在我们的传统概念之中,人们往往认为恐龙已经灭绝了。但英国脊椎动物古生物学家、做家和科学传布者达伦·奈什和英国天然汗青博物馆研究员保罗·巴雷特那两位恐龙研究范畴的泰斗级人物却表达了判然不同的概念——恐龙没有灭绝。在《恐龙研究指南》一书中,二人一起头就指出,灭绝的是“非鸟恐龙”,鸟类做为恐龙的后嗣不断保存到如今。

那么,恐龙是何时且若何成为地球霸主的,又是若何衰亡的?最初,它们又是若何演化出鸟类的呢?

以下内容选自《恐龙研究指南》,较原文有删省修改,部门小题目为摘编者所加,非原文所有,文中所用插图均来自该书。已获得出书社受权刊发。

恐龙已经灭绝了吗?恐龙发现简史  第1张

《恐龙研究指南:1.6亿年的生活与演化》,[英]达伦·奈什 [英]保罗·巴雷特 著,牛长泰 译,后浪丨中国友谊出书公司2022年12月版。

“恐龙失败论”那个过时的概念呈现于何时?

人们第一次科学地认识非鸟恐龙是在19世纪40年代。在其时,英国剖解学家理查德·欧文(Richard Owen)提出,发现于英格兰南部的三具大型爬行类骨骼化石的髋部拥有不异的特征,而那些特征是其他爬行类没有的。拥有那些不寻常特征的爬行类都非常庞大,那些被欧文认为重要的关键特征也显示出那些动物的身体与四肢是若何特化以接受身体的庞大重量。欧文根本上把它们视为“超等爬行类”—差别于现代大大都体型较小、四肢伸展的爬虫类,而是类似于大象和犀牛等大型哺乳动物。欧文将那些动物定名为“dinosaurs(恐龙)”,意思为“terrible reptiles(恐惧的蜥蜴)”,那里“terrible”一词具有“awesome(可怕的,令人畏惧的)”或“fearfully great(十分大)”的含义。

那三种被欧文认为是恐龙总目标开创成员的动物是肉食性的兽脚类恐龙巨齿龙(Megalosaurus)和植食性的禽龙(Iguanodon)与林龙(Hylaeosaurus)。那些恐龙早在欧文对它们做出研究的几十年前就被发现了,但人们不断都认为那三种动物没有较近的亲缘关系。事实上,在其时科学家们记录了大量令人猜疑的大型古爬虫类化石,此中许多化石令人兴奋、别致,而那些化石看起来和现生的爬行类(龟、蛇、蜥蜴、鳄鱼等)没有明显的亲近亲缘关系。

恐龙已经灭绝了吗?恐龙发现简史  第2张

在欧文发现的三种恐龙化石中,巨齿龙是独一的肉食性恐龙。人们发现了良多巨齿龙的骨骼化石,但是最惊人的仍是那块庞大的下颌骨化石。那块下颌骨长有刀状的牙齿,那些牙齿有的已完全长出,有的部门长出。

现实上,在此之前的几个世纪中,人们不断在不竭地发现恐龙以及其他早已灭绝的动物的骨骼化石,人们对那些化石感应十分猜疑。此中一些人—包罗古代的希腊人、罗马人和中国人—把那些骨骼化石解释为神话中的英雄与怪物的遗骸。事实上,一些专家认为某些神话传说中虚构的生物就缘于人们试图去解释那些早已灭绝动物的化石,此中最有名的生物就是中亚的狮鹫。

欧文认为恐龙类似于厚皮动物的概念遭到了19世纪后半叶欧洲的其他新发现的挑战。此中一些化石记录—包罗在英国发现的小型双足植食性恐龙棱齿龙(Hypsilophodon),在德国发现的体型更小的双足肉食性恐龙美颌龙(Compsognathus)以及鼻祖鸟(Archaeopteryx)—证了然恐龙和鸟类之间的亲近演化关系。鼻祖鸟,以保留有精巧的羽毛印痕化石而闻名,那一发现对证明鸟类早在距今约1.5亿年的晚侏罗世就已经存在具有重要意义。

恐龙已经灭绝了吗?恐龙发现简史  第3张

在20世纪初,工业家和慈悲家安德鲁·卡内基向伦敦、巴黎等城市捐赠了几具梁龙骨架的复成品。那张照片展现了1905年5月他捐赠给伦敦的梁龙骨架揭幕的场景,今天人们凡是称它为 “Dippy”。

在19世纪余下的时间以及之后的世纪里,欧洲不竭地产出新的恐龙化石,但是后来北美洲成为恐龙研究者们存眷的焦点。在美国科罗拉多州、蒙大拿州和其他地域的上侏罗统和上白垩统的地层中保留有大量壮不雅的恐龙遗骸,科学家、地量勘探者和专业化石保藏者发现并发掘出许多新的恐龙物种的化石,那开启了恐龙大发现的黄金时代。所有非鸟恐龙中最出名的恐龙—好比暴龙、三角龙(Triceratops)、梁龙、利诱龙(Apatosaurus)以及剑龙—都是在那时发现的,它们的骨骼化石被运往美国东部的各大博物馆恐龙研究在履历了那一狂热期之后,在20世纪初的几十年里突然恬静下来,那一切发作得是如斯突然,以致于到了20世纪30年代,人们对恐龙的研究根本上裹足不前。

20世纪中期关于恐龙的研究来说是一个漫长的安好期。在那个阶段,研究工做仍在继续,好比在20世纪30年代人们在印度发现了恐龙化石并对它们停止了描述,在20世纪40年代俄国探险队抵达蒙古并停止了一系列的恐龙化石搜索工做,但是那些工做与其时人们对其他动物类群的研究工做比拟其实是黯然失色。事实上,在那个安好期,人们凡是认为哺乳类(出格是那些属于现代的类群,像啮齿类和马)比恐龙更值得研究,而恐龙是一类走入死胡同的动物。当人们试图将地球上的生命做为一个整体来理解时,人们对恐龙研究没有兴趣,凡是认为它们不值得存眷。在20世纪50年代和60年代早期,非鸟恐龙经常遭到负面的评价—它们被认为是必定要灭绝的失败物种,比代替它们的哺乳类要低等,它们之所以可以保存,是因为中生代的地球陆地外表被一片宽广的热带池沼所笼盖,那种情况刚好为它们供给了保存的前提。

恐龙已经灭绝了吗?恐龙发现简史  第4张

科学界对恐龙的研究兴趣在20世纪的头几十年不断在减退,但博物馆对展品的需求仍然存在,那件颈部很长的蜥脚类梁龙的标本于20世纪20年代在美国国度恐龙化石庇护区(Dinosaur National Monument, USA)被发掘出来。

人们常常认为“恐龙失败论”那个过时的概念间接开展自19世纪科学家们的概念。但事实并不是如斯,因为“恐龙失败论”那种概念现实上是在20世纪才呈现的,其呈现布景即是恐龙研究的安好期,在此期间学界对恐龙研究其实不感兴趣。其实与人们凡是认为的恰好相反,19世纪末和20世纪初研究恐龙的科学家以至经常把恐龙想象成与鸟类有关的活泼生物。

奥斯特罗姆、巴克与恐龙文艺复兴

不管“安好期”的原因是什么,当20世纪60年代末少数科学家起头从头审视恐龙时,那个安好期完毕了。在某种水平上,那些科学家恢复了19世纪学术界对非鸟恐龙和古鸟类那些积极的观点,以至有过之而无不及。那一事务被称为恐龙文艺复兴,在那个众口一词的期间,严谨、证据翔实的科学研究和轻率、缺乏根据的揣测以同等的数量存在着。在恐龙文艺复兴期间,有两名美国科学家最为出名,第一位是耶鲁大学皮博迪天然汗青博物馆的约翰·奥斯特罗姆(John Ostrom)。

奥斯特罗姆的早期科研工做涉及长有鸭嘴状喙部的鸭嘴龙类(hadrosaurs)和角龙类恐龙(好比三角龙)的牙齿与颌部,那是晚白垩世两种重要的植食性恐龙。他认为鸭嘴龙其实不像“安好期”学界所认为的那样生活于池沼地带,而是陆生的专吃针叶类动物嫩枝嫩叶的精食者。他还看到有证据表白,非鸟恐龙比想象中更具群居性、行为愈加复杂。同时他也指出,与“安好期”所认为的比拟,非鸟恐龙的生长更为敏捷,而且有更活泼的“温血动物”心理特征。

恐龙已经灭绝了吗?恐龙发现简史  第5张

19世纪40年代人们在英国发现了棱齿龙化石。今天我们已经晓得它是生活在林地和平原上的两足动物。然而,在19世纪晚期和20世纪早期它被错误地认为是一种四足动物,以至是一种会爬树的动物。

但是,他更有目共睹的工做是对似鸟的兽脚类恐龙恐爪龙(Deinonychus)(1964年发现于蒙大拿州)和侏罗纪鸟类鼻祖鸟的研究(工做的价值与重要性要远胜于他之前的研究功效)。奥斯特罗姆不只描述了长有镰刀状爪、高度灵敏的恐爪龙奇异的剖解学特征,他还记录了良多恐爪龙和鼻祖鸟共有的特征,那些特征数量庞大,为那两类动物之间的亲近演化关系供给了明白的证据。恐爪龙化石呈现在白垩系地层(距今约1.15亿年前),而鼻祖鸟化石要愈加古老一些,散布于侏罗系地层(距今约1.5亿年),那意味着恐爪龙现实上是兽脚类恐龙早期演化阶段的类型中存活下来的晚期孑遗。奥斯特罗姆提出,在更古老的地层中可能会发现体型更小的形似恐爪龙的兽脚类恐龙。那个概念已经被大量的发现所证明。

奥斯特罗姆的概念和察看成果得到了杂志和电视节目标普遍报导。他的一论理学生进一步鼎力推广那些概念和理论,那论理学生就是出名的反传统主义者—罗伯特·巴克(Robert Bakker)。他认为,恐龙骨骼的显微构造与哺乳类和鸟类类似,那表白恐龙可以快速生长,行迹化石也表白恐龙能够与现生哺乳类和鸟类一样停止快速的行走与奔驰。他还研究了恐龙的演化速度,它们整体的剖解构造,以及肉食性恐龙与植食性恐龙的比例。巴克认为所有那一系列证据都强烈地撑持恐龙是“温血”动物那一概念,它们身体与器官的运行体例与鸟类和哺乳类愈加类似,而不是蜥蜴和鳄类。他同样撑持奥斯特罗姆关于鸟类起源的研究,并认为“非鸟恐龙是演化的失败者,比哺乳类低等”那种其时流行的传统概念是错误的,与之相反,恐龙的演化长短常胜利的,从演化方面来讲要比某些其他动物类群愈加高级。

现代恐龙研究

奥斯特罗姆和巴克的概念与颁发鼓励着其他科学家进一步存眷非鸟恐龙研究界所发作的工作。但若是说在那时只要奥斯特罗姆和巴克对非鸟恐龙感兴趣,那是不合错误的。事实上,与此同时,除了美国,波兰俄罗斯、中国、南非、阿根廷等其他地域的研究项目意味着美国以外的科学家也做出了许多惊人的发现。此中有些研究是战后经济苏醒的成果,而大大都是起头于“安好期”研究的延续,只不外在以前那些研究没有引起人们的存眷,或者没有产生令人冲动的研究功效,以致于人们轻忽了它们的存在。

无论发作什么,奥斯特罗姆和巴克提出的概念和发现与新恐龙的颁发不约而合,各类奇异的恐龙新物种在世界各地被发现,包罗在蒙古发现的恐手龙(Deinocheirus)(以其庞大的前肢而闻名),在南非发现的牙齿尖利的异齿龙(Heterodontosaurus),在尼日尔发现的具背帆的植食性恐龙豪勇龙(Ouranosaurus),以及在科罗拉多州发现的巨型长颈恐龙超龙(SuPErsaurus),再加上前文所提到的恐爪龙,似乎良多恐龙都刚好在那个期间被发现,那足以引起记者与公家的重视。恐龙文艺复兴标记着,和其他化石动物类群比拟,恐龙遭到的存眷水平发作了改变。从那时起,越来越多的科学家起头参与恐龙研究。现在,奥斯特罗姆关于鸟类起源的假说得到了很好的撑持,它以至能够被认为是脊椎动物演化史上证据最为充实的假说之一。因而,认为非鸟恐龙的演化进入死胡同那种旧不雅念是错误的。

恐龙已经灭绝了吗?恐龙发现简史  第6张

将过去那些壮不雅的大型恐龙——像图中所展现的背具骨板的植食性恐龙剑龙和长角的兽脚类恐龙角鼻龙(Ceratosaurus)——想象成演化上的失败者是完全错误的。相反,恐龙是有史以 来演化出的最胜利的动物类群之一。

事实上,若是我们想探究鸟类的诸多特征是若何以及在何处起源的,领会更多恐龙的生物学与剖解学常识是至关重要的。20世纪60年代以来,大量的恐龙新物种被人们发现并记录,那同样令人兴奋。当然,自1824年第一块恐龙化石(巨齿龙)被定名以来,恐龙新物种的发现从未连续,而惊人的发现数量意味着超越85%的现已确认的非鸟恐龙是在1990年之后被定名的。

恰是因为那些惊人的发现,现在我们对恐龙化石的软组织—笼盖其身体外部的构造—有着越来越明晰的认识。我们如今有大量关于非鸟恐龙皮肤上生长的羽毛、丝状体和其他构造的信息,一些标本以至保留了恐龙的肌肉、内脏以及其他内部器官。那些关于恐龙生物学与演化的新概念以及大量连系手艺前进而做出的新发现,使得非鸟恐龙与古鸟类的研究成为古生物学界更具开辟性和最活泼的研究范畴之一。

仅仅过了几十年,现在恐龙科学界的面孔已经和之前大不不异了。关于非鸟恐龙和古鸟类的研究工做也使得人们清晰地意识到,针对现生动物的剖解学研究,出格是功用形态学方面的研究非常单薄。有些手艺最后被创造只是为了查验一些关于恐龙的理论,古生物学家在恐龙的研究工做中遭到启发,利用那些手艺来查验许多关于生物演化形式和趋向的理论。因而,古生物学家所提出的问题引发了一场“剖解学革命”,在那场“革命”中,科学家们起头从头研究现生动物,此中包罗大象、蜥蜴、鳄鱼还有鸟类。

原文做者/[英]达伦·奈什 [英]保罗·巴雷特

摘编/何也

编纂/李永博

导语校对/吴兴发