恐龙是怎么演化为鸟类的?

cbj发表于2019-03-26 00:00:00

背景知识


先从白垩纪晚期的白垩纪-第三纪大灭绝事件讲起,约6550万年前,一个小行星的撞击,可能还有同时发生的长时间的火山喷发,灭绝了当时地球上的大部分动物与植物,包含恐龙在内。我们现在经常说鸟类是唯一存活到今日的恐龙,但其实也不是所有鸟类都存活了下来。我们现在鸟类的共同祖先称为新鸟亚纲(Neornithes),而当时其实还有数量更多的反鸟亚纲(Enantiornithes),还有黄昏鸟目(Hesperornithiformes)。古生物学家们觉得,许多新鸟亚纲因为能够潜水、游泳、或是在水中与沼泽寻找庇护地,因此得以在这次灭绝事件中存活。此外,许多鸟类能够筑穴,或生存在树洞或白蚁巢中,它们也存活过这次灭绝事件。而至于为什么反鸟亚纲没有活下来呢?我们还不知道,也许只是因为运气差了点吧……

 

反鸟亚纲中的伊比利亚鸟

 


黄昏鸟(Hesperornis regalis)

 

而有幸存活下来的今鸟亚纲,面对恐龙灭绝后前所未有的好机会,通过改变自己的形态,迅速填补了这些生态位,因此就出现了演化史非常壮观的一幕。短短2000万年后,现生鸟类的主要分支都已经大体成形了。新出炉的鸟类的新演化树,有什么不同?

 

最新鸟类进化树,背景灰白交界处即为白垩纪与古近纪的交接

 

这么说来,好像是鸟类占了恐龙的大便宜,趁着小行星撞击发展自己的势力。但其实在那之前,也就是白垩纪时期,鸟类已经逐渐开始繁荣昌盛,渐渐地取代了翼龙的位置。在白垩纪中期,仍有10科大型翼龙类存活者,而后逐渐衰退。在这个时期,新鸟亚纲开始多样化,并取代其他原始鸟类与翼龙类的生态位。这些动物之间可能有过直接的竞争,也可能新鸟亚纲只是占据这些消失物种的空白生态位。

 


那么在侏罗纪的最原始鸟类又是怎么来的呢?这个问题可就困难了,不过幸好,考古学家们在1862年就挖出了始祖鸟化石,那时候达尔文的《物种起源》刚刚出版两年,这一发现自然就震惊了科学界,引发了剧烈的争论。它拥有鸟类和兽脚亚目恐龙的特征,有着阔圆的翅膀和长长的尾巴。它的羽毛与现代鸟类相似,却在颚骨上有锋利的牙齿,脚上三趾都有弯爪及有长的骨质尾巴。这些特征正好与兽脚亚目恐龙相似,使得始祖鸟成为演化过程的重要角色。它虽然有了翅膀,但没有强壮的胸骨,不能像现今鸟类这样扑腾翅膀飞行,可能更擅长滑翔。始祖鸟从此成为恐龙与鸟类之间的关系、过渡性化石及演化的重要证据。虽然后来又发现了比其更古老的鸟纲生物近鸟龙属、晓廷龙属和曙光鸟属等,但由于各自的证据都有一点缺陷,所以到底哪个才是鸟类的正牌祖先,说真的考古学界现在也搞不清楚。

 

始祖鸟

 


郑氏晓廷龙(Xiaotingia zhengi)

不管怎么样,反正最原始的鸟类大概就是长这样就对了。注意看下面的郑氏晓廷龙,腿上长着长长的羽毛。上面的始祖鸟腿上其实也长了一点羽毛,不过没这么明显。事实上,那时候好多原始的鸟类都是腿上长羽毛的。

 


因为在羽毛刚开始出现的时候它还不是用来飞翔的,而是为了保暖或者是好看,所以全身都可能长着羽毛。另外当时原始的身体结构也使得一对前肢并不能提供足够的升力,所以后肢需要辅助滑翔。而经过这么多年的进化,前翼变得更加发达,而腿羽则逐步退化。以现代鸟类的身体结构一双翅膀就完全足够飞行,后肢上的羽毛自然也就消失了。既然这些飞得不好的家伙都浑身长满了羽毛,那么自然可以推测,它们的羽毛是从更早祖先那里继承下来的。事实也是如此,不仅是鸟类始祖的虚骨龙科的很多恐龙有羽毛,连不是鸟类始祖的似松鼠龙也有羽毛。食肉恐龙可能都有羽毛

 


虚骨龙科的Dilong 帝龙

 

似松鼠龙( Sciurumimus albersdoerferi )

早期的羽毛看上去像根软管,稍后不久,看起来会像是柔软的绒毛。经过一系列生长变化,最终才会变成扁平的羽毛。可见羽毛最初不是为了飞行而演化出来的,因为不可能用绒毛飞行。其实,恐龙的羽毛正是扩展适应的一个极好例子,有可能最早的羽毛可以用来保暖,也有可能同时起到性选择中装饰的作用,还有一种可能是除了好看什么用都没有。

 

 

 


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