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6500万年前，我们这个星球遭遇了一场空前的劫难，包括恐龙在内的许多生物都无法逃脱宿命的安排，突然间在地球上销声匿迹了。然而，却有一小支鸟类的族群奇迹般地逃过了灭亡的厄运，它们将昔日的空中霸主—翼龙拱手让出的天空据为己有，并且成功地繁衍生存至今。

　　鸟类最早是何时出现的？它们由哪种生物演化而来？又是如何学会了飞行？这支恐龙时代的后起之秀历经了怎样的发展而最终崛起？


　　缺失的一环

　　100多年来，古生物学家们探寻鸟类起源与演化的热情丝毫未减，由此展开的激烈争论也从未停息。这个源头还要追溯到世界上第一块鸟类化石的发现。

　　1861年，在世界著名的化石产地—德国的索伦霍芬，人们发现了一个与众不同、令人眼前一亮的化石—一根羽毛。这是用来飞行的羽毛，和现代鸟类不对称的飞羽几乎没有区别。但是，什么动物能够拥有这种羽毛呢？第二年，在这个地区找到了答案—一个爬行动物的身体连着羽毛，这就是始祖鸟。它的脚上有四个趾，腿很长，翅膀上长有锋利的爪子。它的头像爬行动物，有骨质的颌骨，里面是牙齿，还有条长长的骨质尾巴，这也像爬行动物，但在尾骨的两旁，却有鸟的特征—羽毛。这个原始与进步的性状集于一身的奇特组合，恰好表明了鸟类是从爬行动物演变而来的。始祖鸟化石的发现强有力地支持了刚刚诞生不久的达尔文的进化论观点。直到今天，始祖鸟仍然是世界上发现的最为原始的鸟类，它们生活在1.5亿年前的晚侏罗世。

　　鸟类的演化研究自始祖鸟拉开了序幕。19世纪末期，北美发现了以鱼鸟和黄昏鸟为代表的一些生活在9000多万年至6500万年前的晚白垩世的鸟类化石。它们已经是比较进步的类型。而那些新生代的鸟类化石已经相当进步，几乎已经可以和现生的鸟类类型联系在一起了。然而，在鸟类演化的四个重要阶段中，却惟独有一个重要的环节缺失了—这就是距今1.45亿～1亿年的早白垩世。

　　在始祖鸟化石发现之后的100多年里，早白垩世的鸟类化石记录零星而又破碎，这使人们对于鸟类演化的这段历史几乎一无所知。在恐龙统治陆地、翼龙称霸天空的早白垩世，生活在其阴影之下的鸟类究竟经历了怎样的发展？而这个缺失一环的关键性化石证据又遗落在哪里了呢？

　　曙光初现

　　1990年夏末，中国东北的辽西地区满目生机。中科院年轻的古生物学家周忠和此刻正前往一个叫做波罗赤的小镇。尽管这里看上去是一个再普通不过的北方小镇，但却是著名的热河生物群的化石产地之一。

　　就在此前4个月，周忠和与他的同事在这里的地层中发现了鲟鱼类的化石，根据后来的推测，那很可能是白鲟类化石最早的祖先。这个令人兴奋的发现促使周忠和再次来到这里，每掀开一片岩石，周忠和热切的目光都会仔细地搜索一遍，希望找到更完整的鲟鱼类的化石。

　　两个星期过去了，周忠和一心期待的白鲟化石并没有出现。不过，却有另外两块与众不同的化石引起了他的好奇。它们似乎不属于鱼类，但一时间，周忠和也无法断定化石里到底是哪种动物留下的身影。

　　化石被带回了北京的研究所。为了尽快确认两块化石的真实身份，周忠和开始了大量的查证工作，在请教了多名研究所的专家之后，结果出来了—它们是两只鸟！最重要的是，它们来自1.2亿年前的早白垩世。人们几乎不敢相信自己的眼睛—因为这正是古生物学家苦苦寻觅的那个缺失环节上的重要化石证据！这两件鸟类化石就包括一块叫华夏鸟的标本，实际上几乎是一块完整的鸟的骨骼。

　“这个新的发现太令人兴奋了。实际上，在1990年那个时期，世界上从早白垩世那个地层发现的鸟的化石，总的数量加起来可能也不到七八块，其中没有一块是完整的，而华夏鸟是当时保存最完整的一块化石。”周忠和说。而这个偶然的发现也就此改变了他的研究道路，“缺环”上的第一个身影，强烈地吸引着他投入到那个古鸟类的世界中去。

　　缺环上的空白终于有了一个完整而清晰的身影。华夏鸟个体很小，保存了完整的头骨，嘴里的牙齿清晰可见。这些源于爬行动物祖先的特征，在现在的鸟类里已经完全退化掉了。从华夏鸟的身上，就可以看到鸟类在漫长演化中所发生的改变。细致的研究还表明，华夏鸟属于一种反鸟类型。反鸟可以说是中生代分布极广、数量很大的一类鸟。最初，古生物学家是根据晚白垩世的一些鸟类化石建立了这样一个类群，华夏鸟的发现就把整个反鸟类的分布向前延伸到了早白垩世，由此可以推断，反鸟类已经从早白垩世出现了很大的分化，一直发展到了晚白垩世。并且这个类群因为比较特化，所以在白垩纪末期的时候和恐龙一起灭绝了。

　　华夏鸟的出现令人振奋，然而，这毕竟只是巨大冰山所显露出的一角。如果没有新的化石发现，对于人类来说，那个真实存在于1亿多年前的鸟类家园还将是一片充满未知的世界。所有可能揭示真相的线索，都埋藏在厚厚的未可知的岩石之中。但是，相对于数量众多的恐龙化石，鸟的化石实在太少见了。除了骨骼轻薄易碎不易保存，还有另一个重要的原因。

　　“首先，鸟类的骨骼轻薄易碎，相对于体格硕大的恐龙来说，保存成为化石的几率太小了。另一方面，鸟类是飞来飞去的，生活在水边的鸟可能还好一些，生活在森林环境的鸟类要是让它保存成化石就要有一些特殊的原因，可能是飞到水边，飞到湖中心，遇到一些特殊的事故，才能被保存下来成为化石，实际上这样的机会是非常难得的。”周忠和说。

　　尽管如此，周忠和与他的同事们依然在坚持不懈地努力着。毕竟，辽西不同于别处，作为世界上最著名的热河生物群的化石产地，人们有理由充满期待。

　　最早的喙

　　5年后，人们的艰辛付出终于开始得到丰厚的回报。

　　1995年，在中国的朝阳发现了第一只举世瞩目的孔子鸟—世界上最早出现角质喙的鸟类。

　　众所周知，现代鸟类的嘴是一种被称为“喙”的结构。不同于哺乳动物的颌骨，鸟嘴是有绞连的上、下嘴构成，这使得它们能够快速而准确地闭嘴。上下嘴以一系列减震关节分别与头骨相接，使得鸟嘴在受力时不震动大脑。喙本身是较轻的骨质结构，外覆坚韧的角质鞘，其角质鞘的成分与人类指甲的成分是相同的。不同的是，喙上有细胞和感受器，使得它们像人类的嘴唇和指甲一样对触觉敏感。毫无疑问，喙是鸟类生活中一个重要的器官。

　　然而，大部分的远古鸟类与他们的爬行动物祖先一样，远没有发育出如此轻便耐用的喙，取而代之的是“满口钢牙”。然而，就在辽西出土的孔子鸟化石上，却发现了喙的结构，而孔子鸟成为世界上已知最早出现了角质喙的鸟类。这无疑是一个重大的古生物发现。1995年，侯连海与周忠和等人关于孔子鸟的研究论文发表在国际权威的科学刊物《自然》上，年末，又被美国的《发现》杂志评为本年度的“100条科学新闻”之一。

　　除了特化的鸟喙之外，孔子鸟还为古生物学家提供了更多关于早期鸟类演化的宝贵细节。它们修长的身形看上去柔美温顺，然而在它的前肢上，如同始祖鸟一样，保存着锋利的爪子。但它们飞得比始祖鸟要好，后肢也更适合于攀援树木。不同于始祖鸟的是，它们的尾椎已经愈合为一根较短的类似于现代鸟类的尾综骨，又体现出了孔子鸟的进步特征。

　　自第一件孔子鸟化石发现后的几年中，数百件精美的孔子鸟化石在辽西破土而出。在一些石板上，雌雄个体相伴而生。区别于雌鸟的是，雄鸟长有一对很长的尾羽。如此众多保存完整的化石标本，对于鸟类化石来说，恐怕在世界上也是绝无仅有的现象。大量个体的集中保存，一方面和集群死亡有关，另一方面还表明孔子鸟有集群生活的特点。

　　不仅是孔子鸟，辽宁鸟、辽西鸟、始反鸟、原羽鸟、长翼鸟、燕鸟、义县鸟等不同类型的鸟类化石也接踵而出。

　　“到了早白垩世，鸟类至少已经出现了20多种，这些鸟类里面有些个体比较大的，比如孔子鸟，还有一些个体比较小，像麻雀大小。这些鸟类的飞行能力不同，有些以滑翔为主，还有今鸟的飞行能力和现在的鸟没有太大的区别，已经能够进行高难度的飞行方式，它们生活的空间也不一样，除了森林、水边，还有一些能够生活的各种领域，鸟类都已经占据了。”周忠和说。

　　伴随着研究的不断深入，缺失的一环正在不断地填加着令人惊喜的饱满细节。

　　古盗鸟的另一半

　　1999年11月，美国的《国家地理》杂志上，一篇名为《霸王龙长了羽毛吗？》的科普文章引起了世人极大的轰动—恐龙演化为鸟类的铁证已经破土而出。这就是来自中国的古盗鸟化石标本，它拥有古生物学家梦寐以求的过渡类型— 一个典型的鸟类身体与一条恐龙的尾巴组合在一起。这个不可思议的组合引起了科学家们浓厚的兴趣，包括世界著名恐龙专家柯瑞在内的许多古生物学家都参与了古盗鸟标本的研究。经过层层论证与考察，古盗鸟几乎已经被肯定地认为是恐龙向鸟类演化中最关键的缺失环节。而古盗鸟也将要以“极高”的学术价值而永载史册。这个揭示恐龙演化的重大发现似乎成为20世纪古生物学领域一个最完美的落幕。

　　然而，一个意想不到的结果出现了。就在《国家地理》公布关于古盗鸟重大发现后不久，中国的古生物学家在研究一件小盗龙标本时，却意外地发现：小盗龙的尾巴居然与古盗鸟负面保存的尾巴惊人的相似！而这件小盗龙标本恰恰拥有那条尾巴的正面，它们来自同一块化石的正负面。这个令人感到无比震惊的消息彻底改变了整个事件的性质：古盗鸟从来就没有出现过！这具化石并非来自一种动物，而是由不同的动物化石被人为地拼接而成的！

　　古盗鸟的尾巴已经验明正身，它属于一种驰龙类的小盗龙。然而，古盗鸟的身体究竟属于哪种鸟类呢？这个疑问成了古盗鸟事件中最后的一个未解之谜。

　　3年之后，在中国古生物学家的努力下，谜底终于被揭开。2002年11月，英国《自然》杂志发表了中国古鸟类学家周忠和与张福成等人的论文—《古盗鸟的另一半》。细致深入的研究结果表明，古盗鸟是燕鸟之身。

　　燕鸟是生活在早白垩世的一种非常进步的今鸟类群。和孔子鸟以及当时为数众多的原始反鸟类比起来，它们已经具备了相当发达的飞行能力，正因为如此，它们把鸟类的生存空间第一次拓展到了水边，一个显而易见的好处就是，能够获得更加丰富和高蛋白的食物资源。

　　“在我们发现的一个今鸟的化石标本里，在它的胃里还保存了鱼类化石的残骸，有鱼头骨上面的一些碎片，比如腮盖骨、鱼的脊椎和肋条等等，这就保存了燕鸟食鱼的最重要的一个证据。”周忠和说。

然而，在另外一件后来发现的燕鸟的化石标本上，研究人员还发现了一个奇怪的现象，它的肚子里面居然保留了小块的胃石！而一般来说，发现胃石表明这个鸟类是吃植物的。就像今天的许多鸟类一样，吞下一些石子，放在胃部一个俗称“砂囊”的袋子里，这些小石头与砂囊中复杂的研磨肌协同合作，起到“牙齿”的作用，帮助鸟类消化植物纤维。然而，燕鸟却主要是以鱼类为食的。

　　“这个现象令我们感到很奇怪，后来我们在一篇文章里面推测，燕鸟可能存在季节性的食性的变化，比如在河流比较干枯的季节，它可能是吃植物的，在其他雨水比较多的季节是以鱼类为主要食物的。”周忠和说。

　　在中生代时期，燕鸟所属的今鸟类群无论在种类还是数量上都不占优势，但它们是最进步的一个类群。其中一些类似于今天的涉禽，已经不太适应树上的生活；而另外一些种类则更加特殊，它们平常在树上休息，有时则在水面上空翱翔，用长长的嘴巴捕食水中猎物。可以看出鸟类在征服自然的历程中，又向前迈出了重要的一步。事实上，那些占优势的原始反鸟类群在白垩纪末期与恐龙一样都灭绝了，而只有今鸟类群才真正躲过浩劫，延续至今，成为空中的主宰。

　　最后的晚餐

　　2001年夏天，中科院古脊椎动物与古人类所的野外科考队再次奔赴辽西进行野外发掘。一层一层地剥离岩石，就是队员们的任务，如果发现化石骨骼，就要小心翼翼地及时采集。对于古生物学家来说，能够亲自找到自己需要的化石，就可以更加详尽地了解生物演化及其与化石相关的地层学信息。而那种发现所带来的巨大喜悦，更使人们对于艰苦的野外考察乐此不疲。

　　这一年的发掘，收获不小。大量采集到的化石被送回了北京的研究所。

　　刚刚出土的化石，必须经过专业人员长时间的细致修理才能够显现出“庐山真面目”。此刻，高级化石修理技师李岩正在聚精会神地修理着一块鸟化石，化石上的鸟并不完整，而是由几块石板拼接起来的，最初被认为是一种已经发表了的常见的会鸟，并没有引起人们特别的注意。然而，半年的精心修理之后，李岩的小剃针下居然出现了一条由20多节尾椎连接而成的40厘米长的尾巴。

　　这个发现太令人意外了，因为在那么多辽西出土的鸟类化石中，还没有发现有如此之长的尾巴的鸟类。一时之间，周忠和陷入了困惑。是鸟，还是恐龙？毕竟，在过去，世界上保存了完整的如此长尾椎的鸟类也就是始祖鸟一种。这根奇特的长尾与驰龙类恐龙十分相似，似乎暗示着化石上的生物与恐龙有着千丝万缕的联系。然而，随着大量细致深入的分析和查证，关于恐龙的推测被否定了。但迎来的是一个更令人振奋的结论—这是我们国家发现的第一件保留了20多枚尾椎的原始鸟类，是一只迄今为止中国最古老的鸟。它的原始性仅次于德国发现的世界上最原始同时也是最古老的鸟类—始祖鸟。

　　“在尾巴上我们还可以看到和恐龙很相似的特征，比如和驰龙类都非常的相似，所以这些特征就表明鸟类和这些兽脚类的小型恐龙确实有很近的亲缘关系，所以这个鸟的发现从某种意义上也支持了鸟类起源于恐龙的理论和假说。”周忠和说。

　　热河鸟有着比生活在地面上的鸟更为弯曲的脚爪，以便于爬树。由此判断，它是一种主要生活在树上的鸟。

　　关于鸟类的飞行起源，一直存在着地栖说和树栖说两种激烈的学术争论。地栖假说认为，鸟类的飞翔能力是由恐龙在奔跑、跳跃的过程中逐步升腾起飞，并最终获得成功的。而树栖假说则认为，鸟类最初的飞行是通过借助树木的高度，先进行树间滑翔，后逐步发展产生鸟类特有的振翅飞翔的本领。

　　而热河鸟的发现无疑为支持树栖假说提供了有力的化石证据。在早白垩世，鸟类依然生活在恐龙的阴影下，因此大部分的鸟类生活在树上，这样就可以避免被凶猛的恐龙捕食，同时也能获得更多的植物资源。

　　意识到这块化石的重要性，热河鸟的修理在紧张地继续着。它的长尾巴已经给古生物学家们带来了极大的惊喜，随着更多的细节一点点浮出水面，是否还会有令人眼前一亮的新发现呢？

　　夜色渐深，李岩坐在显微镜前，用小剃针慢慢修理着化石的腹部。时间已是凌晨，随着一小块围岩的剥离，突然有一个约1厘米大小的圆形印痕出现在李岩的视野之中—几乎能够肯定，这是它的食物！然而，到底是什么东西呢？

[ 本帖最后由 nekomi 于 2011-3-18 03:27 编辑 ]