中美鸟类研究最新成果 鸟类起源时间推进6000万年

洪蔚

2010年02月01日09:34  来源:《科学时报》

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  2010年1月29日出版的美国《科学》杂志报道了世界上最早的阿尔瓦兹龙类,这是中美合作取得的有关鸟类起源研究的最新成果,不仅促进了对于这一恐龙类群形态演化的理解,而且极大推动了鸟类起源时间框架问题的研究。

  鸟类起源研究一直是古生物学家们感兴趣的研究方向,自上个世纪60年代末到70年代初,美国耶鲁大学教授Ostrom复兴了鸟类兽脚类恐龙起源假说后,鸟类起源的研究取得了巨大的进展,来自世界各地不同地史时期的恐龙和早期鸟类的大量化石证据持续不断地出现,有力地支持着这一假说。

  1996年以来,在中国辽宁省西部及其临近地区的早白垩世热河生物群中发现了大量保存精美的兽脚类恐龙化石,不仅为鸟类起源于兽脚类恐龙假说提供了更有力的证据,而且为羽毛和飞起源的研究提供了重要的信息,进一步完善了我们对恐龙向鸟类演化过程的理解。在过去近40年中,鸟类的恐龙起源假说不仅得到了化石宏观形态功能学研究的支持,而且得到了化石微观骨组织学、个体发育学、生理学、为生态学,甚至分子生物学研究的支持。

  然而,需要指出的是,尽管鸟类恐龙起源假说获得了巨大的成功,但对于恐龙—鸟类演化过程的理解还存在着许多薄弱环节。这些薄弱环节常常成为少数学者质疑鸟类起源于恐龙假说的理由。其中,最薄弱环节之一,就是涉及最早的鸟类何时出现的问题,也就是兽脚类恐龙分异时间框架问题。目前已知的最早的鸟类——始祖鸟,发现于德国索伦霍芬地区的晚侏罗世晚期地层中。如果鸟类恐龙起源假说是正确的,人们应该能够在侏罗纪地层中发现大量与鸟类亲缘关系密切的兽脚类恐龙化石,尤其是与鸟类亲缘关系最近的恐爪龙类化石。遗憾的是,在世界范围内,这个时期的似鸟类恐龙化石记录一直非常匮乏,这也就成为一些学者反对鸟类起源于恐龙假说的有力的证据。

  在中国国家自然科学基金委、美国国家地理协会、美国国家科学基金会和中国科学院等多方面的支持下,中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员徐星和美国乔治华盛顿大学教授科拉克领导的一个来自中国、美国、加拿大、英国和墨西哥等多个国家研究人员组成的国际研究小组,从2000年开始对新疆准噶尔盆地暴露于地面的侏罗纪中晚期地层,进行了细致的地质古生物学调查,取得了大量地质资料并采集了一批重要的化石标本,使得这一地区成为世界上最重要的侏罗纪中晚期陆生动物群产地之一。

  该项目的重要目标之一就是通过研究更早期的兽脚类恐龙来复原恐龙向鸟类演化的这一过程。自2002年以来,课题组在包括英国《自然》杂志在内的国内外学术刊物上发表了一系列成果。

  在2010年1月29日出版的《科学》杂志上,研究小组的Choiniere等人报道了发现于准噶尔盆地上侏罗统石树沟组,大约1.6亿年前形成的沉积物中的一件小型兽脚类恐龙标本。

  这一标本代表兽脚类恐龙当中的阿尔瓦兹龙类中的一个新物种,研究人员将其命名为灵巧简手龙。

  在此之前,人们发现最早的阿尔瓦兹龙化石距今9000万年,灵巧简手龙把阿尔瓦兹龙的化石记录提前了至少6000万年,这一新的时间纪录改写了兽脚类恐龙的分异时间,也就是改写了鸟类起源的时间。

  阿尔瓦兹龙本身又分为两种,其中发现于白垩纪晚期的阿尔瓦兹龙属于进步的属种,也是最早被认为属于次生失去飞行能力的早期鸟类,它与鸟类在形态学上的相似性被认为是鸟类起源的证据。

  而灵巧简手龙则属于阿尔瓦兹龙的早期属种,与晚期的阿尔瓦兹龙有很多不同的特点,属于肉性恐龙,它的出现表明了进步的阿尔瓦兹龙的近鸟特征是趋同演化的结果,阿尔瓦兹龙并不属于鸟类或者和鸟类亲缘关系最近的恐龙类群。同时,灵巧简手龙的出现以及它的不同特点也澄清了阿尔瓦兹龙在兽角类恐龙中系统进化的位置。

  通过定量的分析,研究小组发现现有的化石记录和系统发育假说的吻合度相当高,驳斥了似鸟恐龙出现太晚不能作为鸟类祖先类群的假说。研究小组认为,似鸟恐龙在1.6亿年前已经开始分化,其中一支演化出鸟类。这一研究成果近一步丰富了人们对于恐龙向鸟类演化过程的理解。

(责任编辑:王太拓(实习))
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