利?赫胥黎(Thomas Henry Huxley)的注意。

始祖鸟的化石

这时离达尔文在《物种起源》上公布以自然选择为基础的进化论只过了两年,要揭示恐龙和鸟类之间的联系,世间似乎还没做好准备。恐龙和鸟类的这层联系 一直隐隐约约,直到1964年,古生物学家约翰?奥斯特罗姆(John Ostrom)在蒙大拿州的荒原上偶然发现了几块轻盈、健壮、看似凶猛的恐龙的化石。这种恐龙被称为恐爪龙(Deinonychus)。奥斯特罗姆让始祖 鸟与兽脚类恐龙(例如恐爪龙)密切相关的观点起死回生,并因此开启了上世纪70年代的“恐龙文艺复兴”。在此期间,我们目睹顶尖专家们把恐龙重新定义为类 似于鸟类、智慧、敏捷的温血生物。

惊天动地的发现

虽然仍有人批评鸟类是恐龙直系后代的观点,但到了1996年,大部分反对的声音都消失了,因为在这一年,中国发现的一种小型恐龙化石动摇了古生物学 的根基。中华龙鸟(Sinosauropteryx)毫无疑问是恐龙,但化石清楚地显示出它浑身覆盖着一层毛茸茸的绒毛,后来的研究表明这层原始羽毛是姜 黄色的。这是长羽毛的恐龙首次被发现。自此,带羽毛的恐龙大军忽然开始登场,迄今为止,我们有证据的某些种类的羽毛约有40种,它们大多数来自中国东北辽 宁省早白垩纪时期(1~1.45亿年前)的页岩层。这里的化石保留了非常完整的细节。

中华龙鸟的化石

鸟类是兽脚类恐龙的后代以及它们令人难以置信般相似的证据,像山洪一样汹涌而至,其中的每一颗小石子都是一块新的化石。自19世纪70年代起,获取 恐龙化石已经成为一宗竞争激烈的生意,充满了冒险与刺激。北美最著名的化石猎手爱德华?德林克?科普(Edward Drinker Cope)和奥斯尼尔?查尔斯?马什(Othniel Charles Marsh)所处的时期,是最冷酷无情的一段时间,酝酿出导致他们两败俱伤的“骨头战争”。目前,恐龙化石对于科学界和收藏者都变得如此珍贵,以至于假冒 的恐龙标本及其非法的贸易,听起来荒谬实际上却非常兴盛,越来越令古生物学家头疼。这意味着现代的恐龙专家必须要拥有夏洛克?福尔摩斯的敏锐逻辑、印第安 那?琼斯的冒险精神和所罗门的智慧,才能在较量中保持优势。

除了证实恐龙和鸟类的联系,化石还提供了一些其他问题的线索:羽毛最初是如何演化出来的,它们在帮助生物飞行之前,是如何长期被用于炫耀和隔热保温 的。但是,近期的发现中最令人兴奋的,还是恐龙最终是如何飞上蓝天的。我们现在知道,最接近鸟类的恐龙是小型的食肉类,例如小盗龙 (Microraptor)、近鸟龙(Anchiornis)和晓廷龙(Xiaotingia)——难以置信的是——它们都有两对翅膀和一根长长的羽毛尾 巴。它们的后肢和尾巴都长有飞羽,而这只能在现代鸟类的前肢上看到,所以它们很可能利用这些飞羽在中国白垩纪沼泽森林的树木间滑翔。

我们现在还知道,恐龙的生理、行为以及其他方面也与鸟类相似。从筑巢、育雏和性特征,到新陈代谢、发育,甚至折磨它们的疾病,许多现代鸟类的特征都是从恐龙那里继承来的。恐龙和鸟类的边界变得完全模糊了。

离奇的动物园

侏罗纪和白垩纪的中国森林可能遍布大量奇特的类鸟恐龙,它们后来与鸟类共享这同一片森林。现在,我们甚至知道一些在树丛中飞来飞去的四翼物种的羽毛的颜色。小盗龙似乎拥有一身蓝黑色闪亮的羽衣,而近鸟龙身上则是黑白相间的条纹,头上有红色的冠。

其他带羽毛的恐龙则更加古怪。在侏罗纪中晚期(1.52~1.68亿年前)地层发现了鸽子般大小的耀龙(Epidexipteryx),它完全不能 利用羽毛飞行;它身上覆盖着一层细细的绒毛来保温,尾巴上长有四根长带状羽毛。这一发现是最强有力的证据之一,证明羽毛在被用于飞行之前,长期具有很重要 的保温和展示作用。更为怪异地还要数耀龙那极长的指头——它的中指是它整个身体长度的一半。这些奇怪的特征表明这种生物抱着树木攀爬,或者利用它的长指头 钩出树洞和裂缝中的肥嘟嘟的大虫子,就像现在马达加斯加的指猴那样。

耀龙的生活场景复原

甚至更令人惊讶的或许是那些著名的恐龙,例如伶盗龙(Velociraptor),还有它的北美同类恐爪龙(Deinonychus)和驰龙 (Dromaeosaurus)。它们的前肢长有长羽毛——实际上是小翅膀——帮助它们团队合作击败较大的食草动物。这些原始的翅膀在它们奔跑并向空中跳 起、展开凶猛的镰刀状趾爪时提供一点儿升力。

很多与鸟类有很近的亲缘关系的恐龙也有喙,例如偷蛋龙(Oviraptor)和尾羽龙(Caudipteryx)。鸟类牙齿的缺失和充满空洞的骨骼 被认为是一种适应,最终帮助它们减轻了身体重量得以飞上天空。但并不是所有的有羽恐龙都是小型动物,近几年发现的化石展示了一些非常巨大的、类似鸟类的恐 龙。这其中包括长着鹦鹉嘴、长达8米的巨盗龙(Gigantoraptor),它的前肢和尾巴很可能覆盖着巨大的羽毛。这些羽毛被用于惊天动地的求偶展 示,就像现在的鸵鸟那样。

曾经有一段时间,巨盗龙是已知存活过的最大的有羽毛的动物,但这种观点随着2012年华丽羽暴龙(Yutyrannus huali,意思是有漂亮的有羽暴龙)在中国被发现而改变。华丽羽暴龙有公共汽车那么大,是雷克斯暴龙(Tyrannosaurus rex)的早期亲属。这个重达1.5吨的捕食者覆盖着绒绒的丝状毛,要给这身不协调的蓬松覆盖物找个类比物的话,也许很像小鸡的毛。这是我们第一个真正 的、有的大型恐龙也长有羽毛的证据,甚至有迹象表明威猛强大的雷克斯暴龙也可能长有羽毛。

我们不断变化的观点

在过去的二十多年里,我们对什么是恐龙的观点的演变,可以通过重新审视1993年斯蒂芬?斯皮尔伯格的电影《侏罗纪公园》(改编自迈克尔?克莱顿1990年出版的同名书籍)来一探究竟。

电影中机智迅捷、群体捕猎的伶盗龙,很大程度上要归功于约翰?奥斯特罗姆画过的恐爪龙的图片。我14岁的时候,父亲带我去伦敦莱斯特广场的欧狄恩影 院,从大银幕上观看了这部电影。我回想起在大银幕上看到起死回生的众多恐龙时的震撼——恐惧、喜悦、惊奇。这已前从来没有人做出过这么精彩的工作:想象和 描摹这些动物活着的样子、它们的行为举止,甚至它们可能会发出的声音。事实上,斯蒂芬?斯皮尔伯格团队的工作是那么卓越,以至于尽管在二十多年后的今天, 我们想象中的恐龙的样子已经有所不同,当年的重现场景看起来仍然棒极了。

但使我激动兴奋的不只是动人的画面,还有克莱顿天才般巧妙设计的情节:我们在化石记录中找到恐龙的DNA,然后利用现代克隆技术重新读取图谱并复活 这些庞大的生物。他甚至想出了从一个看似合理的地方找到DNA——吸食恐龙血液之后被埋葬在琥珀里的蚊子。然而,真的可能找到足够的恐龙DNA来复活它们 吗?在一项或许是最大胆的现代恐龙研究项目中,一名科学家正在试图改变鸡的发育过程,从而唤醒它们体内潜伏着的恐龙性状(例如牙齿和骨质尾巴),可能有一 天我们会看到一个恐龙宝宝从鸡蛋里孵化出来。

随着新化石的发现和对恐龙的新一轮的兴趣,我们对恐龙是如何生活的已经有了全新的解释。在1993年,没有人能预测到我们会知道恐龙发出的声音以及 它们的颜色,但是巧妙的新方法开始探索此类细节。专家们也开始着手找出6,600万年前小行星撞击时,鸟类得以幸存而其他恐龙灭绝的原因。

在《侏罗纪公园》上映之后的二十多年里,我们对恐龙的了解比此前的整个历史都多。上世纪90年代似乎是恐龙发现的黄金时代,但在此后新发现的化石面 前仍然相形见绌。目前,每周大约有一个新物种被发现,其中大多数在中国,但在南美、蒙古和非洲也有一些。有那么多新知识需要掌握,要很努力才跟得上。不过 有一件事是确定的——如果你喜欢恐龙,这就是个伟大的时代。

如果你像我一样,还可以想象一个充满惊奇和兴奋的史前世界,那最好的时代仍然摆在我们面前。对于恐龙的了解,如果说过去20年告诉了我们什么的话,那就是准备好迎接出乎意料的发现。想要了解更多吗?准备好放弃你自以为知道的,和我一起踏上深邃、黑暗的侏罗纪旅程吧。

编译:SomeSaid