鳥類是活下來的恐龍嗎?它們的差異真的少到可以將之混為一體嗎?
前面一句話:「鳥類就是活下來的恐龍」,完全正確,現在絕大多數的恐龍研究者基本都認同「鳥類是恐龍的後裔」這一觀點了,可以認為這一點基本上是事實了,已經不是假說或者未經證實的理論之類的範疇了,引用2015年的一項研究的系統發育樹(Cau et al., 2015):
左邊從上到下分別是「近鳥類(Paraves)」「真手盜龍類(Eumaniraptora)」「鳥翼類(Avialae)」,右邊從上到下分別是竊蛋龍類、擅攀鳥龍科、始中國羽龍、金鳳鳥、曙光鳥、馳龍科、傷齒龍科、近鳥龍、始祖鳥以及最後的真正的鳥類。這些類群和屬種的系統發育位置當然在不同的研究中可能會發生變化,但是鳥類起源於真手盜龍類的一支應該是確切無疑的。
後面一句話,鳥類和非鳥恐龍的差異,兩者都是多樣性非常大的兩個類群(當然把鳥類去掉後,非鳥恐龍就不是一個自然類群或者說單系類群了),你直接比較多樣性這麼大的兩個類群(現代鳥類有大約10000個物種),形態學差異性當然非常大,所以正確的說法應該是演化早期的鳥類和獸腳類恐龍中的一些類群在形態學上真地差異很小,當然這也是建立起恐龍向鳥類演化關係的基礎。
恐龍向鳥類的演化是一個研究的熱點問題,論文有很多,2月24號Science上剛有篇觀點文章,推薦閱讀,鏈接如下:A Mesozoic aviary,我胡亂翻譯一番,不喜者可戳鏈接直接讀原文。
中生代「鳥類飼養場」
Stephen L. Brusatte
一億七千萬年到一億五千萬年間,鳥類由一群小型恐龍演化而來,這一事件經常出現在課本中,作為化石記錄保存的重大演化事例。有動力飛行,即通過主動拍翼產生推力,這一能力在演化史中的獲得,研究者普遍認為是一長期的過程,這一長期過程中,自然選擇漸進地一步步地對一小群恐龍發生作用而選擇出更好的飛行者。研究者有時會明確地陳述出這一觀點,但通常只是將之作為隱含的前提。然而,最新的化石發現卻揭示出一個有趣得多的故事,即飛行的演化為一混亂的過程,不同的恐龍實驗不同的飛行行為,採用不同的「機翼」和羽毛的排列,最終僅有現代鳥類倖存下來。這一故事已開始為生物力學研究所逐步證實。
我們對恐龍—鳥類演化過程逐漸增長的知識源於過去二十年間發掘的早期鳥類以及和它們親緣關係極近的恐龍的化石。最值得注意的即為來自中國的化石,它們保存了羽毛的精細結構以及其它的軟組織。當將這些化石置於一「家譜」下,則可見到現代鳥類飛行器官的許多解剖學的構件在恐龍演化的千萬年尺度下一件件地進化出現,但這些構件出現的原因卻與飛行無關。
就連最本質的鳥類特徵——羽毛——也不是為了適應飛行而進化出現的。它們一開始為像毛髮一般的細絲狀,最早的恐龍即獲得這一特徵,最有可能是為了隔熱或者產生保護色。刑立達等人2016年在琥珀中發現的恐龍尾部,第一次讓我們得以一窺這些「原始羽毛」的三維結構,這些「原始羽毛」軟而柔韌,並且以一種整齊的次序排列著。在一些後期肉食的獸腳類中,這些簡單的細絲狀物變為更大、扁平而分支的結構——廓羽——構成今天鳥類翅膀的羽毛。
翅膀對於飛行來說是必需的;它們是提供升力的「機翼」。因此最新的研究中尤其強調翅膀也就毫不奇怪了。當中國的化石開始在20世紀90年代出現時,它們顯示出一些意想不到的特徵:許多獸腳類恐龍有各種形狀和大小的翅膀,許多進步的近鳥類(Paravian)物種,比如和鳥類親緣關係很近的小盜龍,前後肢都有翅膀。更有甚者,翅膀第一次出現的時間甚至要更早,其存在於原始得多的獸腳類恐龍中,這些恐龍體型有羊或馬一般大,被廣泛認為由於體型過大而不能飛行。2014年,Foth等人提出了一個引起爭論的假說:翅膀最開始演化出現時是作為展示性的結構,後來才改用作「機翼」。
然而,驗證這一假說是困難的。你怎樣才能證明化石中的一些結構為確切無疑的展示性裝飾物呢?一個線索來自產生黑色素的結構,這一結構稱為黑色素體,已為高解析度顯微鏡在化石羽毛中識別出來。結果顯示獸腳類的翅膀具有多種多樣的顏色,正支持翅膀被用來裝飾的假說。但是翅膀演化出現是否即為了此原因,這一論據尚不能確證之。
還有更多基礎得多的問題尚需回答。對於所有圍繞帶羽毛恐龍的發現的爭論,尚不清楚究竟哪種恐龍可以真正地飛行。回答這一問題需要定量的生物力學研究,測試多種恐龍的不同的翅膀和羽毛配置是否能夠飛行——無論是有動力飛行,初步的拍翼飛行,滑翔,還是其它的飛行行為。這樣接著就能幫助闡明究竟哪種恐龍能飛,使用何種方式,以及整個恐龍「家譜」下飛行能力的演化。這一領域的大多數工作集中在四翼的小盜龍身上,數學和物理模型顯示其為一滑翔高手。小盜龍具有較多的可供此類研究的標本,但僅研究小盜龍並不能理解飛行的起源。我們必須對其它帶翼恐龍了解更多。
去年Dececchi等人發表了一項生物力學研究,這是邁向正確方向的一步。作者利用不同的數學模型預測各種各樣的帶翼恐龍和早期鳥類是否採用了現代鳥類中見到的各種各樣的拍翼飛行方式。結論是:除了少數近鳥類,恐龍不具備有動力飛行所必需的翅膀大小或者配置。
此外,通過檢視系統樹中的趨勢,Dececchi等人發現翅膀起源開始時,並沒有以一種逐步地漸進地對飛行能力進行自然選擇的模式。這支持翅膀不是因為飛行而起源的假說,其早期演化不是由對拍翼飛行的選擇塑造的。似乎只有到了很後期,一些近鳥類才演化出較小的體型、較大的翅膀以及其它的解剖學特徵的正確組合,開始有動力飛行。在這一階段,自然選擇才能將這些動物塑造成高效的飛行機器。
Dececchi等人的研究還有另一處意外的轉折。儘管一些像小盜龍的近鳥類有可能有能力進行動力飛行,作者發現並不是所有的近鳥類都有此能力。近鳥類和鳥類的共同祖先也不能進行有動力飛行,儘管其明顯為一可產生升力的拍翼者。結合帶翼近鳥類和早期鳥類中的許多形態學上的差異,這表明有動力飛行可能不是演化出現代鳥類的支系的獨家創新,而是一許多不同的小型帶羽毛帶翼近鳥類獨立獲得的行為。
這一想法為徐星等人2015年報道的發現所支持,徐星等人發現一小型獸腳類,命名為奇翼龍,具有一類似蝙蝠的皮膚膜,在它的指節和軀幹間展開。所有其它已知的帶翼恐龍都具有廓羽。似乎奇翼龍的皮膚膜為一「機翼」,用來滑翔,因為此動物可能翅膀靈活性不高,無法拍翼。此不尋常的翅膀結構是顯著的證據:不同的恐龍類群演化出了不同的飛行方式。
中生代(252Ma-66Ma)一定是一個「鳥類飼養場」,不同的恐龍實驗著不同的飛行方式。但是仍有大量的工作需要去做,以更好地理解這一令人興奮的演化時期。數學模型是好的開始,下一步的重大突破將伴隨著帶翼恐龍和早期鳥類的更先進的解剖學模型而產生——物理模型,可以進行風洞實驗;以及數字模型,可以進行計算機分析。這種古生物學和工程學的密切結合將使我們對這些早已滅絕的物種能進行何種飛行行為有更加清晰的認識。這也將幫助闡明今天鳥類的動力飛行系統究竟是如何從它們恐龍祖先巨大的解剖學和行為學複雜性中演化出現的。
大致總結一下觀點和假說等內容:1.假說:翅膀剛開始時並不是為了飛行而演化出現的,而是為了展示或保暖等其它目的;2.部分得到證實:飛行的演化並不是通過自然選擇一步步地漸進地選擇出越來越優秀的飛行物種,而是不同的類群採用不同的飛行方式、羽毛等,有動力飛行更可能是不同的類群分別單獨獲得的能力,當然最終在白堊紀大滅絕後只有現代鳥類這一支系得以倖存。
Ps:古生物研究都要風洞實驗了,看來以後數學不好的同學真沒法混了...淚目...
插圖1:小盜龍在樹冠間使用「四翼」的方式滑翔
插圖2:從翅膀到飛行之路(右邊的代表性物種從上到下分別是:鸚鵡嘴龍、帝龍、似鳥龍、尾羽龍、奇翼龍、小盜龍、振元龍、近鳥龍、始祖鳥以及現代鳥類)
首先題主的第一句話「鳥類就是活下來的恐龍」這句話是系統發育學派的觀點,而第二句話中的「差異」卻是傳統的形態分類學的分類依據之一。
傳統的形態分類學依據生物的骨骼以及外表形態而非親緣關係或系統發育關係進行分類,這就造成許多分類元其實是非單系的。
而單系類群的概念是(基於共祖關係),一個共同祖先以及其所有的後代組成的類群。
如果缺失了一個或多個後代,那麼此類群就是非單系的(並系和復系)。現在學術性場合基本都只允許出現單系類群,但是像非單系的「兩棲類」這樣的分類元因為稱呼習慣和描述方便的原因而有時仍被使用。
而使用單系類群的一大好處是,系統發育關係可以直接對應演化關係。也就是說你通過查看系統發育學派的演化樹可以直接看清楚生物之間的祖先——後裔關係。
而在恐龍與鳥類問題上,如果按照傳統形態分類學派的看法,那麼兩者當然有巨大的結構上的差異,根本不能分在同一個分類元裡面。所以按照傳統的林奈「分段疊套式」分類體系,鳥類自成一個綱,而恐龍因為相較之於鳥類,與其它爬行類在形態上更加接近,所以只能分在「爬行綱」裡面。
而按照現在的主流,也就是系統發育學派的觀點,鳥類由恐龍演化而來,因此非鳥恐龍和鳥類的共同祖先比非鳥類恐龍和其它爬行動物(翼龍類,鱷類等等)的共同祖先更近(或者說,按照單系群的干支型定義,恐龍是相較之於翼龍,與鳥類更近共同祖先的類群;按照單系類群的節點型定義,恐龍是現生鳥類和非獸腳類恐龍的最近共同祖先極其所有後代組成的類群),所以能夠形成恐龍+鳥類的單系類群。而「鳥類就是活下來的恐龍」正是來源於此。如果單論形態差異,那麼鳥類和恐龍顯然不可能分在同一類群。但是按照目前的學術界主流系統發育學派的觀點,鳥類和恐龍有最近的共同祖先因此可以分在一個單系類群之中。
最後附圖一張
特別說明一下,目前reptilia一般譯為蜥型類,synapsida一般譯為合弓類。
收集了一大堆手盜龍類的圖,現在看到鳥都覺得是恐龍
「鳥類是活下來的恐龍」這句話的本來意思是「鳥類的最近共同祖先可以上溯到某種恐龍,這是從系統發生來看的,而不是把鳥類歸入恐龍。
鳥類的生理構造和基本生化指標可能和恐龍已經有本質的區別,已經單列為一個綱。
如題主說的「鳥類和恐龍是否相似道到可以混為一談」,其實應該反過來說「正因為鳥類和恐龍的區別,才沒有將之混為一談」。
就像人屬的最近共同祖先可以歸於某種猿人,現代智慧智人可以說是活下來的某猿人,但現代智人並不能叫做猿人。題主可能被侏羅紀公園騙了,現代研究發現恐龍是有羽毛的,你把霸王龍加上羽毛腦補一下,是不是一隻大 ?
你可以去看看沒長毛的小鸚鵡的樣子
喔喔喔!我是霸王龍的後代!
鳥類是從恐龍進化而來,但鳥類不是恐龍,二者在動物分類上其實已經有了較大的差別,一個是爬行綱,一個是鳥綱。如果只論相似度的話,恐龍和現代的蜥蜴相似度更大,雖然兩者的親緣關係可能更薄弱。
恐龍真好吃啊
這其實只是一種說法,因為從始祖鳥的進化軌跡上看,已經具備了一些鳥的特徵,所以一般都認為鳥是從某些恐龍進化過來的。
當然,還有種說法,恐爪龍進化成了人類,因為如果人真的是從猴子進化過來的話,為什麼會進化掉尾巴和體毛,尾巴的功用比較多,用的好也可以當只手用,人類怎麼就沒了呢?體毛就算對於應付天氣變化總是有幫助的吧,再說遠古也不可能裹得嚴嚴實實,熱熱乎乎吧。如果人是從恐龍進化過去就能比較解釋為什麼沒有體毛,因為本來就沒撒子毛么。推薦閱讀:
※還有哪款遊戲和方舟一樣,可以馴服各種恐龍為自己戰鬥的?
※為什麼和恐龍同一時期的動物有的沒有滅絕?
※如果再次進入恐龍時代,對人類將會有什麼影響?
※拜託哪位專家看一下這個恐龍化石屬於哪個年代,科研價值高嗎?謝謝?
※有沒有類似《後天》的電影(當然影片中不失溫情),不要什麼蟒蛇恐龍呀那樣的,求推薦?