树栖说地栖说恐龙用什么姿势学会了飞翔

    鸟类被称作“活着的恐龙”或是“会飞的恐龙”。从对世界各地的化石研究发现，鸟类是从恐龙演化来的，这一论点在学术界几乎已成为共识。但是恐龙如何脱离地面演化成蓝天中的精灵———鸟类?演化的具体环节是什么?这些问题却一直是个谜。

对于这个谜，百多年来，学术界一直存在着两大推断———树栖说和地栖说。树栖说认为飞翔是由栖息在树上的生物借助重力，经过一个滑翔阶段形成的;而地栖说则认为，居住在地面上的生物在用力奔跑的过程中学会了飞翔。

最近，在中国辽西发现的四翼恐龙化石震惊了世界古生物学界，为人们了解鸟类的祖先如何学会飞翔提供了新的证据和视角，同时也为树栖说增加了更大的可信度。

■《自然》杂志发表了《源自中国的四翼恐龙》，为人们了解鸟类的祖先如何学会飞翔提供了新的证据和视角

1月23日，英国《自然》杂志发表了由中国科学院古脊椎古人类研究所的徐星博士和他的研究小组撰写的封面文章《源自中国的四翼恐龙》。文章发表后，中外媒体纷纷予以报道。在不到一周的时间里，徐星博士收到了上百封电子邮件，其中包括各国记者的询问和同行的祝贺。

所有的人，包括质疑者都认为这是一项重要发现，美国芝加哥大学的古生物学家保罗·塞里诺教授更是将其称之为“一篇具有里程碑意义的论文”。

一直以来，地栖说在学术界占有主导地位，与树栖说相比得到更广泛的认可，更容易被人接受。徐博士本人也曾一度倾向于该论断。

几乎是在《自然》杂志发表《源自中国的四翼恐龙》的同时，美国蒙大拿大学生物飞行实验室的肯·戴乐教授在美国《科学》杂志的一篇文章中指出，他发现一些幼鸟在爬坡时拍打翅膀，帮助它们向上爬。基于这一发现，他推测鸟类的祖先在奔跑的同时拍打翅膀，从而学会了飞翔。

徐博士认为，从逻辑上来讲，戴乐教授所支持的地栖说是可行的。他说：“对恐龙的行为研究表明，恐龙是典型的生活在地面的奔跑型动物。通过对化石的研究可以推测恐龙在奔跑的过程中演化出飞行需要的一切结构，并且能够达到起飞所需要的速度。有很好的模型和数据可以描述这一过程。”

但是，他又说，戴乐教授的推测是很冒险的。“我们是在用现代的眼光来推测古代的行为。古代行为产生的原因很多，我们并不知道。(地栖说)从生物力学的角度来说是可行的，但不一定代表真正的生物进化过程。”

相对于地栖说，树栖说也有自己的优势。与滑翔或飞行相关的动物几乎都生活在树上，比如蝙蝠。一般来说，飞行动物祖先的身体结构还不会完全适应飞行，因此飞行最初借助重力更容易。徐博士和同事的论文就为这一观点提供了新的证据。

“我们认为，鸟类的祖先最先利用重力学会了滑翔，然后才有了鸟类的拍打飞行。”论文中写到。

■从恐龙前后肢上羽毛的形态和排列方式来看，它们与鸟类的翅膀完全相同

论文发表后，虽然学术界几乎一致给予了高度评价，加州大学柏克力分校的帕丁教授评论说：“这一发现的潜在重要性和始祖鸟一样”;英国里兹大学的进化生物学家瑞讷博士称四翼恐龙是始祖鸟之后在鸟类演化研究领域最重要的发现，但并不是所有的科学家都对徐星等人所做出的推论表示认同。

徐博士称他的一位美国朋友就计划组成一个国际小组到中国亲眼看看这些恐龙化石。也有些科学家提出四翼恐龙化石可以用其他方式进行解释，也就是说，四个翅膀不一定是恐龙向鸟进化的必经阶段，也许只是进化过程中的一个旁支。

据路透社报道，美国芝加哥大学的保罗·塞里诺教授认为只有找到腿上长有羽毛的其他恐龙的化石之后才能肯定顾氏小盗龙(中国四翼恐龙)代表了鸟类进化过程中的必经阶段。

“它是否代表所有的鸟都经历过的一种形式还是一个问题，需要对此进行激烈争论。”塞里诺教授说。

但是徐博士对他们的发现很有信心。他说研究飞行的起源需要对亿万年前的动物行为进行推测，这种推测具有很大的主观性，因此是具有冒险性的。化石是静态的，有时即便找到化石也很难做出正确的推断。这就是为什么他们早在2001年就发现了第一块顾氏小盗龙化石，但直到收集到六块化石之后才开始进行研究，目的就是为了确保观察的准确性。

“从恐龙前后肢上羽毛的形态和排列方式来看，它们与鸟类的翅膀完全相同，”徐博士说，“从骨骼特征上分析，小盗龙在起源关系上与鸟类最接近，而且用定量方法分析二者之间的谱系关系也可以证实这一点。从演化树的位置来看，四个翅膀的阶段不是旁支，而是鸟类进化的必经阶段。”

徐博士和他的小组现在还在继续他们的研究工作。“可以说不只是顾氏小盗龙，其他种类的恐龙也有四个翅膀，这是一种普遍现象。”徐博士说。

据悉，世界上已经命名的恐龙一共有1200多个属，但其中很多是无效的，目前得到认可的恐龙大约有300到400属。在中国，除了海南、福建和港澳台地区外，其他地区都发现过恐龙化石，从化石的数量和种类上看，云南、四川、新疆、内蒙古、辽宁的恐龙化石资源最为丰富。尤其是近年来辽宁的化石发现正在使我国成为世界恐龙研究的中心。

■顾氏小盗龙是以顾知微院士的名字命名的，因为顾院士对产出四翼恐龙的热河生物群研究做出了巨大贡献

顾氏小盗龙生活在1.1到1.2亿年前，体长77厘米，前后肢上各长有一对翅膀。

徐博士说，顾氏小盗龙可能以昆虫和小型蜥蜴为食，大多数时间栖息在树上，在树上爬行，或是在树与树之间进行滑翔。

“它的前肢和胸骨发育得很好，控制身体的能力很强，滑翔能力很强。我们猜测它在滑翔中会做一些调整，轻微地拍打翅膀帮助它滑翔，”徐博士说。“也许它在以一种我们还不了解的方式结合其他方式进行滑翔。”

通过对顾氏小盗龙的研究，徐博士和他的同事们在《自然》杂志的封面文章中写道：“在鸟类进入主动拍打翅膀的飞行阶段之前，必然会经历一个中间阶段。”而这一必经阶段即预示着飞行是从树上起飞的。

但是，现在只有顾氏小盗龙一种恐龙可以证明四个翅膀的滑翔阶段是向鸟类进化的必经阶段，要想在演化树上代表一种必经阶段还需要有其他的恐龙化石予以佐证。

至于恐龙化石的命名，徐博士说，发现某一恐龙化石并撰写有关研究文章的科学家在一定的命名规则基础上可以对恐龙随意命名。顾氏小盗龙是以顾知微院士的名字命名的，因为顾院士对产出四翼恐龙的热河生物群研究做出了巨大贡献。

■在辽西连续发现了“中华龙鸟”、“原始祖鸟”、尾羽龙、北漂龙、中国鸟龙、小盗龙等恐龙化石，这些化石都表明恐龙长着羽毛

那篇引起世界轰动的有关四翼恐龙的论文是徐博士和他的研究小组通过对六块顾氏小盗龙的化石进行了长达半年多的研究后撰写而成，而这六块化石都是在2001年到2002期间在辽宁西部的朝阳市发现的。

“对古生物研究来说，辽西是个很有意思也很特殊的地方，”徐博士说。他从1993年开始研究辽西的恐龙化石。

辽宁西部地区多为丘陵地区，气候干旱。该地区发现的化石通常可追溯到1.1到1.3亿年前，从化石可以推测出古代这里曾经有高山、湖泊和森林，气候湿热。

早在上世纪40年代，日本人最先在辽西找到脊椎动物化石，包括一些爬行动物和鱼类的化石。从60年代起，中国的老一辈鱼类专家陆续找到鱼类化石，一直持续到80年代。

80年代末，辽西第一次发现鸟类化石。

1993到1994年间，辽西发现了距今1.25亿年前的孔子鸟化石，这在当时是一项非常重要的发现，因为从年代上来看，孔子鸟仅次于最原始的始祖鸟。始祖鸟长有牙齿，而孔子鸟是第一个长喙而不长牙齿的鸟。

1996年以来在辽西连续发现了“中华龙鸟”、“原始祖鸟”、尾羽龙、北漂龙、中国鸟龙、小盗龙等恐龙化石，这些化石都表明恐龙长着羽毛，有的是原始羽毛，有的是现代羽毛。

“这一系列发现是很大的进步，因为羽毛和飞行是鸟类的两大主要特征，带羽毛恐龙化石的发现，为羽毛起源和鸟类飞行起源的研究提供了极其重要的信息。”徐博士说。

“虽然大家都赞成鸟类是从恐龙演化而来的，有人预测一些恐龙长着羽毛，但是在此之前从来没有人发现过化石证据。相反，许多化石证明恐龙长着鳞片，像爬行动物一样。科学家们希望发现恐龙身上的鳞片是如何变成羽毛的,恐龙身上是否有羽毛。”

从1996年中华龙鸟发现以后，辽西的一系列带羽毛恐龙化石的发现表明羽毛起源于鸟类之前，羽毛不再是鸟类的鉴定特征。