始祖鳥的秘密

蔡沁

位于德國南部巴伐利亞州的索倫霍芬，以出產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的石灰?guī)r聞名于世。采礦業(yè)一直是索倫霍芬重要的經(jīng)濟(jì)支柱，歐洲石板印刷術(shù)就需要用到此地光滑平整的石板 。礦工們靠手動開采石片，他們逐一鑿開巖石，按照成色區(qū)分批次。19世紀(jì)中葉，礦工們無意中在一道石板里解開了關(guān)于始祖鳥的史前“封印”。

1860年，礦工們在一處采石場中發(fā)現(xiàn)一枚精致完整的羽毛化石。這枚羽毛長6.8厘米、寬1.1厘米，乍一看大小、形狀和現(xiàn)代鳥類的羽毛并沒有什么區(qū)別。但這一礦區(qū)屬于侏羅紀(jì)地層，意味著這根羽毛來自億萬年前 。在此之前，人們從未在這么久遠(yuǎn)的地層發(fā)現(xiàn)過鳥類化石 。這枚化石的發(fā)現(xiàn)，證明早在侏羅紀(jì)地球上就已經(jīng)有鳥類的蹤影了。1861年，法蘭克?？媳ぷ匀皇凡┪镳^的研究員將這枚羽毛化石正式命名為“Archaeopteryx”，意思是“古老的翅膀”，即始祖鳥。

很多始祖鳥化石是以頭部后仰、肢體扭曲的猙獰姿態(tài)現(xiàn)身，看起來死時極為痛苦。事實(shí)上，這樣怪異的姿勢是由于始祖鳥死后頸部肌肉強(qiáng)度下降，頸椎間富有彈性的韌帶自動牽引著脖子向后拉造成的，其實(shí)是鳥類最放松的姿態(tài)

在始祖鳥命名后的1個月，這一礦區(qū)又有喜訊傳來。礦工們在30米深的礦洞內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一具僅缺失頭骨的完整始祖鳥化石。這具化石既保存有鳥類的羽毛和翅膀，又保留有爬行類的尾巴和爪子，看起來十分怪異。

彼時恰逢英國著名生物學(xué)家查爾斯達(dá)爾文的巨著《物種起源》出版一周年，書中觀點(diǎn)——“物種是由較原始的種類演化而來的”觀點(diǎn)在神創(chuàng)論大行其道的歐洲被斥為異端。而橫空出世的始祖鳥化石正中達(dá)爾文學(xué)說的下懷。

英國博物學(xué)家托馬斯亨利赫胥黎，在對比始祖鳥和美頜龍（侏羅紀(jì)的一種小恐龍）的共同點(diǎn)后，提出了“鳥類是由恐龍演化而來”的假說。始祖鳥也因此被達(dá)爾文譽(yù)為“爬行動物與鳥類間缺失的一環(huán)”。然而達(dá)爾文和赫胥黎的學(xué)說提出之后，遭到了學(xué)界各種質(zhì)疑和嘲諷。如今，越來越多的化石證據(jù)已經(jīng)證實(shí)，這一猜想是正確日合平邏輯的。

查爾斯·達(dá)爾文于1859年出版了著名的《物種起源》，構(gòu)想鳥類是由爬行類演化而來

托馬斯·亨利·赫胥黎提出“鳥類由恐龍演化而來”

據(jù)研究，始祖鳥生活在1.5億～1.48億年前的侏羅 紀(jì)晚期，當(dāng)時的歐洲更靠近赤道，被溫暖的淺海包圍，始祖鳥就棲息在歐洲 南部的島嶼上。始祖鳥的體長約為50厘米，體重不超過1千克，和現(xiàn)代喜鵲差 不多大。前肢長有一對寬而圓的翅膀，翅膀上還長著3個指頭，指頭末端有 著長而尖的爪子。后肢細(xì)長，3個腳趾上也長著利爪。雖然結(jié)構(gòu)仍原始，但始 祖鳥已擁有基本的飛行能力。始祖鳥的身后挺著一條長長的尾巴，可以幫助它 們在奔跑時保持平衡。

始祖鳥的腦袋不小，吻部細(xì)長，后部膨大?，F(xiàn)代鳥 類口中無牙，而始祖鳥的嘴里長有許多鋒利的小牙齒。古生物學(xué)家通過對始祖 鳥頭骨進(jìn)行X射線和CT掃描，發(fā)現(xiàn)它們的大腦結(jié)構(gòu)與現(xiàn)代鳥類非常相似，其 腦部比例比絕大多數(shù)恐龍都要大，可謂是侏羅紀(jì)的“最強(qiáng)大腦”！其中視覺 區(qū)域占了腦部的1/3，這說明它們擁有發(fā)達(dá)的視力。始祖鳥還有著類似于現(xiàn)代 鳥類的內(nèi)耳結(jié)構(gòu)，這表明它們已經(jīng)擁有飛行所需要的平衡感、空間感與身體協(xié) 調(diào)能力。

始祖鳥看起來仿佛長了5只翅膀，前肢、后肢各一對，長長的尾巴構(gòu)成了第5只。從身上的羽毛類型和分布來看，它們已經(jīng)能夠完成簡單的飛行運(yùn)動

飛羽，是鳥類特化（由一般到特殊的生物進(jìn)化方式 ）來飛行的結(jié)構(gòu)，主要由羽根、羽軸和羽枝構(gòu)成。鳥類一旦 被剪去飛羽，就無法飛行。始祖鳥的雙臂具有發(fā)育完全的飛 羽結(jié)構(gòu)，腿部和尾巴上也有一小部分。

從始祖鳥的身體結(jié)構(gòu)來看，其攀爬能力有限，平時 還是習(xí)慣棲息在森林底部的地面上。但始祖鳥的翅膀并不能 進(jìn)行高強(qiáng)度、長時間的振翅飛翔，其大長腿也表明它們能在 森林里快速奔跑追逐獵物，是個迅猛的小型掠食者。

那么，始祖鳥是什么顏色的呢？其羽毛上的黑素體 可以告訴我們答案。黑素體是一種廣泛存在于鳥類和哺乳動 物毛發(fā)上的結(jié)構(gòu)，不同形狀和種類的黑素體代表著不同顏色 。2012年，美國布朗大學(xué)的研究人員對始祖烏黑素體進(jìn)行 分析對比，發(fā)現(xiàn)其部分羽毛是黑色的，羽毛邊緣和尖端可能 顏色更深。

由于身兼恐龍和鳥類的特征，始祖鳥穩(wěn)坐“鳥類祖 先”的寶座長達(dá)一個多世紀(jì)。那它究竟是不是鳥類的祖先呢？

赫胥黎提出的鳥類“恐龍起源論”，由于一直缺乏 過硬的證據(jù)，使人們對這個假說始終將信將疑。直到1996年，中國遼寧出土第一具帶羽 毛恐龍——中華龍鳥化石，讓科學(xué)家看到鳥類起源的曙光。近30年來，古生物學(xué)家已經(jīng) 在中國東北地區(qū)挖掘出大量帶羽毛的恐龍化石，它們形態(tài)各異，種類繁多，但都屬于恐 龍家族。這不禁讓科學(xué)家們犯了難：這些恐龍也長著羽毛，有的也長有翅膀，小部分甚至還 會飛，那它們到底算不算是鳥類呢？

經(jīng)過中外各國專家的細(xì)致研究，目前學(xué)界公認(rèn)鳥類 是由小型獸腳類恐龍演化而來，包括今天所有鳥類在內(nèi)，都是獸腳類恐龍家族的一員。 而始祖鳥只是鳥類演化過程中的分支，并不是鳥類的直系祖先。

如今，許多兼具恐龍和鳥特征的獸腳類恐龍被發(fā)現(xiàn) ，就連科學(xué)家都難以說清它們究竟是恐龍還是鳥，想要厘清鳥類演化的脈絡(luò)，還需要更 多研究。

始祖鳥生活的地區(qū)是位于海上的島嶼，有時海水灌 入淺灘會形成淺水潟（xì）湖（即海邊的鹽堿湖）。經(jīng)過數(shù)千萬年的演化，這片潟湖脫離了與沙洲和海岸的聯(lián)系， 湖底沉積了細(xì)膩的泥沙，湖水的鹽分也日益增高，終于成 為一片生命無法駐足的水域。一旦動物的尸體被暴風(fēng)雨或 洪水沖入潟湖，湖底的泥沙就會將尸體完全包裹，而湖中 極低的含氧量可以防止尸體進(jìn)一步腐壞，因此一些不易保 存的細(xì)節(jié)都能被封存。在始祖鳥化石周圍，古生物學(xué)家已 發(fā)現(xiàn)了包括昆蟲、魚類、翼龍和恐龍在內(nèi)超過400種動物 的化石，堪稱“古生物化石寶庫”。

始祖鳥生活在被淺海包圍的小島，海中有大量海洋生物，保存了無數(shù)精美的化石。其中就包括鱗齒魚

可愛的形象、悠久的歷史，加上學(xué)界中的特殊地位，讓始祖鳥成為繼霸王龍、猛犸象之后，古生物界又一家喻戶曉的明星。從1860年發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)在，已有十多具始祖鳥的化石，我們期待著古生物學(xué)家為我們帶來更多的驚喜！

（責(zé)任編輯/王佳穎 美術(shù)編輯/周游）