考古發現:恐龍是如何變成鳥的?

1862年 , 考古生物學家發現了首個始祖鳥的遺骸 , 復原后發現這個史前生物大小及形狀與喜鵲相似 , 它有著闊及圓的長翅膀及長尾巴 , 但它的顎骨上卻又長有鋒利的牙齒 , 腳上三趾都有彎爪 , 尾巴是骨質的 , 這些特征又正好和恐龍相似 。 始祖鳥化石成為了鳥類是由恐龍進化來的最有力證據 。
那么 , 始祖鳥是從哪一類恐龍進化而來的呢?答案就是獸腳亞目恐龍 , 獸腳亞目與鳥類之間的共同點包括:腳掌有三趾、胸部上有“叉骨”、骨頭充滿空氣等 。
在獸腳亞目恐龍的家族成員中 , 有巨型的暴龍和小一點的伶盜龍 。 暴龍身長約13米 , 體重約6.8噸 , 體型龐大自不必說 , 即使是小伶盜龍體重也有約15千克 , 與現代鳥類比起來 , 也堪稱巨人了 。 那么 , 這么龐大的恐龍又是怎么進化成現在小巧的鳥類的呢?

考古發現:恐龍是如何變成鳥的?



【考古發現:恐龍是如何變成鳥的?】基因突變?
20世紀頭30年 , 主流的解釋是“希望怪獸理論” 。
這一理論認為 , 與一個物種內部的緩慢進化不同 , 一個物種的重大改變必定是因為大規模的基因變異 。 比如136千克的食肉恐龍變成麻雀大小的史前伊比利亞鳥 , 恐龍的鱗片突然進化成羽毛 , 在這中間遺傳物質一定發生了巨變 。
然而 , 20世紀90年代 , 在中國發現了一種的新的恐龍化石——孔子鳥化石 , 盡管這種化石顯示恐龍當時并沒有長出翅膀 , 但它們全身竟然已經長出了羽毛 。 此前 , 羽毛被認為是鳥類特有的 。
隨后研究者也發現鳥類的呼吸系統其實早已經在恐龍身上出現了 , 始祖鳥和現代9300多種鳥類的祖先——虛骨龍(獸腳亞目后來演變成的一類特殊的小型恐龍) , 二者的骨骼結構并沒有什么太大不同 。 這些發現都跟希望怪獸理論背道而馳:恐龍進化成了鳥類 , 并沒有發生突變性變異 。 那么 , 如果不是因為基因突變 , 又會是什么呢?
考古發現:恐龍是如何變成鳥的?



想變鳥 , 先瘦身
2014年 , 澳大利亞、英國和意大利等國研究人員根據120種恐龍的1500多個解剖特征 , 發現了獸腳類恐龍成功進化的奧秘——“瘦身”運動 。 原來 , 當其他恐龍還在不斷“長個”時 , 獸腳類恐龍是唯一一類體型不斷縮小的恐龍 , 它們的收縮速度是其他恐龍增長速度的160倍 , 2.1億年前其平均體重為163千克 , 當約1.6億年前進化到始祖鳥時已經降至0.8千克 。
對于恐龍來說 , 變得極小的身型是非常重要的 , 很可能是進化成鳥類的最關鍵的一步 , 因為小體積可能是飛行的前提 , 盡管體積龐大可以滑翔 , 但是真正的展翅飛行需要靠扇動翅膀產生推力 , 這就需要翅膀大小和體重之間維持一個特殊比例 。 所以 , 大個恐龍變成鳥前 , 是經過了一個漫長的“瘦身”過程 。 研究人員估計 , 這一“瘦身運動”大約花了獸腳類恐龍家族的5000萬年的時間 。
考古發現:恐龍是如何變成鳥的?



?然而 , 獸腳類恐龍又是如何成功“瘦身”的呢?研究者發現在獸腳類恐龍中 , 發生了一個奇妙的進化過程——幼態延續 。
幼態延續是物種把幼年的甚至胎兒期的特征 , 保留到幼年以后甚至成年期的現象 。 比如人類就是典型的幼態延續動物 , 人類新生兒體毛稀疏 , 頭大 , 大腦學習能力強 , 這是幼態 , 到了成年后 , 這些特征依舊保留 , 大腦的學習能力在一生中都很旺盛 。
研究發現 , 獸腳類恐龍也發生了幼態延續 , 它們出生后 , 體形不怎么長大 。 隨著時間推移 , 獸腳類恐龍的面部、骨骼在萎縮變小 , 腿骨也不斷地變得纖細 , 但是眼睛、腦部卻一直在發育 , 喙開始出現 。 鳥類化石和恐龍化石對比后發現 , 變成化石的小恐龍的頭蓋骨與成年的鳥類很像 , 而最早的鳥類跟迅猛龍的胚胎形態幾乎一樣 。 獸腳類恐龍正是借助這一過程 , 保留了童年時期的小體型 , 從而瘦身成功 , 創造了一個進化奇跡 。

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