走近动物世界-第7部分

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就是形态大小、模样、差异非常大。这说明了恐龙是个非常庞大的家族。就像我刚才最开始给大家讲的，目前为止已经报道了1100个属，当然应该确切地说成立的只有300多个属，但是每个属里又包含很多的种，就是说恐龙的家族是非常庞大的。那么我们做这个工作，第一个我们要了解我们发现新的化石，了解它有多少种恐龙，再下来我们要做一个很重要的工作，就是把这些不同种的恐龙联系起来，就是说把它分类，看看它们之间是什么关系，比如说是哥俩的关系呢，还是叔侄的关系，也许就是理顺它们这种关系。这里是不同种的恐龙复原的一个小生命演化树，叫分支树，表明这个恐龙有不同的两大类，就是上面有个蜥臀类，下面有个鸟臀类，这两大类又包含着不同的小类。其中大家看见就是第三个，这一类恐龙是非常非常有意思的一类恐龙，为什么这么说呢？这一类恐龙它们当中的一种变成了鸟类，而这种鸟类，后来再演化、辐射变成我们今天看见这个庞大的鸟类家族，就是一万多个种。我刚才讲恢复它的亲缘关系，也就是系统学的工作，我们还可以做其他很多工作，比如说古生物学的工作，比如说研究恐龙，它是不是温血动物，比如说大家知道鳄鱼、蜥蜴这些动物都是冷血动物，它们很懒洋洋的，每天都是。但是恐龙呢？大家发现就是有些证据发现它不一样，它跟典型的爬行动物不一样，而它跟这个鸟类、哺乳动物很接近。所以它的新陈代谢率很高，它活动很快。
　　下面我就举几个例子，说明恐龙研究当中，它是怎么丰富我们对古代世界，这个生命世界的了解，它是怎么促进我们对进化问题的了解的。大家看这是一张图，大家看这个动物长的很奇怪，长个大肚皮，但是它嘴又像鸟一样有些尖，身上还长着羽毛，这种恐龙叫做镰刀龙，大家看到它的爪子非常非常的尖，像个匕首一样表明是一种肉食动物，但是如果你看这个龙的其他特征，比如说它这个嘴上的牙齿，还有嘴的一些具体的构造，这种龙呢，它不像一个很凶猛的动物，而像一个很温顺的食植物的动物，就说明这种动物是个矛盾的结合体，正因为它有这种矛盾的特征，所以大家说这个镰刀龙到底是哪家的？是鸟臀类它们家的，还是蜥臀类它们家的。最近通过研究咱们中国的化石，大家把这个问题搞清楚了，就是说这种恐龙它虽然长的非常奇特，但是我们有很好的证据表明，它跟鸟类关系比较近，就是跟鸟类还有很近的亲缘关系。这是另外一种恐龙，叫做辽宁龙，这个恐龙很小，只有五十厘米，很小很小，但是它跟二十多米长的恐龙不同之处是，二十多米长的恐龙它是一个成年个体，这个恐龙是个幼年个体，它一出生不久就遭遇了不幸，然后也死了，形成化石。这个恐龙有什么意义呢？原来研究，大家都觉得恐龙是直立行走的，就是恐龙跟其他爬行动物不一样，比如蜥蜴、鳄鱼，大家看它的这个手是个匍匐前进的。但是恐龙它不一样，恐龙它跟鸟类、跟哺乳动物更像，它的四肢是在身体的下面，是直立行走的。这旁边蜥蜴大家看它是爬行的，它俩两种姿态是彻底不一样，而且一般认为所有恐龙都是直立行走的。但是我们发现这个辽宁龙的有些化石证据，好像看起来它像其他爬行动物，比如说刚才看的蜥蜴，或者是鳄鱼一样，它是爬行的，为什么我说它是爬行动物？　这个大甲片保存的位置在它的腹部，而且从这个恐龙保存的状态来看，它是一个原地埋藏的，就是说它的甲片很大，使它的腿无法伸直，它只能侧着伸，所以它是个爬行的动物，这是个很直观的现象。这个动物大家看着是不有点滑稽，这边是个恐龙，这边是个兔子，大家一下看见它们两个有相似的地方，相似的地方在哪儿，就是大门齿，是挺难看的，不过也挺可爱的。确实在这恐龙世界当中，它有很多很多很奇特的东西，就是说恐龙家族是个千奇百怪的家族，它很多形态是我们常常没有想到的，在发现这块化石之前呢，我自己确实说我作为研究恐龙那么长时间，我绝对也想像不出来，它会长成这样，甚至我看到化石以后，觉得化石是不是会有什么毛病，什么原因造成的。但是确实在古代的时候，就生存着这么一种恐龙。我为什么把这个图放在这儿呢？它给我们讲了另外一个问题，就是说通过研究这种恐龙，你会发现一些证据，比如说它的牙齿上有很好的磨食面，说明这种恐龙是植食性的动物，就是吃植物的动物，但是如果从刚才这个生命演化树上讲，这种恐龙它的祖先是一种肉食性的动物，就是它从一种肉食性的恐龙变成一种植食性的恐龙，就像我们现在了解的大熊猫，它是吃竹子，但是大熊猫的祖先也是吃肉的，所以在不同的脊椎动物支系当中，比如说在哺乳动物中，在恐龙当中，大家会发现一种惊人的趋同演化的现象。
　　下面我再讲一个科研当中的例子，叫鸟类起源，这也是最有意思的一个，其实也是最混淆的一个问题。鸟类起源大家知道，我刚才提到现在鸟类世界有很多很多不同的鸟，那么你如果追根溯源的话，这所有鸟都是在很久以前，现在如果预计的话，大概是1。5亿，或者1。6亿，甚至是1。7亿，大概在这个时间范围内，有一种恐龙进化出来的，这个假说最早是由左边的这位长胡子的先生提出来的，这个人叫做赫胥黎，他是英国的一个自然学家，他在19世纪时候就是发现了鸟类和恐龙长得比较像，他说这两类动物是不是有什么关系，然后右下角这个戴眼镜的同志，他是耶鲁大学的教授，他叫奥斯特罗姆，他研究了世界上最早的鸟叫做始祖鸟，也研究了北美的一些吃肉的小型恐龙，后来他就得出一个结论，就是说鸟是从恐龙演化而来的，但是确实我如果把这两张图放在一起，大家怎么也不愿意接受这个现象说法，这么丑陋的恐龙怎么会变成这么漂亮的鸟呢？但是确实从科学的角度这是个非常好的一个假说，而且得到了很多科学家的证实。我们研究鸟类起源，不是从这个很漂亮的小鸟研究的，而是从古代最早的鸟的化石研究的。大家看到左下角的这个化石叫做始祖鸟化石，它是发现在德国的一种最古老的鸟类化石，右上角的化石复原图，是发现在美国的一种恐龙，叫做恐爪龙。如果你比较这两种动物的骨骼形态的话，你发现这两种动物是惊人的相似，就是你无法否认它们有亲缘关系。左边的这张图，大家看见是一个恐龙和一个鸟的骨骼对比图，如果你一点一点数的话，你会发现恐龙和鸟类的相似性是非常多的，至少有一百多种，而且它们当中的很多种，都是鸟类和恐龙独有的，在别的动物当中发现不了的，所以说这种骨骼形态就为鸟类和恐龙有很近的亲缘关系提供了很好的证据。上面这个化石，大家看见有些白色的化石，再下面是圆的东西，是一个恐龙的骨架趴在一窝恐龙蛋上，这个化石有什么意义呢？就是说科学家们通过研究这个恐龙骨架和蛋的化石，发现这种恐龙当时在死的时候它是孵卵。大家我不知道有没有从农村来的，看见过老母鸡孵卵，就是如果你再对比一下其他动物，会发现这个孵卵行为是鸟类一个很好的特征，就是鸟它会孵卵，像其他动物，比如说乌龟，大家可能没机会看乌龟产卵，但是你如果看到科普书，你会知道，比如海龟产卵，它会游啊游，游到一个岛上，挖一个小坑，下一些蛋埋起来，它就跑了，不管了，爱怎么着就怎么着，但是鸟不一样，它会孵卵，孵卵一段时间，小鸟出来以后它会育雏，来抚养它。这块化石发现表明恐龙也像鸟一样，它也会孵卵，就是说鸟类这种孵卵的行为是从它的恐龙祖先中继承过来。还有下面这块儿化石，圆圆的这个恐龙蛋，大家也可能听说过这个恐龙蛋。通过研究恐龙蛋，比如说研究它，把恐龙蛋切开，看它的结构，会发现恐龙蛋的结构跟鸟蛋的结构非常相像，就是说在过去，应该说三十年中，很多科学家从美国，比如北美、从阿根廷、比如说南美很多地方，从非洲像马达加斯加，从亚洲像蒙古，包括我们中国发现了非常非常多的很好化石证据。从这个骨骼上、从这个行为上、从这个微观结构上，都证明了恐龙和鸟有很近的亲缘关系，换句话说，就是证明了鸟类起源于恐龙的假说，在上个世纪应该说到1990年代中期以前，已经得到了很好的证明。大家通过研究这些化石，有足够的理由相信，就是说在，也许是1。6亿年前有一种恐龙变成了第一只鸟类，然后由这第一只鸟类形成现在的这个庞大的鸟类家族。
　　这好像看起来鸟类起源研究就完了，就结束了，其实不是这样，其实从科普的角度讲，我给大家讲这个假说在上个世纪1990年代以后以前，已经得到了很好的论证，那我们现在做什么呢？我们现在是不是失业了呢？不是的。实际上在这个演化的过程中有很多很多的事要做，我们要做哪些事情呢？比如说，虽然我们知道恐龙变成了鸟类，但是我们不知道这个过程，这个过程涉及什么呢？第一个问题，比如说哪种恐龙变成了鸟类，我们在了解了哪种恐龙变成鸟类以后，我们会把这段历史精确地复原出来，再看一看鸟类它的主要特征是怎么演化的。比如说我们知道了，这个恐龙变成了鸟类，那么我们如果有一个精确复原它的演化历史的话，我们就会发现，比如说鸟是怎么会飞的？它的飞是什么时候产生的？什么时候学会的？它是怎么学会的？比如说还有像鸟类的羽毛，大家知道羽毛是鸟类特有的，如果现在随便逮个动物，就算是你，怎么说呢，闭着眼睛，你一摸有羽毛，是鸟没问题，你不会说它是耗子。因为它和羽毛是不一样的，你也不会说它是乌龟，因为它这个羽毛是很独特的一种东西，那么这个羽毛很独特的东西，它是怎么演化出来的，这就是我们这些年轻人，还有世界上其他很多科学家，也正在做的工作。这是一个简易的图，大家看一下很多很多不同的恐龙，这也只是恐龙当中的一小部分。就是说大家发现这些恐龙都有可能跟鸟类的关系比较近，但是到底是哪类最近呢？我们不知道。这是我们对于恐龙变鸟类，这个过程做的一个分支图，换句话说就是生命演化树，我们试图发现比如说哪种恐龙变成了鸟类。大家看见这只鸟类的位置在这儿，跟两种恐龙关系最近，一种叫做伤齿龙，一种叫奔龙，就是下面这两种，这两种合在一起叫做恐爪龙。就是说鸟类是跟这两种恐龙关系最近。我们国家上个世纪1990年代开始发现了很多很多很重要的化石，这些化石就是为刚才我讲的飞行和羽毛，这两个大问题的研究提供了很好的化石证据。在我们发现这个化石证据之前，人们对这两个问题了解的还非常少。比如说在这个集合点上，鸟类的羽毛和飞行肯定是在这以前形成的，那么到底是在哪个点上？在这个树的哪个位置上形成的？是怎么形成的？我们就需要化石证据来解答这个问题。
　　这是咱们国家辽宁发现的第一种就是很重要的恐龙化石，大家猛一看，我不告诉你这是化石，你以为是一幅国画，或者什么很漂亮的艺术品，但是它确实是一个化石，是保存得非常精美，你看从头到尾都有，最有意思的就是大家看见它背上有很多这种黑色的东西，这黑色的东西从形态上看来跟我们这个毛发有点像，就是这个头发，当时一发现，大家就觉得是不是一种原始的羽毛呢？大家猜是原始的羽毛。但是很多人也反对，不久呢又发现另外很有意思一个化石，大家看到这个化石叫尾羽龙，这个姿态就是鸟类一个叫做求偶的姿态，表达爱意吧。但是这个化石为什么有意思呢？大家看到它的尾巴上，它叫尾羽龙，尾羽龙，为什么叫尾羽龙？大家看它的尾巴上像一把扇子一样，它就像跟现在这个鸟的羽毛是一模一样的，虽然跟现在鸟的羽毛一模一样，大家甚至还看见它的这个前肢上也长着羽毛，但是它是一个恐龙，它不是鸟类。这是另外一块化石，这化石就没有刚才前面两个化石漂亮了，但是它也长了羽毛，这是它的复原图。这个就没刚才那个温情脉脉了，这个龙很凶狠，张着很大的嘴，牙齿很尖锐，这种恐龙叫做中国鸟龙，大家看见它这个前肢就跟鸟的翅膀一样，是会拍打的，它虽然长着羽毛，又会拍打翅膀，但是它依然是恐龙。这是另外一种恐龙，它不像刚才那些恐龙站在地上，或者是跳起来，它是跑到树上去了，这种恐龙叫做小盗龙，远处是另外一个小盗龙。大家看见它好像是张开了翅膀往下在学飞行。
　　这个小盗龙在图上看不出来多大多小，实际上这种恐龙是很小的一种恐龙，小盗龙的大小，就是整个体长从头到尾只有五十厘米，是目前已知世界上发现最小的恐龙。过去也发现了一些小个体的恐龙，但是没有一种恐龙像它一样小，它甚至突破了一个临界点，什么临界点呢？就是说过去所有发现的恐龙都比最早的鸟类始祖鸟要大，但是小盗龙是第一种恐龙，比始祖鸟个体还要小，这种个体很小有一个很重要的意义，什么意义呢？就是鸟要学会飞行，它必须体重很轻，否则的话，你说大象它要学飞，我想它是很难，它必须体重轻到一定程度以后，它才能飞向蓝天，小盗龙算是达标了，在这个方面满足了这种要求，小盗龙　我们在研究过程当中发现它不仅有这个意义，它个体很小，对飞行起源研究有价值，我们还发现另外一些其他很有趣的现象，比如说小盗龙它的这个后足，它的一些结构、一些形态跟一些树栖的鸟，就是生活在树上的鸟是挺像的，不说特别像吧，就是说比较接近的。当时我们就根据这个证据推断，这种恐龙它身体很小，很轻，而且它这个腿，后足的结构又跟树栖的鸟很像，那么它是不是也是生活在树上的恐龙呢？如果是这样的话，就是它是第一种已知的，就是有化石证据支持的，生活在树上的这种恐龙。那么如果这个推断正确的话，就为鸟类飞行起源提供了一个很好很好的证据。当时我们发表这篇文章的时候，也把这个观点写进去了，也进行了一些论证。当然了文章发表了以后，应该说影响不是特别大，为什么呢？因为这个我们的证据还不是很强，还有其他很多的科学家，他们有其他的证据。说，你这个证据不够强烈到能够改变这个小盗龙它是个树栖动物，能够得到这种结论，你只是提了这种可能性，但是还不足以让我们相信，这就是科学的过程。但是我们还是非常高兴，它毕竟是一个开始，应该说为这个问题解决提供了一个良好的开始。而且就是在这里私下里给大家讲，非常重要的是我们最近又发现了很好的证据，这次我们的证据就是很厉害的证据了，就是比刚才我讲的小盗龙的证据强烈多了，　就是为这种恐龙是树栖的提供了非常非常好的证据。所以小盗龙还有类似小盗龙这种恐龙的研究，为飞行起源提供了证据，应该说把飞行起源推进了一大步。
　　实际上小盗龙的研究，还有另外一个应该说很有意思，也是很尴尬的，怎么说呢，一个事情，就是说小盗龙的研究跟有一个叫“古盗鸟”事件是紧密相关的，它是世界上很有名的事件，当时这个事件怎么发生的？就是在1999年的时候，有一本叫《国家地理》杂志，我不知道大家有没有看过这个杂志，这个是世界上很有名的一个杂志，是个科普杂志，应该说是世界上最大的一个科普杂志，也是办得最成功的杂志，这个杂志呢，有人说它是美国人精神的一部分，确实美国人能把科普杂志办到这个份上是很不容易的，它的杂志影响很大。它在1999年它犯了一个很大的错误，这在它一百多年的历史上应该说是最严重的错误，什么错误呢？
　　那是在1999年10月，著名的美国《国家地理》杂志刊登了一篇文章，报道了一种叫“古盗鸟”的早期鸟类化石。非常有趣的是，这种鸟类长着一条恐龙的尾巴。当时“古盗鸟”被称为连接恐龙和鸟类中间一个“缺失的环节”。该报道称“古盗鸟”前边部分是很进步的鸟，它有很强地飞行能力。但是它身体的后半部是个典型的恐龙尾巴。所以恐龙变成了鸟类并学会了飞翔。这是鸟类起源于恐龙的最好证据。一时间，世界各地的许多媒体争相报道。
　　我在1999年11月的时候，去辽西出差，非常幸运地发现了小盗龙的标本，当时确实没想到小盗龙跟“古盗鸟”有什么关系，但是我们拿回来这个标本以后进行观察对比，突然发现一个小概率事件发生了，我想大家是学理工的，知道什么叫小概率事件，什么小概率事件呢？就是我们发现的小盗龙标本的一部分，实际上就是放在美国那“古盗鸟”标本的另外一半。就是大家知道这辽宁产很多很多的化石，这些化石在我们国家很多地方也有，还有很多的化石因为各种各样的原因，很多都走私到国外，或者流失到国外了。但是居然这两件标本，一个在地球的那端，一个在地球的这端，被我很碰巧的发现。刚刚看完那个，然后回到辽宁转一圈，很碰巧发现了这块，而且它们俩就是一块标本掰成两半的。然后通过对比这两块儿标本，我们发现“古盗鸟”的尾巴不是它自己的尾巴，是小盗龙的尾巴，是安错了，当然这种安是故意有些人作假安的，至于他什么想法，什么目的我们不说，确实我就讲这个过程，这个小概率事件发生了，我发现了化石的另外一半。后来就告诉了《国家地理》杂志社，就是说你们“古盗鸟”的宣传不用再进行了，因为我现在发现化石证据，表明那个“古盗鸟”是假的，再宣传下去可能犯的错误就更大了。
　　“辽宁古盗鸟”事件披露之后，在国际上引起轩然大波。《国家地理》杂志社立即派人调查整个事件发生的过程。并于2000年10月在一期文章中报道这次错误是怎么发生的，然后是如何纠正的。美方把这件“辽宁古盗鸟”标本无偿归还中国，现被保存在中科院古脊椎所的标本馆内。
　　为什么讲这个事情呢？我今天没有足够的时间讲，但是大家有兴趣的话，会看看这个报道，这个事情的过程，大家会看见在整个的事件过程当中，科学和人性，还有普通人和科学家这些之间的关系，这种感受是什么样一个联系，就是说大家会发现科学是一个很人性化的过程，普通人有的缺点科学家们也有，但是在这个过程中，作为科学家最重要的一点是一方面你是个普通人，但是另外一方面，你时时刻刻你要记住你是个科学家，作为科学家最重要的一点是正视证据，勇于从科学的角度来审视这些证据。
　　通过研究我刚才讲的那些很漂亮的化石，我们也可以研究另外一个问题，就是飞行起源的问题。大家看见这两张图讲的就是飞行起源的两种假说。恐龙变成了鸟，我们现在没有疑问了，大家都承认了这点，但是人们对另外一个问题有争论，就是恐龙变成鸟的时候，它是怎么会飞的。大多数人认为，因为恐龙是生活在地面上的动物，它跑得很快。那么显而易见，那肯定是它跑着跑着就飞到天上去，很多人从这个直观上很难接受这种假说，就是跑着跑着就飞上天上去了，这个约翰逊百米跑八秒几几也没见他上天呀，他不是还在地面上跑吗？确实这个假说从直观上讲是很难让人接受的，就是跑着跑着上天了，当然它这个是个简化的话了，实际上它有很多的过程，虽然这个直观上很难接受，但是如果作为一个科研工作者，你要研究这个证据，我们最讲的是化石证据，以后研究它结构的变化，你会发现确实好像这个化石的证据支持这种假说，就是它跑着跑着就可能就变成了会飞的动物，为什么这么说呢？就是从恐龙化石得出的结论，大家研究很多恐龙的姿态，研究它。
　　比如说它的后肢，它的行走速度，它的前肢的变化，会发现就是从恐龙演化成鸟类这个过程当中，确实它只是一种很好的奔跑动物，它的很多解剖结构也支持它在变成鸟之前，也是很好的奔跑动物，甚至包括最原始的鸟，始祖鸟，也是个比较好的奔跑动物，所以从化石很多的证据来看，确实大多数化石是支持这种假说，就是恐龙是在跑着跑着就飞上了天，支持这个过程。但是还是有人相信，就是说我难接受这个跑着跑着上天了，我还是愿意接受另外一种观点，什么观点呢？就是树栖说，就是说恐龙它是先爬到树上，然后在树丛之中生活的时候，比如说它在树上往另外一棵树跳的时候，有一个跳跃或者是从树上往地上跳的时候，有个跳跃，它在跳跃的过程，它有一个，比如说降落，降落的过程，在这降落的过程中，慢慢它能力越来越高，它拍拍前肢，它把这个降落的过程延长一下，变成了滑翔，然后在这个缓慢的过程当中，它学会了飞行。就是说它这个假说有什么好处呢？就是恐龙学会飞行它是借助了重力，因为上了树了，有重力，