用科技揭開(kāi)神秘的鳥(niǎo)類起源之謎

陳國(guó)輝

1998年初，一則關(guān)于中華龍鳥(niǎo)的研究報(bào)告在英國(guó)《自然》雜志第391期發(fā)表，并引起了全球媒體的關(guān)注，“鳥(niǎo)類是由恐龍演化而來(lái)”的這一說(shuō)法一時(shí)成為又一熱點(diǎn)話題，該文就是由中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所研究員陳丕基、董枝明和甄朔南三人共同發(fā)表的。其中，陳丕基研究員在古生物化石研究領(lǐng)域頗具見(jiàn)解并取得了斐然的成績(jī)。

畢業(yè)于北京大學(xué)地質(zhì)系地層古生物專業(yè)的陳丕基，有著扎實(shí)的地質(zhì)和古生物研究專業(yè)知識(shí)，多年來(lái)一直致力于葉肢介化石，鱟蟲(chóng)和哈薩克蟲(chóng)化石，中、新生代陸相地層，古地理，古環(huán)境以及板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的研究。目前已發(fā)表論文、專著和主編論文集近200余篇（部），其中《中國(guó)的葉介化石》一書獲國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)，《塔里木生物地層與地質(zhì)演化》一文獲中國(guó)科學(xué)院一等獎(jiǎng)，《中國(guó)侏羅、白堊紀(jì)古地理輪廓》一文獲江蘇省科技四等獎(jiǎng)。為我國(guó)古生物學(xué)的研究和含油氣陸相地層的時(shí)代與劃分對(duì)比做出了重要貢獻(xiàn)。

中華龍鳥(niǎo)震撼世界

據(jù)陳丕基教授介紹，早在1856年英國(guó)博物學(xué)家赫胥黎就提出了“鳥(niǎo)是由恐龍演化而來(lái)”的假說(shuō)。然而自1861年在德國(guó)索倫霍芬地區(qū)發(fā)現(xiàn)始祖鳥(niǎo)化石后，世界上便公認(rèn)其為最原始的鳥(niǎo)類，赫胥黎的假說(shuō)被予以了否定。直到1996年，中國(guó)人的驚人發(fā)現(xiàn)竟驗(yàn)證了140年前的赫胥黎假說(shuō)。

1996年8月，第30屆國(guó)際地質(zhì)大會(huì)在北京召開(kāi)期間，陳丕基教授在主持中生代一個(gè)會(huì)場(chǎng)時(shí)，曾向與會(huì)聽(tīng)眾展示過(guò)1995年在遼寧北票四合屯出土的一個(gè)長(zhǎng)毛的食肉小獸腳類恐龍照片。會(huì)后，當(dāng)時(shí)的中國(guó)地質(zhì)博物館館長(zhǎng)季強(qiáng)博士從一位農(nóng)民手里買到一塊大約70厘米長(zhǎng)、50厘米寬的化石，化石上是一個(gè)奇怪的動(dòng)物：大約和家雞一般大，昂著頭翹著尾巴，像只驕傲的公雞在報(bào)曉。動(dòng)物的頭很大，滿嘴長(zhǎng)著帶有小鋸齒的尖銳牙齒，前肢非常短，尾巴卻出奇的長(zhǎng)，一副向前奔跑的姿態(tài)……。他敏銳地感覺(jué)到這塊化石的重要價(jià)值，這塊標(biāo)本無(wú)疑屬于小型虛骨類的食肉恐龍。同時(shí)，他發(fā)現(xiàn)在動(dòng)物的頭部、脖子、體軀以及尾巴上都包裹著短短的不到1公分長(zhǎng)的纖維狀皮膚衍生物，這種纖維皮膚衍生物結(jié)構(gòu)在以往世界各個(gè)國(guó)家所發(fā)現(xiàn)的恐龍化石材料里都沒(méi)見(jiàn)過(guò)。后來(lái)，他和同事多次來(lái)到發(fā)現(xiàn)化石的遼寧省的西部地區(qū)進(jìn)行考察研究。根據(jù)這塊化石標(biāo)本的有關(guān)資料，他們?cè)诋?dāng)年的《中國(guó)地質(zhì)》雜志上發(fā)表相關(guān)文章。季強(qiáng)介紹說(shuō)，根據(jù)鏡下觀察和研究，發(fā)現(xiàn)化石有分岔的現(xiàn)象，有沉著發(fā)生的現(xiàn)象，他們認(rèn)為它上面絕不可能是毛發(fā)，而是一種以往沒(méi)見(jiàn)過(guò)的原始羽毛。他們給它取了一個(gè)中文的學(xué)名“中華龍鳥(niǎo)”?！爸腥A”代表這個(gè)化石是在中國(guó)發(fā)現(xiàn)的，是中國(guó)科學(xué)家研究的；“龍鳥(niǎo)”表示介于恐龍和鳥(niǎo)類之間的一個(gè)過(guò)渡性生物；此外，也體現(xiàn)了他們的學(xué)術(shù)思想，鳥(niǎo)是由恐龍變過(guò)來(lái)的。

后來(lái)，陳丕基教授在美國(guó)哈佛大學(xué)進(jìn)行學(xué)術(shù)訪問(wèn)期間，時(shí)逢“第56屆北美古脊椎動(dòng)物年會(huì)”在紐約國(guó)家自然博物館召開(kāi)，這是世界各國(guó)古脊椎動(dòng)物學(xué)家的一次盛會(huì)，陳教授有幸受邀參加了此次會(huì)議。會(huì)議中間休息時(shí)，陳教授把一張“帶毛的恐龍”化石照片應(yīng)約給耶魯大學(xué)奧斯特羅姆教授看，這幾張照片不僅使奧斯特羅姆教授激動(dòng)不已，更讓各國(guó)的古生物學(xué)者大吃一驚。與本次年會(huì)毫無(wú)關(guān)系的中國(guó)學(xué)者和他帶的化石照片立即成為此次年會(huì)上最大的新聞和熱點(diǎn)。美聯(lián)社、《紐約時(shí)報(bào)》先后發(fā)表了消息，在中國(guó)發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)毛恐龍的消息不脛而走。

原來(lái)，當(dāng)年陳丕基教授同樣得到了一塊標(biāo)本，標(biāo)本看上去像爬行類，身上長(zhǎng)有頭發(fā)有毛，說(shuō)是哺乳動(dòng)物，它又有好像是爬行類的牙，鋒利并有鋸齒。陳教授當(dāng)時(shí)并不認(rèn)識(shí)，就給它拍了照片和幻燈片?？茖W(xué)家當(dāng)時(shí)并未注意到這塊化石上的“毛”狀結(jié)構(gòu)，只是把它作為一塊簡(jiǎn)單的小型獸腳類恐龍化石存放在了標(biāo)本倉(cāng)庫(kù)里。殊不知，他手中這塊“帶毛恐龍”的化石標(biāo)本與季強(qiáng)博士的“中華龍鳥(niǎo)”化石標(biāo)本，竟然是同一塊化石！原來(lái)，這個(gè)化石被遼寧西部的當(dāng)?shù)剞r(nóng)民李邱芳挖掘出來(lái)后，從化石的中間沿著巖層的層理分成了兩塊，把這塊化石分開(kāi)的一正一負(fù)兩半分別賣給了中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所和北京中國(guó)地質(zhì)博物館。

“中華龍鳥(niǎo)”的發(fā)現(xiàn)再次激活了當(dāng)今生物演化領(lǐng)域的一大謎題——鳥(niǎo)類起源之謎。陳丕基教授介紹說(shuō)，在《自然》雜志發(fā)表的文章中，其名字還是保持了季強(qiáng)命名的“中華龍鳥(niǎo)”，但是在分類上，他們把它挪到了恐龍里。中華龍鳥(niǎo)不是鳥(niǎo)而是一種小型肉食恐龍這一觀點(diǎn)成為全世界古生物學(xué)家的共識(shí)。該文獲得了美國(guó)信息研究所（ISI）2000年在北京頒發(fā)的“經(jīng)典引文獎(jiǎng)”。這是從1981年以來(lái)在亞太地區(qū)18年間發(fā)表的SCI收錄二十萬(wàn)篇論文中選出引用率最高的213篇之一。上一個(gè)世紀(jì)我國(guó)地學(xué)和古生物學(xué)家在世界上做出的三個(gè)突出成就，其一是二十年代北京猿人的發(fā)現(xiàn)，其二是云南澄江動(dòng)物群的發(fā)現(xiàn)，第三個(gè)就是熱河生物群，后二者被譽(yù)為上個(gè)世紀(jì)末全世界最重大的化石發(fā)現(xiàn)，把我國(guó)古生物學(xué)研究在國(guó)際上的地位向前大大推進(jìn)了一步，遼西北票四合屯“中華龍鳥(niǎo)”與“孔子鳥(niǎo)”的產(chǎn)地一時(shí)成為全世界古生物學(xué)家朝拜的圣地?？茖W(xué)家基本上把“中華龍鳥(niǎo)”的時(shí)代確定為侏羅紀(jì)后的白堊紀(jì)早期，距今大約有1億2500多萬(wàn)年。

如果“中華龍鳥(niǎo)”屬于鳥(niǎo)類，身體上長(zhǎng)著羽毛并不足為奇了，但如果羽毛長(zhǎng)在不屬于鳥(niǎo)類的其他動(dòng)物身體上，那就具有非凡的科學(xué)意義了。所以“中華龍鳥(niǎo)”的橫空出世，標(biāo)志著恐龍研究的一個(gè)新起點(diǎn)，它為恐龍研究，尤其是為研究鳥(niǎo)類起源方向，提供了關(guān)鍵性的信息，這是一個(gè)里程碑式的發(fā)現(xiàn)。

熱河生物群讓遠(yuǎn)古生物世界盡現(xiàn)眼前

陳丕基研究發(fā)現(xiàn)，中生代后期，距今一億兩千五百萬(wàn)年前后，當(dāng)西方大多數(shù)國(guó)家尚被海水淹沒(méi)之際，在亞洲東部大陸形成了一個(gè)以“熱河生物群”為代表的淡水生物地理區(qū)系，包括東北、華北、西北、華東，內(nèi)蒙、蒙古東南部、朝鮮半島和日本九州與廣島地區(qū)，面積接近歐洲大小。這一生物群初始以“戴氏狼鰭魚—東方葉肢介—三尾擬蜉蝣”為代表。中國(guó)遼西地區(qū)是研究熱河生物群的經(jīng)典地區(qū)，包括義縣組和九佛堂組兩個(gè)層位，共跨越約1800萬(wàn)年。這里保存了大量精美的化石，含20多個(gè)重要生物門類：無(wú)頜類、軟骨魚類、硬骨魚類、兩棲類、龜鱉類、爬行類、鳥(niǎo)類、哺乳類等脊椎動(dòng)物類群；以及無(wú)脊椎動(dòng)物的腹足類、雙殼類、葉肢介、介形蟲(chóng)、蝦類、昆蟲(chóng)和蜘蛛等，另外還有水生的輪藻和各類陸生植物，以及少量早期的被子植物，如遼寧古果等，特別是買麻藤類，不僅數(shù)量多，而且分布面積大，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)10多個(gè)種屬，是我國(guó)中生代一個(gè)特殊的植物群。

改革開(kāi)放以來(lái)，陳丕基曾多次出國(guó)訪問(wèn)、考察，參加國(guó)際會(huì)議，進(jìn)行合作研究，是國(guó)際公認(rèn)的葉肢介化石和陸相白堊紀(jì)地層研究權(quán)威；是中國(guó)科學(xué)院資源與環(huán)境研究“九五”重大項(xiàng)目的重要負(fù)責(zé)人之一，也是國(guó)家自然科學(xué)基金“九五”重點(diǎn)課題“關(guān)于熱河生物群的演化和環(huán)境演變研究”的領(lǐng)頭人，他在這些研究方面都取得了重大研究成果。其項(xiàng)目成員先后發(fā)表論文專著70余篇（部），有27篇刊登在SCI刊物上，其中有關(guān)古生物、無(wú)脊椎動(dòng)物和地質(zhì)部分獲得了2002年江蘇省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。如今已年過(guò)九旬的陳老，仍經(jīng)常參與他研究領(lǐng)域中的各項(xiàng)工作，并鼓勵(lì)青年人挑起重?fù)?dān)，為我國(guó)地質(zhì)古生物研究發(fā)展貢獻(xiàn)著自己的余熱和力量。