恐龍曾是地球歷史上稱王稱霸的動物,生活在二億年前的中生代,但在6500萬年前突然滅絕了,它們遺留下的骨骼化石成為研究的重要資料。由于恐龍屬于爬行動物,對后來地球其他動物的形成有著重要影響,因此研究恐龍的意義十分重大,一直以來都是科學(xué)界一個非常熱門的話題。
最近,一個古生物學(xué)研究小組認(rèn)為,他們發(fā)現(xiàn)了最早的已知恐龍——一種生活在2.43億年前的動物,體型比拉布拉多獵狗還要小。這比已知的最古老的恐龍還要早至少1000萬年,可能會改變研究人員對恐龍進(jìn)化方式的看法。但是,一些科學(xué)家包括研究論文的作者們警告說:那些化石也可能代表著恐龍的近親。
跟蹤研究最早的恐龍并不是一件容易的事,那些古老的化石通常是支離破碎的,而且研究人員通常對它們的進(jìn)化譜系持有不同的觀點(diǎn)。然而,古生物學(xué)家們的確一致認(rèn)為:在阿根廷發(fā)現(xiàn)的名為始盜龍和始馳龍等小型標(biāo)本可以追溯到2.3億年前,它們是真正的恐龍。
2010年,西雅圖市華盛頓大學(xué)古生物學(xué)家斯特林·內(nèi)斯比特帶領(lǐng)一個研究小組,在《自然》雜志上報道:他們在坦桑尼亞的曼達(dá)地層中發(fā)現(xiàn)了恐龍近親。曼達(dá)地層是大約2.42億至2.45億年前形成的地質(zhì)構(gòu)造。所發(fā)現(xiàn)的標(biāo)本叫阿希利龍,但它不是恐龍,而是屬于恐龍的“姊妹群”,也就是說,它跟恐龍最接近。
這樣,內(nèi)斯比特及同事開始更加認(rèn)真地看待在曼達(dá)地層中發(fā)現(xiàn)的標(biāo)本了。20世紀(jì)30代,倫敦自然歷史博物館的著名古生物學(xué)家阿倫·查理格發(fā)現(xiàn)了一套化石,包括一塊臂骨和幾塊脊骨,然后研究了幾十年。1997年查理格去世之前,他將這種標(biāo)本命名為尼亞薩龍,但是有關(guān)該標(biāo)本是不是恐龍,他從未發(fā)表過結(jié)論。
在這項新研究中,也涉及到尼亞薩龍化石,這些化石收藏在開普敦的南非博物館內(nèi)。內(nèi)斯比特的研究小組將這些化石骨骼跟其他恐龍及恐龍近親的化石進(jìn)行了系統(tǒng)的對比后,將他們的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《生物學(xué)快報》上。
文章中表明,他們發(fā)現(xiàn)了一些真正恐龍的典型特征,例如尼亞薩龍的上臂邊緣處長著寬闊的骨嵴,其胸部肌肉可以附在上面;骨嵴好像將這塊骨頭延長了30%以上,這是恐龍的明顯特征。此外,尼亞薩龍的骶骨中有三塊椎骨,這部分脊椎與盆骨相連,而恐龍的祖先只有兩塊骶椎骨。
研究小組成員、加州大學(xué)伯克利分校的莎拉·沃寧對其臂骨進(jìn)行了顯微觀測研究,證明尼亞薩龍的臂骨發(fā)育很快,這也是恐龍的特點(diǎn),后來的哺乳動物和鳥類也有這種特點(diǎn)。
內(nèi)斯比特說,如果將這些特點(diǎn)結(jié)合起來,而不是單獨(dú)地看某一個特點(diǎn),那么就有強(qiáng)有力的理由說明:尼亞薩龍要么是恐龍,要么是恐龍最親近的親屬。況且,在阿根廷發(fā)現(xiàn)的像始盜龍和始馳龍之類的早期恐龍至少要晚1000萬年,此前,尼亞薩龍作為一個不同種類的代表肯定已經(jīng)進(jìn)化了數(shù)百萬年。
這意味著,恐龍的進(jìn)化肯定在那之前很久就已經(jīng)開始了,特別是阿希利龍作為恐龍的近親也于大約2.43億年前生活在曼達(dá)的土地上,這使尼亞薩龍成為早期恐龍理想的候選物種。
研究小組強(qiáng)調(diào):盡管在坦桑尼亞發(fā)現(xiàn)了這些化石,但是他們的發(fā)現(xiàn)不能說明最早的恐龍就是從非洲演化而來的。當(dāng)時,非洲是一塊超級大陸的一部分,那塊超級大陸被稱為“泛大陸”,除非洲之外,還包括現(xiàn)在的南美洲、南極洲和澳大利亞。
但是,該研究成果可能跟另一些研究人員的觀點(diǎn)相抵觸,他們認(rèn)為:在恐龍出現(xiàn)之后不久,首批恐龍是在“早期爆發(fā)”的快速進(jìn)化過程中開始分化的。
英國布里斯托爾大學(xué)古生物學(xué)家邁克爾·本頓說:論文作者們稱尼亞薩龍很可能是恐龍,但還不確定,這樣的說法小心謹(jǐn)慎、恰到好處,因為尼亞薩龍的臂骨并不完整。但是本頓同時也表示,即使研究小組不能夠百分之百地肯定尼亞薩龍是真正的恐龍,如此古老的恐龍近親存在也可以確保這一點(diǎn):恐龍也一定起源于那個時候。
巴西圣保羅大學(xué)的古生物學(xué)家馬科斯·蘭格贊同上述觀點(diǎn),并認(rèn)為,臂骨殘缺的事實使研究人員對骨嵴長度的估測“在很大程度上帶有疑問”,不利于做出“大膽的斷言”而宣稱發(fā)現(xiàn)了最早的恐龍。
至于該發(fā)現(xiàn)對恐龍進(jìn)化的“早期爆發(fā)”假說意味著什么,紐約市自然歷史博物館的古生物學(xué)家史蒂芬·布魯薩特堅持認(rèn)為:該發(fā)現(xiàn)與“早期爆發(fā)”的觀點(diǎn)根本不矛盾。布魯薩特稱,如果尼亞薩龍只是屬于恐龍的姊妹群,那么只有當(dāng)真正的恐龍生活于尼亞薩龍時代和我們在阿根廷看到的2.3億年前那些毫無疑問的恐龍時代之間時,“早期爆發(fā)”的假說才會遭到歪曲。
然而,內(nèi)斯比特說:“對于這種神氣活現(xiàn)的恐龍是如何興起的,在接下來的十年中,曼達(dá)的發(fā)現(xiàn)有望在很大程度上增進(jìn)我們的了解。”
(譯自美國《科學(xué)》)
發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生2013年4期