上海科普大讲坛 第十六讲从中华龙鸟到远古昆虫——化石诉说的古老故事（上）

上海科普大讲坛 第十六讲从中华龙鸟到远古昆虫
——化石诉说的古老故事（上）

化石——存留在岩石中的古生物遗体或遗迹。那些曾经鲜活的生命，任时光把自己镂刻成一本本微型史书，透过岁月的长河，对亿万年后的人类描述着远古世界的喧闹繁荣，诉说着沧海桑田的变化规律。你也许听说过这样的比喻：如果把漫长的地球历史浓缩至一小时，那么动物是直到最后十五分钟才出现的。而陆生动物则是在倒数六分钟时才出现的。爬行动物时代在这一小时快走完时，才持续不过两分多钟。那么我们人类呢？

尽管人类在地球上出现的时间如此之晚，但是人类却从未收回探询过去的目光。那一块块古老的化石，在科学家眼中却是能让时光倒流的水晶球，展现出漫长而曲折的生命进化历程。

研究化石有哪些方法和技巧？对于人类的现在和未来，化石又有着怎样的意义？带着你的已知，向着你的未知，在今天的大讲坛中，倾听化石诉说的古老故事。

《鸟类起源研究的历史与现状》

演讲人：

中国地质科学院地质研究所研究员博导 季强

说到中华龙鸟与昆虫的现状，首先要知道在中国辽西保存了很多完好的化石，是中生代生物的“庞贝城”，也是东方的“索伦霍芬”，通过对这些化石可开展有关真兽类哺乳动物起源的早期演化、被子植物起源的早期演化、鸟类起源的早期演化研究，也将展示给大家那些远古时期的情景。

世界上第一根有羽毛的始祖鸟化石是1810年德国发现的印版石，这之后科学界就开始了深入研究，其中托马斯•赫胥黎先生是世界上第一位提出恐龙与鸟类有关联的科学家，因为在一般人看来，恐龙早已灭绝。即使是有证据，在赫胥黎所处的年代，还是不能被轻易认可，之后140年之间相关争论不断，整个分歧点就在于鸟类是起源于什么。主要有两大派别：一派认为鸟类由初龙类爬行动物演化而来，另一派认为鸟类由恐龙演化而来。

20世纪70年代美国耶鲁大学的约翰奥斯特隆教授对德国始祖鸟、美颌龙和美洲恐爪龙进行比较解剖学研究，发现有100多种特征与恐龙基本上是相同的，又重新复活了恐龙起源假设，但尽管如此，争论仍还存在，原因是缺少由恐龙到鸟中间的那个过渡性生物，没有找到这种标本来证明该的观点是正确的，同时这给中国人留下了契机。

20世纪90年代，在中国的辽西进行的古化石研究有很大的进展，1995年中国科学院侯连海先生发现了圣贤孔子鸟化石，拉开了中国鸟类起源研究的序幕。这块化石显示它的尾巴很短，与现在的鸟类尾部很相同的。

1996年，辽西的农民在种地的时又发现了一块化石，石头上有一个清晰漂亮的恐龙造型：头昂着，尾巴翘起来，后腿蹬着，一副向前奔跑的姿态。它前肢短后肢长，牙齿呈锯齿状，尾巴有7节尾椎，从头至尾才76公分，但这块化石有一个突出的特征，是恐龙身上长有很短的纤维状皮肤衍生物，从骨骼学的意义上看，它是一条食肉性恐龙，但是，从世界现存的资料看，所有的恐龙化石都没有这种纤维状皮肤衍生物，这个标本是世界第一例。

化石上的皮肤衍生物具有分叉现象，这正是当年赫胥黎所没有找到的。分叉现象是羽毛的特征而不是毛发的特征。所以，这种皮肤衍生物应是羽毛而不是毛发。为了区别于现代鸟类的羽毛，提出了一个新概念——“原始羽毛”。同时，正式将这种化石上的生物命为“中华龙鸟”。这样命名的根据有三，一是化石是在中国发现并由中国科学家研究的；二是这种生物长有原始羽毛，那它就是介于恐龙和鸟类之间的过渡性生物，取名“龙鸟”意思是说它既像龙又像鸟；三是这种命名表明我是支持赫胥黎鸟类是由小型兽脚类恐龙演化而来的假说。

当“中华龙鸟”发现了以后，整个的国际科学界就开始轰动起来，美国费城的费城科学院，组织了一个“梦之队”研究团队，一起到中国来，但是看过了后，争论仍旧，所以“中华龙鸟”的发现，当时主要是围绕三个问题开展研究，一是“中华龙鸟”名称的合法性问题，以马丁为代表的西方科学家，认为“中华龙鸟”就是中国和德国始祖鸟一起发现的“美合龙”生物，所以“中华龙鸟”就不具有优先权。第二“中华龙鸟”究竟是龙还是鸟，这对我研究的团队来说是非常为难的问题。我在1996年的时候查阅了所有的参考文献和教材，什么是鸟，只要在动物身上长有羽毛的都叫鸟，但是这是一个过渡性的生物，所以它身上显不出足够的性质。

1997年，在中国辽西地区又发现了一种恐龙化石，取名原始祖鸟，从它的形态显示发现，它嘴里的牙齿已经退化，身上的尾羽是二元结构，有羽柄和羽枝，它是有羽片的，完全跟现在的尾羽形态一致。当文章发表后，美国的拉瑞马丁教授在没有看标本的情况下就发出观点，他说根据季强博士提供的标签来看，原始祖鸟是没有羽毛，他认为原始祖鸟死亡了后，它的骨骼压在另外一个鸟类的羽毛之上，他不承认世界上有长羽毛的恐龙，对此的冲击很大，但后来美国来访的专家都承认，原始祖鸟确实是长有羽毛的。

1998年又发现了世界上第三个长羽毛的恐龙，其中胃石和现在的鸟类是一样的，前肢有很短的所谓飞行羽毛，据我所知原始鸟是不具有飞行能力，只是属于快速奔跑型。它的羽毛和现代鸟类的羽毛结构上是一样，只是形态上不一样，它羽毛长的是对称的，而现在的飞行鸟类羽毛是不对称的。1998年，美国总统克林顿要来华访问，当时手里拿着美国国家地理杂志，他说中国辽西的中华龙鸟、尾羽鸟等珍惜化石的发现是20世纪末最重要的科学发现之一。

在1998年发现了尾羽鸟化石后，国际科学界基本上形成共识，由于中国长羽毛的恐龙不断发现，现在基本上对小型吃肉恐龙始源学说变成了国际科学家主流的学术思想，《自然》1999年6月号，为此隆重推出了彩色封面文章，杂志社还特意请美国加州大学的教授凯文派丁做评论文章。这位知名教授在文章中说：“中国发现的这个东西正是我们要寻找的恐龙和鸟中间的那个过渡性生物。”最后，编辑部发表文章做结论：“中华龙鸟”的发现是解决鸟类起源问题的新曙光，龙鸟之争已经结束。1999年，中国科学院的徐星博士报告了两种长羽毛的恐龙化石，北票龙和中国鸟龙，是中国科学院第一位科学家站出来支持鸟类是由恐龙演变而来的观点，这对我们是很大的支持。

2000年以后国际科学界和中国的古生物学家研究的方向是什么呢？过去对鸟的定义那些特征现在恐龙身上都已体现了，这牵涉到鸟类如何定义，以及鸟的始源问题。德国的始祖鸟前后一共发现了九块，其中有些带有羽毛印痕，有些又带有恐龙的特征，那究竟是恐龙还是鸟，科学家没也没定论，直到中国的徐星科学家发现顾氏小盗龙，就是四翼恐龙，他认为恐龙演化到鸟之间必须要经历一个四翼的阶段，即后腿及前肢都长飞行羽毛。那在中国是否也有与德国的始祖鸟相同的鸟存在？在2002年辽西发现了第一只初鸟类的化石取名中华神州鸟，有长尾巴，前后的羽毛都非常长，是具有非常强的飞行能力，但要注意地是，它后肢的第一指与其他三个指头方向是一致的，这是保留了恐龙奔跑的特点。同年又发现第二个初鸟类化石取名东方吉祥鸟，最明显的特征是它的第一指头方向反转过来，在演化上更为进步，具备了上树、在树上停留、抓物的能力。2005年，在河北丰宁地区发现了取名华美金凤鸟化石，可以看到它的嘴里长了密密麻麻的牙齿，但牙齿已没有锯齿，形态比较直立，所以当时这些做了秩序分析，主要有两个意义，第一更加明确地支持鸟类是由小型吃肉恐龙演变而来的观点；第二分析显示的结果是中国河北发现的华美金凤鸟和德国的始祖鸟是姊妹群关系。

那目前如何对“鸟”进行正确的定义？这也存在争论，目前科学界还没有对“鸟”作出权威性的定义。生物学家林奈设立“鸟纲”时，认为鸟的最显著特征是长有羽毛，但如今中国科学家发现了长羽毛的恐龙，这一特征就不能用来定义鸟类了。我认为应撤销鸟纲，把恐龙与鸟类合并在一起，设立恐龙纲。如这观点成立，那么可以这么说，恐龙并没有灭绝，家里的鸡、水里的鸭、天上飞的大雁都是恐龙的后代。

世界上第一根有羽毛的始祖鸟化石是1810年德国发现的印版石，这之后科学界就开始了深入研究，其中托马斯•赫胥黎先生是世界上第一位提出恐龙与鸟类有关联的科学家