中国的“龙城”不只一座,地处山东省的诸城就位列其中,它被誉为中国北方的“恐龙之乡”,并有个“恐龙涧”,其生成可上溯到2. 3亿年前｡即便如此,当这里不久前随着盖层岩石的渐渐打开,很多人还是“惊”着了:一条长500米､深26米的恐龙化石长廊现于眼前｡
经国内外数十位知名恐龙专家考察证实,诸城恐龙化石群是目前世界范围内已发现的规模最大､化石储量最丰富的｡
恐龙在地球上大约生存了1.5亿年｡而诸城恐龙化石形成的时间正值恐龙走向灭绝的“倒计时”阶段｡置身于此,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的著名古生物学家徐星教授表示,“恐龙是研究进化最好的门类｡”
人类意识到有恐龙的存在,并无很长时间,直到达尔文发表《物种起源》的前几年(1842年)才开始出现“dinosaur”(恐龙)这个词儿｡如今,人们对这曾经的“地球之王“已见怪不怪,但其“突然“而“全部“消失,依旧是地球进化史上的一个未解之谜｡在科学家们看来,恐龙不只是一些已经消亡的符号,它们是距今2.28亿年至6500万年期间进化最成功的生物有机体与奇特物种,只有从生命进化的角度考察物种的灭绝现象,才能最终揭示其根本原因｡
恐龙研究更多的只能靠化石——遗留在岩层中的遗骸(骨骼等)､遗迹(足印等)和遗弃物(蛋和粪等)化石｡古生物学家们所做的努力是使这些化石“恢复“生命,尽管并非如虚构的《侏罗纪公园》那样让死去的动物复活,而是运用科学方法尽可能地“再现”与探出个“究竟“｡已出土的化石显示,有些恐龙前肢短得可怜,根本就是个摆设;有些颈部似乎永远在向前伸;还有的身上生长的尖刺与其说是搏斗武器,不如说是障碍……但专家们认为,恐龙这些看上去古怪的身体部位实际都是有特殊原因发展进化而来,尽管有些原因目前研究人员尚未弄清｡每当一块化石被发现,它又会向古生物学家提出一系列谜题,与小说和影视中的大侦探福尔摩斯和波罗所要面对的悬案没什么两样｡“化石材料身上携带的信息表面上看很简单,多半时候只有骨骼,但却有无数的信息向外辐射,从化石中发现并阐释进化论的各种证据非常重要｡“”徐教授说｡
达尔文让人们明白了生物进化所需的要素是遗传､变异和选择｡但150年以来,他的“进化论”却要最持久地面对一个最强劲的挑战,就是所谓的“缺失中间环节”——不断有人援引进化论中的一个“漏洞”来说明达尔文的失误:没有提供“过渡化石”｡
早在1861年,德国发现的“始祖鸟”化石,就开始为刚刚发表2年的《物种起源》提供了从恐龙到鸟的“中间环节”｡而到了今年10月14日,中英两国科研人员《报告》说,在中国东北部发现了一批翼龙化石｡为纪念达尔文诞辰200周年､《物种起源》发表150周年,研究人员将这一新的恐龙物种命名为“达尔文之翼”｡它的最大贡献是揭示出生物进化可能是以“模块”方式进行的,如头和脖子或尾巴各自一起进化,各自的进化速度有所不同｡如果这一“猜想”与理论成立,无疑将有助于解释其它许多生物的进化现象｡
近些年来,“中国古生物学家发现的带羽毛的恐龙､早期的羽毛､最早的龟类化石等等将进化‘缺失的中间环节'越‘填'越细｡”徐星表示｡曾有同行“夸张”地赞誉过这位被认为目前中国发现有效恐龙种类数量最多的古生物学家:“其本人故事的精彩度仅次于恐龙｡”
证据不断:恐龙进化成飞鸟
1856年,自称“达尔文斗犬”的赫胥黎在参加朋友的圣诞晚会时猛然发现,盘子里吃剩的火鸡骨头和恐龙骨骼十分相似｡刹那间,他脑海中闪过一个惊人的假设:地球上的鸟儿难道是恐龙演化而来的?
在国际学术界,恐龙和鸟类起源问题的争论由来已久｡“很多人怎么也不愿意接受——‘丑陋'的恐龙怎么会变成漂亮的鸟呢?而研究这一问题的关键在于,要证实兽脚类恐龙确实长有鸟类的羽毛,必须在恐龙中毫无争议地找到确切可靠的典型羽毛的结构｡”徐星教授说｡
鸟类起源研究正成为进化生物学领域进展最为迅速的方向之一｡从1996年开始,中国不时“冒”出恐龙化石,不断验证整整140年前赫胥黎的猜想｡这一年,一批带有羽毛的小型兽脚类恐龙化石被发现,其身上拥有比原始祖鸟进步得多的羽毛,形状结构与现代鸟类羽毛一样,具有发育完整的羽轴和典型的羽枝,因而被命名为“中华龙鸟”｡
1999年11月,美国《国家地理》杂志长篇报道了一块来自中国的奇特化石——“辽宁古盗鸟”,它被看作是连接恐龙向鸟类进化过程中一个真正“缺失环节”的“新物种”,立刻引起全球轰动｡而在此前的10月,30岁的徐星在《国家地理》的赞助下到美国,第一次看到这块化石标本,却发现了一些“不协调”｡
返回中国后,徐星立刻去了辽宁,在农民家看到一件相对完整､个体非常小的肉食性恐龙标本｡在北京的实验室,他把这块正在观察的化石标本与“辽宁古盗鸟”照片一点一点地对照,结果大吃一惊——原来,所谓“新物种”居然是人为拼接而成的!
“非常抱歉,我要告诉你们一个坏消息!”当夜,徐星给《国家地理》有关编辑发了一封电子邮件｡
2000年4月初,美国国家地理协会邀请徐星携带有关新的化石物证前往华盛顿,接受一个由国际古生物界著名专家组成的评审团的最终确认,以便彻底澄清有关疑问｡真相大白后正式对公众发布了审定结果:经过专家评审团精密鉴定,中国学者徐星博士提供的有关证据确凿,“辽宁古盗鸟”化石标本的确是由不同动物拼凑而成——它是一件假标本｡
不过,这个拼接化石的另一半还是得到了徐星的关照｡它长30多厘米,满嘴牙,身体四周有一圈黑色的印痕,好像是保存不很清楚的羽毛｡研究发现,这个小盗龙不仅和其它小型兽脚类恐龙一样善于奔跑,并且还有发达的“手”和适于攀援的脚,具备了爬树的本领｡“这也许是有些恐龙在向鸟类演化的过程中,慢慢转移到树上生活｡“
“在斯皮尔伯格的《侏罗纪公园》中,那狡猾､残忍､行动迅速的小型食肉恐龙——伶盗龙有点儿失真｡“尽管徐星承认片中绝大部分恐龙形象都曾经在地球上真实地存在过,但他还是笑着挑起“刺儿”来:“在银幕上,伶盗龙都拥有蜥蜴一样的鳞状皮肤,而实际上,它可能是一种披着羽毛的恐龙｡”
2003年,科学家又发现了一块小盗龙化石,它全长约77厘米,前后肢都像翅膀一样长有飞羽,羽毛形态和分布与鸟类的翅膀惊人的相似,由此引发出了“四翼恐龙”的概念｡
到了今年,一块在辽宁西部沉睡了近1.6亿年的精美化石,登上了日前出版的英国《自然》杂志,为鸟类起源于兽脚龙类恐龙提供了强有力的证据,不仅将带毛恐龙化石的历史提前了2000万至3000万年,而且表明,早在鸟类祖先“始祖鸟”出现前1000到2000万年之间,已开始向鸟类进化的恐龙就迫不及待地将羽毛“披挂”上身｡
其实,早在4､5年前,就有一只“近鸟龙”的化石静静地躺在研究所的标本仓库里｡由于标本碎成十几块,初看之下,科学家还以为那只是一条常见的伤齿龙类,并没急着去研究｡去年,当标本修出来之后,徐星的眼睛突然一亮:从没见过这么像鸟的恐龙,那应该是个新物种!可惜的是,化石保存不佳,无法深入研究｡恰在此刻,沈阳师范大学古生物学研究所的胡东宇教授得到了一块同样物种却保存非常完整的化石——全身羽毛,连脚趾上的都清晰可见｡
在9月25日举行的世界古脊椎生物学会年会上,徐星宣布,这种生物刚刚被命名为“赫氏近鸟龙”｡它同时生有两种羽毛,一种生长在头和颈部,看起来就像豪猪毛;另一种则跟现代鸟类羽毛结构基本相似｡特别是,其腿部和脚部的羽毛相互覆盖,形成空气动力面,可能最终促进四肢长出翅膀｡
“赫氏近鸟龙那长在后肢上的飞羽,明确地告诉我们:恐龙向鸟类进化过程中,的确经历了以前有科学家假定的可能存在一个'四翼阶段',同时也映证了物种进化的过程极其复杂｡”美国华盛顿大学教授詹姆斯·克拉克认为｡他刚刚与徐星等中美古生物学家组成的研究小组在中国西北部发现了一种有喙的植食恐龙——“难逃泥潭龙”｡不同于其它兽脚类恐龙,其“手“部第一指缩小,第二指增大,显示兽脚类恐龙的生态在侏罗纪期间比以前认为的更加不同,而且还提供了关于鸟类的3个足趾怎样从恐龙的手部进化而来的重要证据｡
美国哈佛医学院的约翰·阿萨拉教授曾主持过一项研究,分析了6800万年前暴龙的蛋白质片断,并与21种现代物种的蛋白质序列进行了比较,结果确证,恐龙与鸟类具有共同祖先｡之前,科学家一直怀疑鸟类是恐龙现存最近的亲属,这一假设很大程度上依赖于鸟类和恐龙骨骼形态上的相似性｡美国科学家的此次研究则是从分子水平上确证了二者之间的亲缘关系｡
“现代分子生物学正从分子进化的角度提供支持进化论的论据,同时也对现有进化理论提出挑战,促进其进一步完善｡”上海复旦大学生命科学院教授钟扬说,进化是整个生命科学研究的核心和灵魂,随着DNA双螺旋结构的发现,研究逐渐深入到了分子水平,从而触及到了生物进化研究的本质｡“如何构建更为全面的进化网络,是摆在科学家面前的一项崭新课题｡”
在屏幕上充满着“?､0､1”等符号(数据矩阵)的电脑旁边,徐星说,许多罕见的化石填补了一直以来所缺失的证据｡“现在,一切就绪,我们正逐步解决剩下的一些枝节问题｡”
