探秘始祖鸟化石

探秘始祖鸟化石

同许多古代生物的名字一样,始祖鸟的名字——Archaeopteryx也来源于希腊文,“archaeo”的意思是“古代的”,而“pteryx”则是“翅膀”的意思。所以“Archaeopteryx”直译为“古代的翅膀”,当然,应当翻译为“长着古代翅膀的生物”更合适,如古翼鸟。但始祖鸟并不是现代鸟类的始祖。

在空中飞翔的鸟类要保存为化石很困难,这是因为鸟类为了飞上蓝天,在身体结构上发育了轻而中空的骨骼(虽然始祖鸟并不会飞)。当远古时期的一只鸟寿终正寝,长眠于地上时,它的纤细的骨骼在风吹、雨淋和日晒的打击下,会逐渐破碎解体,最后变成尘埃;即便落在阴暗的地方,也会有其他食腐动物光顾,在它们饱餐之后,原地将只余下一堆破碎的骨头。只有宁静的湖泊和沼泽,才是鸟类永久安息的理想坟墓。在古代湖边或沼泽地栖息的鸟类,在死亡之后如果恰好坠落在细腻的淤泥中,而且此后的漫长岁月中淤泥缓慢地压实,变成石头,没有被温度、压力摧毁,才最终会保留下那只鸟儿的骨骼,幸运的话,还能在岩石中留下羽毛的印痕。如此苛刻的形成条件使鸟类的完整保存成为奇迹,保存下来的每件远古鸟类化石都价值连城。而且越是古老,化石的价值就越大,始祖鸟从年代上看,确实是人们发现的最古老的鸟类,它生活在侏罗纪。因此人们在教科书中记录了这样一句话:始祖鸟是最早的鸟类。但是现在,科学家们都认为始祖鸟是恐龙。

把始祖鸟划到虚骨龙家族中,主要是因为它的羽毛。我们用肉眼观察一根羽毛时,看到的是一条中空的茎的两边伸展出排列整齐的“毛发”,似乎结构很简单。只有当我们把羽毛拿到显微镜下观察时,我们才发现,每一条细小的“毛发”上面,还有许多复杂的结构,枝叉纵横,并且有钩状物相连。这是鸟类、恐龙的羽毛才有的特征。所以,确定一块化石是否属于虚骨龙的,要从显微结构上看化石上是否有虚骨龙羽毛独特的细微结构。始祖鸟的羽毛展现出了这些细微的特征,因此理所当然地成为虚骨龙家族的成员。有人说它就是现代所有鸟类的老祖宗,而事实可能是:盗龙才应该获得这个名誉。

可以从始祖鸟骨骼里辨认蜥形纲具有的特征。例如:结构轻巧的头颅在颚上的凹窝里有真正的齿;胸骨很小,没有龙骨突,前肢骨骼仍保留3个有作用的指,而没有其他鸟类所有的退化和融合。已演化的后肢带还具有明显的恐龙特点,具有长的骨质尾。其他非特片化的鸟类特征有扁平的脊椎,腹肋条,以及下腿骨的不完全融合。

迄今为止共发现了10枚保存骨骼、羽毛印痕的化石标本和1枚单根羽毛化石标本(那根羽毛最近被认为不属于始祖鸟)。由于始祖鸟既显示了明显的爬行动物的特征又保存了精美的羽毛,140多年来人们一直将其作为介于恐龙与鸟类之间的“中间环节”(“missinglink”)。由于始祖鸟化石稀少,加之地理分布十分局限,长期以来国际上一直围绕鸟类起源问题展开了激烈的争论,提出了各种各样的假说。

这10例始祖鸟化石大都是在德国的巴伐利亚州的石灰岩层中发现的,距现在已有1.5亿年了,这些化石被证明为始祖鸟。这些化石上有清晰的羽毛印痕,而且分为初级和次级飞羽,还有尾羽。它的前肢化成飞行的翅膀,后足有4个趾,都朝着前面,而不是今鸟的三前一后;锁骨愈合成叉骨,耻骨向后伸长。这些特征都与现代鸟类相似。但奇怪的是,它的嘴里长着牙齿,翅膀尖上长着3个指爪;掌骨和跖骨都是分离的,还有1条由许多节分离的尾椎骨构成的长尾巴,这些特点又和蜥形纲极为相似。经研究证明,它是蜥形纲向鸟类过渡的中间阶段的代表,所以被称为“始祖鸟”。

img89

始祖鸟化石

始祖鸟也许不能飞行,但可能在内陆海岸边的地上追逐和捕捉昆虫和爬行动物。

那么类似于始祖鸟的近鸟类动物是怎样从地栖生活转变为飞翔生活的呢?关于这个问题,有两种说法。一种认为,盗龙之类的动物在树上攀缘,逐渐过渡到短距离滑翔,进一步变为飞翔。另一种认为,原始鸟类是双足奔跑动物,靠前肢网捕小型动物为食,前肢在助跑过程中发展成翅膀。

img90

始祖鸟化石

始祖鸟虽然仅仅发现在化石里,但它为鸟类的起源于恐龙提供了证据。

随着热河生物群的发现,始祖鸟的分类地位遇到了挑战。

在热河生物群,许多有真羽毛甚至有完整羽翼的动物都被归入了恐龙类,而其中的某些种类比始祖鸟更接近鸟类,另一些则比始祖鸟更原始。但是因为古生物种类是不许改名字的,所以始祖鸟这个名称没有被触动,而它的分类地位,放在恐龙里才最合适。