为什么说鸟类就是恐龙?
2021-12-23任天
任天
首先要说的是,鸟类是真正的恐龙,而不是所谓“某个种类恐龙进化的分支”。
6600万年前,恐龙是一个庞大的家族,就像今天的哺乳动物、爬行动物、鱼类、昆虫这几个大家族一样。而如今被我们称为“鸟类”的这些带羽毛的家伙们,在当时,就属于恐龙这个大家族中的一部分,就像猫科动物全都属于哺乳动物大家族的一部分。
那场由小行星撞击引发的大灭绝事件发生之后,恐龙大家族中,除了鸟类,其他所有成员都彻底灭绝。鸟类幸存了下来,且在其他恐龙消失之后,它们马上就接管了地球。
“那些在你窗外歌唱的小家伙,其实就是一直被我们误认为已经消失的恐龙,”美国克莱姆森大学坎贝尔地质博物馆的馆长亚当·史密斯解释道,“说‘鸟类由恐龙进化而来’就相当于说人类由哺乳动物进化而来,这显然是错误的。”
所以我们不能把鸟类从恐龙这个大家族中剔除出去。这就好比,假如一场大灾难让除了猫科动物以外的所有哺乳动物都灭绝了,猫科动物侥幸存活数千万年。对于未来出现的智慧生命们而言,哺乳动物似乎仅仅是深埋地下的化石传说,他们却不知道自己忽略了身边的猫科动物,错误地把猫儿们从曾经盛极一时的哺乳动物大家族里踢了出去。
事实上,将鸟类在某种程度上与恐龙联系起来的观点并不是最近才出现的。19世纪晚期,英国博物学家托马斯·亨利·赫胥黎就勇敢地提出鸟类由恐龙进化而来。正如科学作家莱利·布莱克在2010年所写的那样,赫胥黎关于鸟类起源的观点“与我们现有的知识相比并不是一个完美的预测”,但作为一位专业的解剖学家,赫胥黎显然言出有据。
如今,科学家已经确定了一系列特征,指出鸟类在系统进化树上处于与恐龙相同的位置。凯特·莱昂斯是美国内布拉斯加大学林肯分校生物科学学院的助理教授,她指出,“古生物学家之所以认为鸟类是恐龙,不仅仅是因为某个确凿的证据,而是有许多证据拼在一起,指向了这一结论。”
英国爱丁堡大学的古生物学家史蒂文·布鲁萨特表示,我们知道鸟类是恐龙,这和我们知道蝙蝠是哺乳动物同理。“是的,鸟类很小,长有羽毛,有翅膀,还能飞,这与我们通常了解的恐龙形象不同,”他写道,“蝙蝠在哺乳动物中也有类似的情况——它们很小,有翅膀,会飞,看起来一点也不像狗、大象或灵长类动物,但它们仍然属于哺乳动物。”
事实上,蝙蝠具有许多哺乳动物独有的特征,比如毛发、臼齿和三块听小骨,以及用乳汁喂养幼仔的能力。同样地,鸟类也具有兽脚亚目恐龙才有的一些特征,比如羽毛。
的确,尽管没有单一的确凿证据可以将鸟类确定为恐龙,但羽毛的存在可能是所有证据中最令人信服的。在化石记录中,古生物学家找到了众多长有羽毛的非鸟类恐龙的例子,而在今天,羽毛是鸟类所独有的。所以科学家很容易就能将它们与恐龙联系到一起。
怀疑者可能会争辩说,鸟类和非鸟类恐龙都出现羽毛是趋同进化的结果。所谓趋同进化,是指相似的特征在不相关的物种中独立出现的现象,比如身为哺乳动物的鲸,和生物学划分上毫不相关的鱼类鲨鱼,拥有很相似的流线体型和鳍;在血缘上相去甚远的犰狳和穿山甲,外表却长得很相似。这些都是趋同进化的结果。
然而,史密斯表示,对鸟类和非鸟类恐龙来说,趋同进化是不可能在它们之间发生的,因为“已发现的许多羽毛保存完好的非鸟类恐龙,都是已经独立假设为鸟类近亲的物种”,包括伶盗龙和中华龙鸟。
史密斯还补充道:“羽毛是一种极为复杂的结构,尽管趋同进化时常会导致毫不相关物种之间相似结构的出现,即这些结构在表面上看起来非常相似,甚至整个动物都很相似。但对于羽毛而言,没有任何趋同进化的例子能以如此高的精确度复制出这样的结构。”
英国布里斯托尔大学地球科学学院的博士生安德雷·罗维解释道,系统发生学(研究物种之间进化关系的学科)提供了鸟类就是恐龙的进一步证据。
古生物学家并不能像电影《侏罗纪公园》里那样,通过提取琥珀中蚊子的血液来分析古代恐龙的DNA,但他们可以通过骨骼和解剖结构来研究物种间共有的关键特征。根据这些关键特征,科学家“几乎可以肯定地说,鸟类属于兽脚亚目恐龙世系”,该世系包含了霸王龙、异特龙和美颌龙等食肉恐龙。重要的是,兽脚亚目恐龙和鸟类的骨骼显示出“它们的进化关系没有发生过突然的变化,而是经过了数百万年的平稳过渡”。
“让我们回到过去,我们会发现鸟类基本身体结构的进化可以追溯到一些最早的恐龙,”美国明尼苏达州玛卡莱斯特学院的古脊椎动物学家克丽丝蒂·库里·罗杰斯说,“和其他非鸟类恐龙一样,鸟类走路时也是把腿放在身体的正下方。”
美国俄克拉何马大学古生物学和解剖学副教授霍利·伍德沃德·巴拉德说:“我们知道鸟类就是恐龙,因为相比其他现存的动物类群,鸟类与已灭绝的恐龙有更多的共同特征。”比如“叉骨,内部具有孔隙以适应气囊的骨骼,以及可以旋转的腕骨等”,这种腕骨使得恐龙可以“将前臂叠放在身体上”。
加拿大卡尔加里大学的古生物学家和进化生物学家杰西卡·西奥多描述了鸟类和其他非鸟类恐龙所独有的一些特征。例如,使鸟类能将前肢向后弯曲到腕部(将翅膀折叠起来的动作)的结构,也存在于无翼虚骨龙类的前肢中。她指出,古生物学家可以在“兽脚亚目恐龙的进化中”追溯这种结构的改变。
美国新墨西哥大学生物系的博士研究生凯特·施罗德指出,特定椎骨融合形成的综荐骨和尾综骨,被认为是鸟类最重要的进化适应特征之一。她说:“综荐骨由臀部上方的椎骨融合而成,它会使背部变硬,有助于飞行;尾综骨是支撑尾羽的尾椎的融合,在一些非鸟类恐龙身上也发现了这个结构,比如偷蛋龙类和似鸟龙类,它们可能具有扇状的尾羽,而不是长着长尾巴或扇状的尾巴末端。”
另一方面,正如杰西卡·西奥多解释的那样,鸟类具有肋骨钩状突,可以连接肩胛骨的肌肉,为胸腔的呼吸肌提供某种机械优势。这种骨骼结构也存在于偷蛋龙类和驰龙化石中。更重要的是,“鸟类骨骼在结构上与恐龙有许多相似之处,而所有这些相似特征在系统发育分析中都可以放在一起,”西奥多补充道。
一些恐龙也具有和现代鸟类一样的孵蛋行为——它们会用身体覆盖蛋巢,在保护蛋的同时保持温度恒定。此外,恐龙和鸟类都会吞下砂石来帮助磨碎并消化食物。
因此,尽管科学家不能研究古代恐龙的DNA,但他们可以研究现代恐龙的DNA。“鸟类是会飞的小型恐龙的证据不仅来自于恐龙的化石记录,也来自于现存鸟类的身体和基因组,”库里·罗杰斯解释道,“当我们观察现代鸟类时,可以看到它们过去凶悍历史的遗留——使它们长出更长尾巴和牙齒的发育程序——已经深深锁在它们的基因中。”
“一切都在那里,就写在恐龙的骨骼和身体上,无论是活着的恐龙,还是已经灭绝的恐龙!”罗杰斯补充道。
是的,6600万年前,鸟类作为恐龙大家族的一部分,和霸王龙、棘背龙、迅猛龙这些近亲们,以及雷龙、三角龙、剑龙这些远亲们,共同统治着这颗蓝色星球。可惜,如今这个大家族,仅剩小小的鸟类还在蹦跶。所以,当下次有一只“人畜无害”的小鸟飞到你面前时,你可以把它当作来访的恐龙;也可以在吃了炸鸡翅后声称自己尝过恐龙的味道;又或者,当你被一只大鹅追着跑时,向同伴呼救称自己受到了恐龙的攻击!