鸟类都是两个翅膀,那有四个翅膀的鸟吗?以前还真有!据澎湃新闻等媒体10月1日的报道,《自然‑通讯》杂志在9月29日刊发由中国地质科学院地质研究所、河北地质大学牵头的国际团队研究成果——在辽宁建昌县九佛堂组地层,发现一件保存近乎完整的小盗龙类新化石,命名为巴氏诺瑞龙——一种长着4个翅膀的会飞的小恐龙。
古生物考古学家认为,这种喜鹊大小的恐龙的前肢、后肢全都长有大型飞羽,相当于拥有四只翅膀,具备滑翔和短时飞行的身体条件,由于恐龙就是鸟类的祖先,而原始鸟类与会飞的恐龙的界限划分并不那么明确,所以我们也完全可以称它是一种“四翼鸟”。
但最颠覆认知的一点是,研究者通过骨骼演化时序比对证实,这套四翼飞行装备,并不是从现在鸟类的共同祖先那里继承而来,而是这条恐龙支系自己独立摸索演化出来的,和鸟类飞向蓝天属于两条完全分开的进化道路。
鸟类的祖先是一些小型恐龙,在其还没有成为鸟类之前就进化出了羽毛和用来飞行的翼,当然这种长有羽毛的翼和拥有皮膜状飞行翼的翼龙又完全不同,这些小型恐龙进化出了羽毛后,有些就是前肢和后肢上都有羽毛,它们飞行的时候就像是有着4个翅膀的鸟。
曾有科学家认为四翼是鸟类祖先必经的演化阶段,而这次的化石证据,直接改写了我们对恐龙飞向蓝天的传统理解。
外表高度趋同,内里演化顺序完全颠倒
粗看巴氏诺瑞龙和早期鸟类,会觉得二者长得十分相像,统计显示二者有大约30%的飞行相关骨骼特征高度重合,坚固的胸骨、适配飞行的腕骨、带飞羽的四肢,这些为飞行服务的硬件,两套生物全都配齐了。如果只看最终成品,很容易认为,它们来自同一个会飞的共同祖先,后代只是各自微调。
可当科学家把骨骼演化的先后顺序拆解开来,真相就完全不一样。小盗龙类,也就是巴氏诺瑞龙所属的家族,演化的早期阶段就先缩短退化手指,一直等到演化晚期,才慢慢把胸骨、腕部骨骼愈合加固,获得强有力扑翼的硬件。
反观真正的早期鸟类,演化路径刚好反过来,鸟类最先完成胸骨、腕掌骨的愈合,先解决动力结构,演化后期才发生手指缩短退化。
就好比两个人最后都造出一架能飞的飞机,一个人先减重机身,很晚才强化发动机;另一个人先把发动机做好,后期再精简机身。重点相似,但组装工序完全不一样。
这就证明,二者不存在一套共享的先天发育蓝图,飞行能力是趋同演化的结果,而不是继承自同一个会飞的老祖宗。这也解释,为什么白垩纪早期热河生物群里面,会同时冒出一大批长得很像,亲缘却很远的带羽毛飞行动物。
生命史上,飞行曾被多次“发明”
很多人会有一种固有印象:地球上飞向天空,是某一类生物一次性完成,后代再继承这份能力。可化石告诉我们,飞行在地球生命历史上,是反复被不同族群独立“解锁”的生存技能。
几亿年前,昆虫率先飞上天空;中生代,翼龙作为爬行动物演化出翅膀,主宰天空上亿年;之后鸟类恐龙演化出飞行;而这次发现的巴氏诺瑞龙所属小盗龙家族,属于又一次独立尝试飞行的恐龙支系。
这还不算,新生代蝙蝠,作为哺乳动物,也从零演化出真正的动力飞行。滑翔类的例子就更多,飞蜥、飞鱼、鼯鼠,不同门类生物,面对相似生存环境,不约而同向着“离开地面”这个方向演化。
小盗龙这一支四翼恐龙,选择的是四肢全部撑开滑翔的模式,前肢后肢共同承担升力;而鸟类,选择放弃后腿上的飞羽,只保留一对前肢翅膀,依靠拍打双翼获得动力飞行。
两套方案,都是为了在白垩纪茂密森林当中,在树冠之间移动、捕猎、躲避天敌。同样的生存压力,催生出两套完全不同的身体改造方案,这就是演化当中十分经典的趋同现象。
值得区分的一点,趋同不等于同源。同源代表来自同一个祖先遗传下来的特征;趋同,则是不同祖先,面对环境压力,各自摸索出相似解决方案。巴氏诺瑞龙的四翼翅膀属于后者,它不是鸟类的祖先,只能算是鸟类远古时代一个“平行世界的飞行同行”。
同样会飞,命运却天差地别:大灭绝下的生存筛选
更加耐人寻味的是,这些在早白垩纪大显神通的四翼小盗龙类,全部在白垩纪中期前后彻底消失,根本没有熬过6500万年前小行星撞击的大灭绝事件。
即便是鸟类大家族内部,绝大多数古鸟类,比如曾经遍布全球的反鸟类,也在大灭绝当中彻底消亡,仅仅只有今鸟类这一小支延续下来,演化成今天上万种现代鸟类。
同样掌握飞行,为什么结局截然不同?飞行不等于生存的万能通行证。小盗龙类高度特化,依赖茂密森林环境,以林间滑翔捕猎为生;反鸟类同样高度树栖。小行星撞击之后,全球森林大面积焚毁崩塌,树上生存的物种遭受毁灭性打击。
而幸存的早期今鸟类,体型偏小、食谱更广,很多偏向地面活动,可以吃种子,熬过黑暗寒冷的灾变岁月。翼龙同样掌握强大飞行,也在大灭绝全部灭绝。
这就可以看出,能不能飞只是生存的其中一张底牌,真正决定物种能不能跨过灾难的,还有体型、食性、栖息方式等一整套综合能力。
这一份中国化石,带给我们怎样的启示
过去很长一段时间,学界主流猜想,恐龙向鸟类演化,必然经历“四翼阶段”,也就是祖先先长出四肢翅膀,之后后腿翅膀退化,变成现代鸟类的双翼模式。
而巴氏诺瑞龙这份完整化石提醒科研人员,四翼方案,更像是小盗龙这一个旁支,自己走出来的演化试验,不一定是鸟类祖先必须走过的必经之路。
我国辽宁热河生物群,接连产出大量带羽毛恐龙化石,一次次刷新人类对于恐龙的认知。很多形状看着相似,未必就是一脉相承。
大自然的演化并不是写好的单一剧本,而是充满无数次试错,无数平行试验。有的演化尝试,能够绵延亿年流传至今;更多奇妙的演化方案,就像这四翼恐龙,只在远古昙花一现,最后埋藏进岩层,等待亿万年之后,被人类从石头当中重新发现。
消息来源:澎湃新闻10月1日报道《中国科学家发现会飞的新恐龙,独立于鸟类演化出飞行能力》
https://m.toutiao.com/is/aaWK2jkWMFU/aaWK2jkWMFU` G@I.iC :2am igT
热门跟贴