考古发现:恐龙是如何变成鸟的?

1862年 , 考古生物学家发现了首个始祖鸟的遗骸 , 复原后发现这个史前生物大小及形状与喜鹊相似 , 它有着阔及圆的长翅膀及长尾巴 , 但它的颚骨上却又长有锋利的牙齿 , 脚上三趾都有弯爪 , 尾巴是骨质的 , 这些特征又正好和恐龙相似 。 始祖鸟化石成为了鸟类是由恐龙进化来的最有力证据 。
那么 , 始祖鸟是从哪一类恐龙进化而来的呢?答案就是兽脚亚目恐龙 , 兽脚亚目与鸟类之间的共同点包括:脚掌有三趾、胸部上有“叉骨”、骨头充满空气等 。
在兽脚亚目恐龙的家族成员中 , 有巨型的暴龙和小一点的伶盗龙 。 暴龙身长约13米 , 体重约6.8吨 , 体型庞大自不必说 , 即使是小伶盗龙体重也有约15千克 , 与现代鸟类比起来 , 也堪称巨人了 。 那么 , 这么庞大的恐龙又是怎么进化成现在小巧的鸟类的呢?

考古发现:恐龙是如何变成鸟的?

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【考古发现:恐龙是如何变成鸟的?】基因突变?
20世纪头30年 , 主流的解释是“希望怪兽理论” 。
这一理论认为 , 与一个物种内部的缓慢进化不同 , 一个物种的重大改变必定是因为大规模的基因变异 。 比如136千克的食肉恐龙变成麻雀大小的史前伊比利亚鸟 , 恐龙的鳞片突然进化成羽毛 , 在这中间遗传物质一定发生了巨变 。
然而 , 20世纪90年代 , 在中国发现了一种的新的恐龙化石——孔子鸟化石 , 尽管这种化石显示恐龙当时并没有长出翅膀 , 但它们全身竟然已经长出了羽毛 。 此前 , 羽毛被认为是鸟类特有的 。
随后研究者也发现鸟类的呼吸系统其实早已经在恐龙身上出现了 , 始祖鸟和现代9300多种鸟类的祖先——虚骨龙(兽脚亚目后来演变成的一类特殊的小型恐龙) , 二者的骨骼结构并没有什么太大不同 。 这些发现都跟希望怪兽理论背道而驰:恐龙进化成了鸟类 , 并没有发生突变性变异 。 那么 , 如果不是因为基因突变 , 又会是什么呢?
考古发现:恐龙是如何变成鸟的?

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想变鸟 , 先瘦身
2014年 , 澳大利亚、英国和意大利等国研究人员根据120种恐龙的1500多个解剖特征 , 发现了兽脚类恐龙成功进化的奥秘——“瘦身”运动 。 原来 , 当其他恐龙还在不断“长个”时 , 兽脚类恐龙是唯一一类体型不断缩小的恐龙 , 它们的收缩速度是其他恐龙增长速度的160倍 , 2.1亿年前其平均体重为163千克 , 当约1.6亿年前进化到始祖鸟时已经降至0.8千克 。
对于恐龙来说 , 变得极小的身型是非常重要的 , 很可能是进化成鸟类的最关键的一步 , 因为小体积可能是飞行的前提 , 尽管体积庞大可以滑翔 , 但是真正的展翅飞行需要靠扇动翅膀产生推力 , 这就需要翅膀大小和体重之间维持一个特殊比例 。 所以 , 大个恐龙变成鸟前 , 是经过了一个漫长的“瘦身”过程 。 研究人员估计 , 这一“瘦身运动”大约花了兽脚类恐龙家族的5000万年的时间 。
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?然而 , 兽脚类恐龙又是如何成功“瘦身”的呢?研究者发现在兽脚类恐龙中 , 发生了一个奇妙的进化过程——幼态延续 。
幼态延续是物种把幼年的甚至胎儿期的特征 , 保留到幼年以后甚至成年期的现象 。 比如人类就是典型的幼态延续动物 , 人类新生儿体毛稀疏 , 头大 , 大脑学习能力强 , 这是幼态 , 到了成年后 , 这些特征依旧保留 , 大脑的学习能力在一生中都很旺盛 。
研究发现 , 兽脚类恐龙也发生了幼态延续 , 它们出生后 , 体形不怎么长大 。 随着时间推移 , 兽脚类恐龙的面部、骨骼在萎缩变小 , 腿骨也不断地变得纤细 , 但是眼睛、脑部却一直在发育 , 喙开始出现 。 鸟类化石和恐龙化石对比后发现 , 变成化石的小恐龙的头盖骨与成年的鸟类很像 , 而最早的鸟类跟迅猛龙的胚胎形态几乎一样 。 兽脚类恐龙正是借助这一过程 , 保留了童年时期的小体型 , 从而瘦身成功 , 创造了一个进化奇迹 。

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