飛向藍(lán)天的恐龍

姜金愷

恐龍檔案

恐龍種類：中華龍鳥(niǎo)

產(chǎn)地：中國(guó)遼寧

大致年代：早白堊世，距今約1.25億年前

截止到目前，全球累計(jì)發(fā)現(xiàn)的恐龍種類已經(jīng)超過(guò)了2000種，其中發(fā)現(xiàn)于中國(guó)的恐龍種類就多達(dá)322種，位居全球第一，中國(guó)成了名副其實(shí)的恐龍大國(guó)！

在很多人傳統(tǒng)的印象中，恐龍不是像霸王龍那樣兇猛，就是像馬門溪龍那樣高大，又或者像三角龍、劍龍、甲龍那樣奇形怪狀。但正是這些奇怪的史前巨獸，經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的演化，最終變成了今天翱翔天空的鳥(niǎo)兒。

恐龍長(zhǎng)羽毛？

一百多年以來(lái)，全球的恐龍研究中心一直在歐洲和北美洲，因?yàn)樵跉W洲發(fā)現(xiàn)了人類歷史上的第一只恐龍禽龍，在北美洲發(fā)現(xiàn)了家喻戶曉的霸王龍、三角龍等。然而在20多年前，這一個(gè)重心發(fā)生了根本性的轉(zhuǎn)移，一場(chǎng)新的恐龍革命正悄然在中國(guó)興起，而這場(chǎng)恐龍革命將改寫(xiě)全球的生物教科書(shū)。

時(shí)間回到1995年，中國(guó)的科學(xué)家們?cè)谶|寧西部發(fā)現(xiàn)了一件非常奇特的恐龍化石，這件恐龍化石不僅保存了清晰的骨骼結(jié)構(gòu)，更令人驚訝的是，在骨骼周圍還保存下了絲狀的原始羽毛結(jié)構(gòu)，這個(gè)化石就成了中國(guó)發(fā)現(xiàn)最早的帶羽毛恐龍——中華龍鳥(niǎo)。

中華龍鳥(niǎo)的發(fā)現(xiàn)，像是一把打開(kāi)中國(guó)帶羽毛恐龍寶庫(kù)的鑰匙。從那以后，在遼寧西部這片大地上，越來(lái)越多的帶羽毛恐龍被挖掘出來(lái)。

時(shí)間來(lái)到2003年，一種全新帶羽毛恐龍的發(fā)現(xiàn)，把中國(guó)的古生物科研又推向了一個(gè)全新的高度，這只恐龍就是被譽(yù)為“四翼滑翔機(jī)”的顧氏小盜龍。顧氏小盜龍長(zhǎng)著四個(gè)翅膀，它的前肢和后肢都被羽毛所覆蓋，但它的羽毛結(jié)構(gòu)并不是像中華龍鳥(niǎo)那樣的絲狀毛發(fā)，而是跟現(xiàn)在鳥(niǎo)類幾乎一樣的不對(duì)稱飛羽。

恐龍檔案

恐龍種類：顧氏小盜龍

產(chǎn)地：中國(guó)遼寧

大致年代：早白堊世，距今約1.25億年前

長(zhǎng)羽毛就是為了飛？

正是因?yàn)橹腥A龍鳥(niǎo)和顧氏小盜龍身上的羽毛，才讓人們把現(xiàn)在地球上唯一有羽毛的動(dòng)物——鳥(niǎo)類跟恐龍聯(lián)系到了一起，那么恐龍長(zhǎng)出羽毛就是為了像顧氏小盜龍那樣滑翔，甚至飛行嗎？其實(shí)不然，在發(fā)現(xiàn)的眾多帶羽毛的恐龍中，有很多都是不會(huì)飛的，那么它們的羽毛用來(lái)干什么呢？

恐龍檔案

恐龍種類：華麗羽王龍

產(chǎn)地：中國(guó)遼寧

大致年代：早白堊世，距今約1.25億年前

迄今為止發(fā)現(xiàn)體積最大的帶羽毛恐龍——華麗羽王龍

華麗羽王龍的體長(zhǎng)能達(dá)到9米左右，它身上的羽毛只是非常簡(jiǎn)單的絲狀羽毛，類似于小雞身上的絨毛，跟現(xiàn)在鳥(niǎo)類的飛羽有很大的區(qū)別。由于華麗羽王龍的體型較大，絲狀羽毛并不能讓它具備飛行能力，所以古生物學(xué)家推斷這些絲狀的羽毛是用來(lái)保溫的。在華麗羽王龍生活的白堊紀(jì)早期，氣溫明顯低于白堊紀(jì)的其他時(shí)期，當(dāng)時(shí)的遼寧西部氣候可能有四季的變化，在寒冷的冬天，絲狀的羽毛可以幫助華麗羽王龍減少散熱，起到保溫的作用。

恐龍檔案

恐龍種類：胡氏耀龍

產(chǎn)地：中國(guó)內(nèi)蒙古

大致年代：侏羅紀(jì)中晚期，距今約1.6億-1.5億年前

絢麗多彩的長(zhǎng)尾羽恐龍——胡氏耀龍

胡氏耀龍是生活在侏羅紀(jì)時(shí)期的一種恐龍，它的身體長(zhǎng)度大約40厘米。胡氏耀龍最特殊的地方就是它的尾羽——尾巴末端長(zhǎng)有4枚長(zhǎng)20多厘米的帶狀尾羽。這4枚尾羽保存非常完整，每根尾羽長(zhǎng)度超過(guò)了身體本身長(zhǎng)度的一半。這4根漂亮尾羽的作用就像我們現(xiàn)在的孔雀一樣——在求偶的時(shí)候向異性炫耀，羽毛越艷麗代表自己的身體越強(qiáng)壯，而胡氏耀龍也保持著迄今為止最早使用羽毛來(lái)炫耀顯擺的紀(jì)錄。

恐龍檔案

恐龍種類：寐龍

產(chǎn)地：中國(guó)遼寧

大致年代：早白堊世，距今約1.25億年前

恐龍的似鳥(niǎo)行為

雖然這些有羽毛的恐龍不會(huì)飛，但在它們的身上都或多或少能夠看到鳥(niǎo)的習(xí)性。

寐龍的化石不但保存完整，而且還保持了睡覺(jué)的姿勢(shì)，在發(fā)現(xiàn)的眾多恐龍化石中，尤其罕見(jiàn)。寐龍的睡姿表現(xiàn)為：后肢卷縮在身體下方，部分頭部埋在其中一只翅膀下面。寐龍的體態(tài)和睡眠狀態(tài)都與現(xiàn)代鳥(niǎo)類相似，都是蜷縮著身體睡覺(jué)，這樣就可以減少體表面積，減少散熱，有利于抵御體溫下降。寐龍睡覺(jué)的姿勢(shì)讓古生物學(xué)家看到，鳥(niǎo)類與恐龍不僅僅在羽毛這種結(jié)構(gòu)上有著相似性，還在某些行為上存在著一定的聯(lián)系。

恐龍檔案

恐龍種類：尾羽龍

產(chǎn)地：中國(guó)遼寧

大致年代：早白堊世，距今約1.25 億年前

尾羽龍的前肢上雖然長(zhǎng)有羽毛，但是尾巴頂端那束扇形排列的羽毛更加顯眼。這些羽毛有著明顯的羽軸，和現(xiàn)代羽毛非常相似，唯一的區(qū)別就在于，尾羽龍的羽毛是沿羽軸兩側(cè)對(duì)稱分布的，所以是一種比較原始的羽毛。

值得一提的是，古生物學(xué)家在尾羽龍化石的肚子里發(fā)現(xiàn)了胃石。這表明尾羽龍是個(gè)素食者，它用牙齒切割植物，通過(guò)腸胃的蠕動(dòng)來(lái)讓胃石研磨植物，而在現(xiàn)在的鳥(niǎo)類中也存在著這種胃石的結(jié)構(gòu)。尾羽龍胃石的發(fā)現(xiàn)，讓我們了解到恐龍與鳥(niǎo)類之間存在著越來(lái)越多的聯(lián)系。

給恐龍測(cè)骨齡？

迄今為止發(fā)現(xiàn)最早的帶羽毛的恐龍——赫氏近鳥(niǎo)龍

恐龍檔案

恐龍種類：赫氏近鳥(niǎo)龍

產(chǎn)地：中國(guó)遼寧

大致年代：中侏羅世，距今約1.6億年前

赫氏近鳥(niǎo)龍也是一種帶羽毛的恐龍，并且是迄今發(fā)現(xiàn)的世界上最早的帶毛恐龍化石，比德國(guó)的始祖鳥(niǎo)要早1000萬(wàn)年，同時(shí)它也是繼小盜龍之后，人們發(fā)現(xiàn)的第二只長(zhǎng)著四個(gè)翅膀的恐龍。但是赫氏近鳥(niǎo)龍的羽毛并不是像小盜龍那樣屬于不對(duì)稱飛羽，所以赫氏近鳥(niǎo)龍的滑翔和飛行能力并沒(méi)有小盜龍那么優(yōu)秀。

赫氏近鳥(niǎo)龍的骨骼化石標(biāo)本和羽毛印痕保存非常完整，外部的形態(tài)信息很早就已經(jīng)獲取，那這么一件標(biāo)志性的物種還有什么信息是我們不知道的呢？

2017年，一支中國(guó)的古生物研究團(tuán)隊(duì)大膽地切開(kāi)了赫氏近鳥(niǎo)龍骨骼化石標(biāo)本，打算一探究竟，沒(méi)想到竟然在赫氏近鳥(niǎo)龍的骨骼里發(fā)現(xiàn)了類似樹(shù)木年輪的結(jié)構(gòu)——生長(zhǎng)停滯線。赫氏近鳥(niǎo)龍骨骼里的“骨輪”跟年輪的形成過(guò)程一樣，也是由于冬天食物稀少，身體生長(zhǎng)緩慢而堆積成的一條生長(zhǎng)停滯線。

切開(kāi)赫氏近鳥(niǎo)龍肱骨的骨組織后，我們發(fā)現(xiàn)赫氏近鳥(niǎo)最外側(cè)有兩條生長(zhǎng)停滯線（下圖黑色箭頭指向部分），但是這兩條生長(zhǎng)停滯線并不能代表這只赫氏近鳥(niǎo)龍只有兩歲。跟樹(shù)的年輪不同，動(dòng)物骨骼內(nèi)的生長(zhǎng)停滯線數(shù)量并不能直接代表年齡，因?yàn)闃?shù)木在適宜的條件下可以無(wú)限地生長(zhǎng)，而對(duì)于動(dòng)物來(lái)說(shuō)，骨骼總有一個(gè)生長(zhǎng)限度，意思就是長(zhǎng)到一定程度身體骨骼會(huì)停止生長(zhǎng)，就比如有的成年人身高2米，而有的成年人身高1.7米，但無(wú)論如何1.7米的成年人都不可能再長(zhǎng)到2米了。所以樹(shù)的年輪可以判斷樹(shù)的年齡，而恐龍的“骨輪”則不能判斷恐龍的年齡。想要給恐龍測(cè)骨齡，也是沒(méi)法辦到的！

雖然沒(méi)有辦法給恐龍測(cè)骨齡，但我們還是可以從赫氏近鳥(niǎo)龍的骨組織切片中看到一個(gè)很重要的信息，那就是赫氏近鳥(niǎo)龍的生長(zhǎng)發(fā)育速率。由于化石是一件赫氏近鳥(niǎo)龍成熟的個(gè)體標(biāo)本，所以我們知道這只赫氏近鳥(niǎo)龍從出生到骨骼停止發(fā)育只用了兩年的時(shí)間，而我們?nèi)祟悘某錾焦趋劳Ｖ拱l(fā)育幾乎要經(jīng)歷至少20 年的時(shí)間。從赫氏近鳥(niǎo)龍生長(zhǎng)停滯線的位置來(lái)看，第一條線的位置離骨骼中心很遠(yuǎn)，第二條線的位置離第一條線的位置卻很近，這說(shuō)明了一個(gè)關(guān)鍵性的問(wèn)題，就是赫氏近鳥(niǎo)龍的身體生長(zhǎng)發(fā)育基本上在出生的第一年就完成了90% 多，第二年基本上身體發(fā)育就很緩慢了。再進(jìn)行對(duì)比，現(xiàn)在鳥(niǎo)類的生長(zhǎng)發(fā)育速率基本上跟赫氏近鳥(niǎo)龍一模一樣。

所以我們不光可以從羽毛結(jié)構(gòu)、生活習(xí)性這兩個(gè)方面來(lái)探究恐龍，還可以從鳥(niǎo)類和恐龍的生長(zhǎng)發(fā)育速率中發(fā)現(xiàn)它們兩者確實(shí)存在著千絲萬(wàn)縷的關(guān)系。

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樹(shù)的年輪是如何形成的？

由于在北半球春夏日均陽(yáng)光照射時(shí)間長(zhǎng)、溫度適宜、雨水豐富，使得樹(shù)木生長(zhǎng)得尤其迅速。而到了秋冬季節(jié)，日均陽(yáng)光照射時(shí)間短、溫度寒冷、雨水稀少，樹(shù)木生長(zhǎng)又變得很緩慢。生長(zhǎng)較快的就是年輪與年輪之間的部分，生長(zhǎng)較慢的就日積月累地加深，形成年輪。

讓恐龍身披花彩衣

巨嵴彩虹龍：來(lái)！左邊跟我一起畫(huà)條龍！在右邊再畫(huà)一條彩虹！

恐龍檔案

恐龍種類：巨嵴彩虹龍

產(chǎn)地：中國(guó)河北

大致年代：中侏羅世，距今約1.6億年前

巨嵴彩虹龍的化石表明，對(duì)于飛行至關(guān)重要的不對(duì)稱飛羽在大約1.6億年前就已經(jīng)出現(xiàn)，比之前的發(fā)現(xiàn)提早了至少1000萬(wàn)年，且首先出現(xiàn)在帶羽毛恐龍尾部，而不像現(xiàn)代鳥(niǎo)類那樣同時(shí)出現(xiàn)在尾巴和翅膀上。不對(duì)稱飛羽是現(xiàn)代鳥(niǎo)類用于飛行的典型特征，因此巨嵴彩虹龍尾巴上不對(duì)稱飛羽的發(fā)現(xiàn)充分表明，其當(dāng)時(shí)已具有輔助飛行特征甚至能力。但巨嵴彩虹龍前肢上的飛羽卻幾乎是對(duì)稱的，這表明不對(duì)稱飛羽可能首先從尾巴上演化出現(xiàn)，也證明了尾巴對(duì)于飛行起源至關(guān)重要。

科學(xué)家在巨嵴彩虹龍化石頭頸部、胸部以及尾基部等處的羽毛中發(fā)現(xiàn)了色素體。對(duì)比現(xiàn)在的鳥(niǎo)類發(fā)現(xiàn)，巨嵴彩虹龍的翅膀和尾部的羽毛色素體類似須鳳頭雨燕的黑褐色，而脖子上的羽毛色素體則分別類似安氏蜂鳥(niǎo)、黑帶尾蜂鳥(niǎo)和白尾星額蜂鳥(niǎo)的綠、紅、藍(lán)三種顏色，因此得名彩虹龍。

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羽毛色素體及其結(jié)構(gòu)決定了鳥(niǎo)的顏色

現(xiàn)生鳥(niǎo)類具有五彩繽紛的顏色，這主要取決于羽毛具有的色素體以及羽毛內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。而羽毛的色素種類也有多種，例如，球狀的棕黑色素、棒狀的真黑色素等，它們均由黑色素細(xì)胞產(chǎn)生，黑色素顆?？呻S羽毛的形成進(jìn)入羽毛的不同部位，從而與羽毛的內(nèi)部結(jié)構(gòu)等因素一起決定羽毛的顏色。

結(jié)語(yǔ)

中國(guó)這些帶羽毛恐龍的發(fā)現(xiàn)，為世界研究鳥(niǎo)類起源和飛行演化提供了很多關(guān)鍵性的證據(jù)，同時(shí)還告訴了我們，在如今的生活中依然有恐龍的存在，那就是鳥(niǎo)類。