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第五章 鸟的世界（第1页）

第五章鸟的世界

第一节鸟类的起源学说

鸟类的起源和亲缘关系

在较高等的脊椎动物中，鸟类——鸟纲是研究得最为充分，最容易观察到，音调最悦耳，许多人认为最美丽的一类动物。鸟类有8600种几乎遍布全球。除鱼类以外，其数目远远超过所有其他脊椎动物。鸟类见于森林、沙漠、山区、大草原和所有海洋上。有些鸟住在全黑的洞里，由回响定位寻找它们的路，有些则潜水深达45米多去捕获水生食物。鸟类一个特有的特征将其分别于所有其他动物，即有羽毛。若一个动物有羽毛，它就是鸟；若无羽毛，就不是鸟。没有哪一个脊椎动物群有这样容易认识而且十分简单明了还错不了的身份证明牌。在鸟类中有巨大的构造方面的统一性。尽管在一亿五千万年的演化中它们增殖着并使都能适应各种特殊的生活方式，但没有人有困难认识一个鸟就是一个鸟．0除了羽毛外，所有鸟都有前肢并变化成翼虽然不一定用于飞行都有后肢适于步行、游泳或栖息，都具角质喙，全为卵生。大概这种构造上、功用上的巨大统一性就是鸟类进化成飞行机器的缘由。‘这个事实大大限制了鸟类的多样性，这在其他脊椎动物纲中是更明显的。例如鸟类并不向着它们的混血演化I司类——哺乳动物内所见到的变异方向上发展。在哺乳动物内包含着各种不司的类型如鲸、豪猪、蝙蝠和长颈鹿。鸟类与哺乳类在动物界中都有最高级的器官系统的发展。但一只鸟的全部解剖结构是围绕着飞行，以及如何完善飞行而设计的。一个大脊椎动物的空中生活是一个高度要求的演化挑战。当然，一个鸟必须有翅膀供支持和推动。骨必须轻而空的，更重要是个坚硬的飞机架。呼吸系统必须有惊人的能力来应付强烈飞行的代谢要求，并供调节温度设计来维持恒定的体温。鸟类还需要有又快又有效的消化能力去加工富有能量的食物：它也需要高度的代谢率和一个高压的循环系统。最重要的是鸟奚必须有善于协调的神经系统和敏锐的感觉，特别是超级的视觉去操纵这个头向前又高速度飞过景物的复杂问题。一起源和亲缘关系大约在一亿五千万年前，一只飞行的动物被淹没于此并沉在巴威的一个热带淡水湖底。它很快被细淤泥盖住，最后成化石了。它一直在那里直到1816年一个工人在一个石灰石山打石板时才发现。这化石与乌鸦差不多大，除了尖喙那样的颚齿槽长着象爬行类颚一样的骨齿外，它的头骨象现代鸟。无疑骨骼是爬行类的，有一个长的尾骨，趾具爪井有腹肋骨。它可以被归类于爬行类除了清楚明白的羽毛痕迹外——这些生物学工程奇迹只有鸟类有。这个发现是意外且感人的，因为它确凿无疑地证明了鸟类是从爬行类进化来的。

鸟类的化石要比其他脊椎动物都要少，对鸟类起源的争论一直没有停止。关于鸟类的起源主要有槽齿类起源说，恐龙起源说和鳄类的姊妹群说三种，其中槽齿类起源说和恐龙起源说在最近争论的比较激烈。近年新发现的化石特别是在中国辽西发现的一系列化石再一次挑起鸟类的起源的争论。1996年在辽西发现的中华龙鸟‘（Si．nosauropteryx）被认为是恐龙起源说的证据。身披“羽毛”的中华龙鸟明显具有小型兽脚类恐龙的特点，被当作是最原始的鸟类。但多数学者认为中华龙鸟只是长有“羽毛”的兽脚类恐龙，与美颌龙相似，其“羽毛”与真正鸟类的羽毛也并不相同，而且中华龙鸟出现得比较晚，并不是鸟类的祖先。与此形成对比的是1991年北美发现的原鸟，原鸟生活于晚三叠世，比中华龙鸟和始祖鸟都要早几千万年。如果原鸟确实是鸟类，则鸟类几乎与恐龙同时出现，鸟类与恐龙共同起源于槽齿类，从而支持了槽齿类起源说，但很多人认为原鸟是一种特殊的槽齿类而不是鸟类。

古鸟亚纲的始祖鸟是最古老的确切的鸟类，其化石非常稀少，至今只发现了七块。始祖鸟的第一块化石公布于1861年，只有一根羽毛；第二块化石也公布于1861年，基本完整；第三块化石发现于1877年，是最完整的一块化石，也就是书上常常见到的那块，这块化石曾被认为是另外一种鸟，命名为原鸟，后被认为就是始祖鸟；第四块化石发现于1956年；第五块化石发现于1855年，原被误认为翼龙，1970年更正为始祖鸟；第六块化石发现于1951年，原被误认为小型兽脚类恐龙，1973年更正为始祖鸟；第七块化石发现于1987年。

鸟类的进化

在生物进化史上我们有太多的谜，鸟类的进化便是其一、这也是二十世纪九十年代后一个逐渐被人们重视起来的话题，因为鸟类起源之谜是极有可能在未来几十年中被揭开的。

1861年和随后的日子在德国晚侏罗世发现了七块始祖鸟化石，这使得当时的古生物界沸腾了好一阵子。后来又在美国发现了晚白垩世的黄昏鸟和鱼鸟化石，人们又为古鸟类折腾了一次。由于这两类生物之间相隔了近六千万年，人们很难在二者之间找到必然的联系，因此在近百年来我们的认识一直徘徊在主要是那七块化石上。．一

1984年甘肃鸟的发现令人难以置信地证明始祖鸟并不是鸟类演化和主系，这使得全世界为之震惊。1989年9月在我国辽宁又发现了中生代鸟类化石。这些是在德国之外的地方首次发现的时代最早的鸟类。从此古生物界鸟类研究热的序幕被拉开了。1993年在辽西发现了年代仅次于始祖鸟的更早的化石，这就是后来著名的孔子鸟。它们大约生活在侏罗纪晚期到白垩纪早期这一阶段。从1994年后古生物学家们云集辽西，数以万计的鸟类化石源源不断地被发掘出来，全世界古生物学界几乎都把目光都投向了这里，鸟类研究进入到一个全盛时期。著名鸟类学家A·Feduccia教授称：“尤其是来自中国的新材料……构成了我们认识早期鸟类的基础”，许多美国学者甚至认为世界现生鸟类很可能起源于中国。和以往一样最热门的话越当然是鸟类的进化。

孔子鸟较始祖鸟稍晚（极有可能是同一时期的）。其特点是颌骨无牙齿，取而代之的是角质喙；肱骨近端有一大的气囊孔，第一指骨爪特别强大而尖利，第二指骨爪收缩；胸骨较大，呈片状并有一短的后侧突；耻骨远端没有耻骨脚以及尾椎骨缩短，基本形成尾综骨等，这些都是始祖鸟所没有的进步性状，同时也是区别于早白垩纪鸟类的重要特征。孔子鸟的发现一方面更进一步证实始祖鸟非鸟类进化主流，另一方面打破了它独霸侏罗纪始鸟百余年一统天下的局面，使得人们的研究更全面和充分了。

我国古生物学家新发现的恐龙化石表明，鸟类很可能起源于一种长有羽毛，食肉并善于快速奔跑的恐龙。

国I示权威科学刊物英国《自然》杂志刊登了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所徐星等人关于鸟类起源的最新研究成果。

科学家最近在辽宁省北票市发现一块距今1．246亿年前的带羽毛的恐龙化石，经鉴定属于驰龙家族中的一个新属种，被命名为中国鸟龙。

徐星说：“毫无疑问，它是恐龙而非鸟，但与以前发现的带羽毛的恐龙相比，它与鸟类的关系最密切，因此它的发现对研究鸟类起源意义最为重大。，，研究表明，体长1．2米的中国鸟龙骨骼形态与大多数恐龙不同，而具有更多早期鸟类的特征。如它的肩带结构和世界上最早的鸟类——发现于德国的始祖鸟几乎没有区别。

徐星认为尽管中国鸟龙不能飞行，但它的骨骼结构产生了一系列适应飞行的变化，它的前肢可以在侧面做拍打。中国鸟龙的身体比例和后肢骨骼的迹象表明它善于快速奔跑。

据介绍，肉食恐龙以小哺乳动物和蜥蜴为食。古生物学家推断，某些恐龙在奔跑捕食中拍打前肢以提高速度，进而演化成鸟类飞行。

迄今为止，古生物学家在辽宁西部地区共发现了中国鸟龙、中华龙鸟、北票龙等五种带羽毛的恐龙，它们分别处于恐龙向鸟类进化过程中的不同阶段，其中中国鸟龙最接近早期鸟类。

鸟类飞行起源

中科院古脊椎动物与古人类研究所周忠和研究员介绍说，有关鸟类飞行的起源，学术界一直存在两种对立的假说。一种是地栖起源说，另一种为树栖起源说。前者认为，鸟类的飞翔是由它们的祖先恐龙在奔跑、跳跃的过程中逐渐升腾起飞成功的。而后一种假说则认为，鸟类最初的飞行是通过借助树木的高度，先进行滑翔，后逐渐发展产生特有的振翅飞翔的本领的。．鸟类飞行的两种起源假说都承认鸟类的祖先具有长长的尾巴，但功能不大相同。地栖起源假说认为：它们在奔跑中扇动前肢以增加后肢在地面奔跑的速度，在这一过程中它们身体上的鳞片逐步增大伸长，在奔跑、跳跃的过程中，鳞片最终发展成羽毛，鸟类的祖先也最终能够由地面升腾上天。在鸟类飞行够栖说中始祖鸟一直是很重要的证据，持此观点的学者认为始祖鸟是在地面奔跑的动物。

而树栖起源说则认为，鸟类的祖先是个体较小的动物，可能是为了顾全自身安全，鸟类的祖先先是爬树，栖息于树上，然后便开始在树间进行跳跃，在这些活动过程中，鸟类的祖先便逐步地压扁身体，增加身体的表面积，羽毛逐渐扩大，从而学会滑翔，最终具有了特有的振翅飞行能力。