中美鳥類研究最新成果 鳥類起源時間推進6000萬年

洪蔚

2010年02月01日09:34  來源:《科學時報》

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  2010年1月29日出版的美國《科學》雜志報道了世界上最早的阿爾瓦茲龍類,這是中美合作取得的有關鳥類起源研究的最新成果,不僅促進了對於這一恐龍類群形態演化的理解,而且極大推動了鳥類起源時間框架問題的研究。

  鳥類起源研究一直是古生物學家們感興趣的研究方向,自上個世紀60年代末到70年代初,美國耶魯大學教授Ostrom復興了鳥類獸腳類恐龍起源假說后,鳥類起源的研究取得了巨大的進展,來自世界各地不同地史時期的恐龍和早期鳥類的大量化石証據持續不斷地出現,有力地支持著這一假說。

  1996年以來,在中國遼寧省西部及其臨近地區的早白堊世熱河生物群中發現了大量保存精美的獸腳類恐龍化石,不僅為鳥類起源於獸腳類恐龍假說提供了更有力的証據,而且為羽毛和飛起源的研究提供了重要的信息,進一步完善了我們對恐龍向鳥類演化過程的理解。在過去近40年中,鳥類的恐龍起源假說不僅得到了化石宏觀形態功能學研究的支持,而且得到了化石微觀骨組織學、個體發育學、生理學、為生態學,甚至分子生物學研究的支持。

  然而,需要指出的是,盡管鳥類恐龍起源假說獲得了巨大的成功,但對於恐龍—鳥類演化過程的理解還存在著許多薄弱環節。這些薄弱環節常常成為少數學者質疑鳥類起源於恐龍假說的理由。其中,最薄弱環節之一,就是涉及最早的鳥類何時出現的問題,也就是獸腳類恐龍分異時間框架問題。目前已知的最早的鳥類——始祖鳥,發現於德國索倫霍芬地區的晚侏羅世晚期地層中。如果鳥類恐龍起源假說是正確的,人們應該能夠在侏羅紀地層中發現大量與鳥類親緣關系密切的獸腳類恐龍化石,尤其是與鳥類親緣關系最近的恐爪龍類化石。遺憾的是,在世界范圍內,這個時期的似鳥類恐龍化石記錄一直非常匱乏,這也就成為一些學者反對鳥類起源於恐龍假說的有力的証據。

  在中國國家自然科學基金委、美國國家地理協會、美國國家科學基金會和中國科學院等多方面的支持下,中科院古脊椎動物與古人類研究所研究員徐星和美國喬治華盛頓大學教授科拉克領導的一個來自中國、美國、加拿大、英國和墨西哥等多個國家研究人員組成的國際研究小組,從2000年開始對新疆准噶爾盆地暴露於地面的侏羅紀中晚期地層,進行了細致的地質古生物學調查,取得了大量地質資料並採集了一批重要的化石標本,使得這一地區成為世界上最重要的侏羅紀中晚期陸生動物群產地之一。

  該項目的重要目標之一就是通過研究更早期的獸腳類恐龍來復原恐龍向鳥類演化的這一過程。自2002年以來,課題組在包括英國《自然》雜志在內的國內外學術刊物上發表了一系列成果。

  在2010年1月29日出版的《科學》雜志上,研究小組的Choiniere等人報道了發現於准噶爾盆地上侏羅統石樹溝組,大約1.6億年前形成的沉積物中的一件小型獸腳類恐龍標本。

  這一標本代表獸腳類恐龍當中的阿爾瓦茲龍類中的一個新物種,研究人員將其命名為靈巧簡手龍。

  在此之前,人們發現最早的阿爾瓦茲龍化石距今9000萬年,靈巧簡手龍把阿爾瓦茲龍的化石記錄提前了至少6000萬年,這一新的時間紀錄改寫了獸腳類恐龍的分異時間,也就是改寫了鳥類起源的時間。

  阿爾瓦茲龍本身又分為兩種,其中發現於白堊紀晚期的阿爾瓦茲龍屬於進步的屬種,也是最早被認為屬於次生失去飛行能力的早期鳥類,它與鳥類在形態學上的相似性被認為是鳥類起源的証據。

  而靈巧簡手龍則屬於阿爾瓦茲龍的早期屬種,與晚期的阿爾瓦茲龍有很多不同的特點,屬於肉性恐龍,它的出現表明了進步的阿爾瓦茲龍的近鳥特征是趨同演化的結果,阿爾瓦茲龍並不屬於鳥類或者和鳥類親緣關系最近的恐龍類群。同時,靈巧簡手龍的出現以及它的不同特點也澄清了阿爾瓦茲龍在獸角類恐龍中系統進化的位置。

  通過定量的分析,研究小組發現現有的化石記錄和系統發育假說的吻合度相當高,駁斥了似鳥恐龍出現太晚不能作為鳥類祖先類群的假說。研究小組認為,似鳥恐龍在1.6億年前已經開始分化,其中一支演化出鳥類。這一研究成果近一步豐富了人們對於恐龍向鳥類演化過程的理解。

(責任編輯:王太拓(實習))
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