似鳥非鳥巨盜龍

趙　祺

3年前，科學家在一次對內(nèi)蒙古二連盆地進行的科學考察中，發(fā)現(xiàn)一種巨大的獸腳類恐龍化石，經(jīng)過兩年多時間的研究，最終確定這是一具當今世界上最大的似鳥恐龍化石，并把它命名為二連巨盜龍(Gigantotal torerlianensis)。這一發(fā)現(xiàn)；引起世人關(guān)注，并被《時代》雜志評為2007年十大科學發(fā)現(xiàn)之一。因為，二連巨盜龍的許多奇特形態(tài)特征未見于其他任何恐龍。比如，它的體形可與以“大塊頭”而出名的暴龍類相比，生長速度甚至快于某些大型暴龍類，但它卻屬鳥類的近親——竊蛋龍類，而該類大都是“袖珍型”的；它身軀龐大，但小腿卻很修長，奔跑能力也強于其他恐龍；它沒有長牙齒，而是發(fā)育了一個巨大的喙，尚不知是用來切割植物還是獵食小型動物抑或是用來壓碎蛋殼的。二連巨盜龍具有的許多與鳥相似的特征以及如此懸殊的體形，使人們認識到恐龍向鳥類演化過程的復雜性。

二連盆地豐富的恐龍化石

二連巨盜龍，從它的命名中我們可以知道它的發(fā)現(xiàn)地是在內(nèi)蒙古二連盆地。二連盆地位于內(nèi)蒙古和蒙古國東部交界處，是世界著名的晚白堊世陸相化石產(chǎn)地。1922年4月25日，古生物學考察史上著名的中亞考察團來到了二連浩特西北方的一個名叫鹽池的咸水湖邊，他們來到這里原本是想找到古人類化石來驗證古生物學家奧斯本關(guān)于人類起源于亞洲東北部的理論，然而機緣巧合，他們并沒有找到古人類化石，卻發(fā)現(xiàn)了大量的恐龍和哺乳動物化石。

中亞考察團的第一批考察隊員在二連僅停留了不到3個月的時間，之后考察團的其他野外隊伍又于1923年和1928重返這片地區(qū)進行考察。其中一個重要發(fā)現(xiàn)是在1923年，發(fā)現(xiàn)了一些部分完整的骨架和很多零散的恐龍骨化石以及一些恐龍蛋殼。這次發(fā)現(xiàn)的恐龍蛋殼化石是世界上首次確認的恐龍蛋化石，因此在恐龍研究歷史上具有非常重要的意義。在1928年，考察隊員又在一個恐龍的窩里發(fā)現(xiàn)了4枚完整的恐龍蛋。

1959年6月，第一期中蘇聯(lián)合科考隊對二連地區(qū)進行了考察，在6個星期的野外工作期間他們采集了大量的古生物化石標本，后來，由于兩國關(guān)系惡化，聯(lián)合科考被迫停止，合作研究也中斷了，化石材料也被擱置在兩國各自的研究所里。

1972年～1974年，北京自然歷史博物館和內(nèi)蒙古博物館組織了聯(lián)合考察隊對二連地區(qū)進行了科學考察，發(fā)現(xiàn)了以鴨嘴龍類為主的化石標本。

中國和加拿大聯(lián)合科考隊于1988年和1990年對二連地區(qū)進行了兩次科考，有許多有價值的發(fā)現(xiàn)，其中包括了數(shù)窩恐龍蛋和一具不太完整的鷹龍骨架。此外還發(fā)現(xiàn)了兩個鴨嘴龍化石的集中地。但是其中一個化石堆積地的化石，原始來源應該是原來中蘇聯(lián)合科考時被推土機翻出來堆積起來的巖石，經(jīng)過了30年暴露在地表，自然界風和水的侵蝕將包裹在沉積巖中的化石暴露出來，就形成了這個化石堆積。對這批化石材料的收集整理，極大的擴展了二連組動物群的生物種類。

二連地區(qū)所產(chǎn)恐龍化石的種類比較豐富。化石保存以獸腳類恐龍(恐龍主要劃分為兩個大的類群，一類是蜥臀類，一類是鳥臀類，而蜥臀類又可以劃分為獸腳類和蜥腳類，獸腳類是恐龍家族中最為繁盛的一個分支)最為豐富，有奔龍類、傷齒龍類、似鳥龍類、暴龍類、鐮刀龍類，加上這次發(fā)現(xiàn)的二連巨盜龍(屬于竊蛋龍類)，獸腳類恐龍中的幾個大類群幾乎都在這里出現(xiàn)了。另外在二連地區(qū)還發(fā)現(xiàn)了一些蜥腳啖和鳥臀類恐龍化石，但屬種的豐富程度遠不及獸腳類恐龍。

恐龍蛋在數(shù)次考察中皆有發(fā)現(xiàn)，其中1988年的考察中發(fā)現(xiàn)的恐龍蛋最為豐富，有5窩圓形恐龍蛋，每窩數(shù)量均有23個，直徑約9～10厘米，蛋殼表面光滑平整，推測是二連地區(qū)某種似鳥龍的蛋。

戲劇性的發(fā)現(xiàn)過程

為了對二連地區(qū)的恐龍化石進行更加深入和詳細的研究，最近幾年，科學家們對二連盆地又組織了新一輪的考察，并且采得了大量恐龍化石標本。其中一項重要發(fā)現(xiàn)就是我們文章開頭提到二連巨盜龍的發(fā)現(xiàn)。二連巨盜龍的化石標本采集于內(nèi)蒙古二連盆地出露的晚白堊世二連組，時代距今約8000萬年。

二連巨盜龍的發(fā)現(xiàn)過程頗富戲劇性。在過去的幾年里，在二連地區(qū)發(fā)現(xiàn)了兩種奇特的新的鐮刀龍類和一種新的叫做蘇尼特龍的蜥腳類恐龍。2005年4月，日本國家電視臺(NHK)來到二連盆地，報道這里的恐龍化石發(fā)現(xiàn)，尤其是蘇尼特龍的發(fā)現(xiàn)過程。當時，由內(nèi)蒙古的古生物學者譚琳領導的野外考察隊也正在這里進行恐龍化石的發(fā)掘工作。攝制組的人員沒有想到，在這片戈壁灘上，隨時都有可能看見暴露出地表的恐龍骨骼碎片，在這樣的環(huán)境中攝制有關(guān)恐龍化石發(fā)現(xiàn)的科普節(jié)目當然令他們感到非常興奮。美中不足的是，大多數(shù)暴露的化石尺寸較小，和蘇尼特龍的體型不匹配。這時，一行人被告知，在不遠處干涸的河岸邊上暴露出的一塊化石個頭較大，有可能屬于蘇尼特龍。于是，攝制組跟隨譚琳和中科院古脊椎動物與古人類研究所的徐星研究員來到了河床邊，再現(xiàn)蘇尼特龍的發(fā)現(xiàn)過程。譚琳和徐星一邊用小刷子慢慢刷去覆蓋在化石上的已經(jīng)風化的松軟的巖石，一邊介紹蘇尼特龍的發(fā)現(xiàn)過程和科學價值。隨著化石的逐漸暴露，他們很快注意到暴露出的股骨關(guān)節(jié)面顯然和蘇尼特龍所屬的蜥腳類恐龍不同，而是更加接近獸腳類恐龍，于是他們讓攝像師停止了拍攝，開始了全面發(fā)掘。

在野外的時候，由于化石沒有完全暴露，無從準確判斷這個化石所屬的類群，不過，考慮到這顯然是一種巨大的獸腳類恐龍，他們初步判斷可能是暴龍類化石，因為在白堊紀晚期的獸腳類恐龍當中，暴龍是以其巨大的體型出名，最為著名的暴龍就是我們熟悉的霸王龍，但之后在實驗室內(nèi)完成了化石修理之后，他們才意識到這原來是一只巨大的竊蛋龍類的化石。

形似暴龍卻是鳥類近親

二連巨盜龍體長大約8米，站立高度超過5米，體重大約1400千克，體型可與著名的暴龍類相比，但是二連巨盜龍屬于鳥類的近親——竊蛋龍類，這一類群的其他屬種體型很小，身披羽毛，多數(shù)體重僅為幾千克。鑒于二連巨盜龍比其他竊蛋龍類體型大出太多，研究人員對兩套不同的數(shù)據(jù)進行了分析，以確認二連巨盜龍的親緣關(guān)系。兩次不同的分析肯定了二連巨盜龍屬于竊蛋龍類，并且代表一種過渡類型的竊蛋龍類。二連巨盜龍體重大約是其近親——尾羽龍(一種在中國遼寧發(fā)現(xiàn)的竊蛋龍類)的近300倍。

由于竊蛋龍類的前肢和尾巴上是長有羽毛的，而且竊蛋龍類是具有孵卵行為的，而其前肢羽毛正是用于孵卵保溫的，由此，科學家們推斷二連巨盜龍這一巨型恐龍也像尾羽龍一樣體披

羽毛。發(fā)現(xiàn)如此巨大的長羽毛的動物超乎了人們的想象。此前已知最大的長羽毛的動物是生存于800萬～600萬年前的澳大利亞的一種體重約500千克的雷鳥，二連巨盜龍的體重大約是這種雷鳥的3倍。有趣的是，二連巨盜龍沒有長牙齒，而是發(fā)育一個巨大的喙。作為具有鳥喙狀結(jié)構(gòu)的最大的恐龍，其食性至今仍不為人所知，因為其身體結(jié)構(gòu)既顯示出有表示植食恐龍的結(jié)構(gòu)，如頭小脖子長等，也表現(xiàn)出肉食恐龍的結(jié)構(gòu)，如長長的爪子。其他竊蛋龍的食性有吃植物的，有吃軟體動物的，有吃蛋的，也有吃肉的。

身披羽毛且善于奔跑

科學家們采用了多種技術(shù)來研究二連巨盜龍。通過切片方法，他們分析了二連巨盜龍骨骼的微觀特征，從而獲得了有關(guān)二連巨盜龍的壽命、發(fā)育階段和生長模式的信息?？茖W家們發(fā)現(xiàn)，二連巨盜龍化石標本大約在11歲左右死亡，死亡時剛剛進入成年期，推測完全成年的二連巨盜龍要遠重于1400千克?？茖W家們推測，二連巨盜龍采用一種加速生長的模式，其生長速度甚至快于某些大型暴龍類?？茖W家們還運用CT掃描技術(shù)對二連巨盜龍的脊椎內(nèi)部進行了觀察，他們發(fā)現(xiàn)這些脊椎內(nèi)部具有海綿狀結(jié)構(gòu)，與一些大型植食性蜥腳類恐龍相似，可能是為了減輕體重。

二連巨盜龍的許多奇特形態(tài)特征未見于其他任何恐龍。比如，科學家們至今還不能確認二連巨盜龍脊椎體上一些奇特的孔洞的功能，此外，二連巨盜龍的后肢比例也異乎尋常。一般而言，當恐龍體型變大的時候，他們的四肢會變得更加粗壯，遠端部分會變得更短，但是二連巨盜龍和大小相似的其他恐龍相比，后肢卻顯得纖細，小腿修長，指示它的奔跑能力強于其他恐龍。

鳥類起源與飛行起源之謎

鳥類的起源以及飛行起源一直是人們爭論的焦點，關(guān)于鳥類起源主要有兩大假說：“槽齒類爬行動物(一種古老的爬行動物)起源假說”與“恐龍起源假說”。這兩大假說曾激烈地碰撞過，爭論雙方都寫了大量的文章和書籍來證明自己的觀點?！安埤X類起源假說”的支持者認為恐龍已經(jīng)相當?shù)奶鼗?，不可能再演化出鳥類，所以鳥類的祖先只可能是比恐龍更加原始的槽齒類；“恐龍起源假說”支持者認為恐龍和鳥類之間存在大量的相似特征，一些小型的恐龍逐漸演化成鳥類，并且逃過了那場白堊紀末期的恐龍大滅絕，而繼續(xù)生存下來。由于化石材料的缺乏，特別是鳥類的重要特征羽毛很難在化石中保存，所以雙方都不能說服對方接受自己觀點。

到了上世紀90年代后期，奇跡發(fā)生了，我國遼西地區(qū)發(fā)現(xiàn)了大量長羽毛的恐龍化石，這些重要化石的發(fā)現(xiàn)使這一場近百年的爭論漸漸平息下來，幾乎所有的科學家都認同了鳥是由恐龍演變而來，恐龍以另外一種形式在這個地球上生存著。

解決了鳥類的起源問題，關(guān)于鳥類的飛行起源問題，也就是鳥類是如何飛向藍天的問題又擺到了科學家們的面前。關(guān)于飛行起源的假說也主要有兩種，一種是“鳥類飛行奔跑起源說”，另一種是“鳥類飛行樹棲起源說”，這兩種假說的支持者同樣爭論得不可開交。支持“鳥類飛行奔跑起源說”的科學家認為，至今所發(fā)現(xiàn)的大量的長羽毛的恐龍以及最原始的鳥——始祖鳥的后肢都比較發(fā)達，也就是說生前它們應該是善于奔跑的，這些恐龍在不斷地加速奔跑、跳躍的過程逐漸學會了飛翔?！傍B類飛行樹棲起源說”的支持者認為鳥類是先爬到樹上，然后在樹間跳躍、滑翔，在這個過程中逐漸學會了飛翔。他們發(fā)現(xiàn)了一些個體很小的長羽毛的恐龍是會爬樹的，這些恐龍在系統(tǒng)發(fā)育中與鳥類的關(guān)系非常近，而且從動力學的角度，在滑翔中學會飛翔似乎更容易被大家所接受。

徐星研究員通過對趙氏小盜龍和顧氏小盜龍等與鳥類形態(tài)非常接近的長羽毛恐龍的研究，發(fā)現(xiàn)其足部骨骼是可以對握的，而且足部的爪也比較彎曲，和地棲的鳥類明顯不同，也就說這些長羽毛的恐龍是生活在樹上的，這些化石的發(fā)現(xiàn)為樹棲起源說提供了堅強有力的支持，引起了學界的極大關(guān)注，從而使“鳥類飛行樹棲起源說”漸漸成為主流。

二連巨盜龍的發(fā)現(xiàn)讓科學家們著實感到了驚訝，如此巨大的恐龍，卻具有大量似鳥特征。這與過去的研究差別非常大，過去的研究表明恐龍體型的大小與鳥類特征的演化具有明顯的相關(guān)性。也就是說，似鳥的恐龍體型都比較小。體型越小，鳥類特征相對越多；反之，當恐龍體型變大后，許多似鳥特征往往會消失。但是二連巨盜龍卻是一個例外，它具有的似鳥特征甚至多于其他小型的竊蛋龍類?？茖W家們發(fā)現(xiàn)，在向鳥類演化的過程中，不同恐龍類群的特征演化模式和潛在的發(fā)育機制是不同的，這增加了鳥類起源的復雜性。

對于二連巨盜龍的進一步研究還在繼續(xù)著，二連巨盜龍到底還能帶給我們什么樣的驚喜，還能夠告訴我們多少我們所不知道的秘密，讓我們拭目以待吧。

責任編輯龐云