用科技揭开神秘的鸟类起源之谜
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用科技揭开神秘的鸟类起源之谜

2021-09-15 12:05:32 投稿作者: 点击:

1998年初,一则关于中华龙鸟的研究报告在英国《自然》杂志第391期发表,并引起了全球媒体的关注,“鸟类是由恐龙演化而来”的这一说法一时成为又一热点话题,该文就是由中国科学院南京地质古生物研究所研究员陈丕基、董枝明和甄朔南三人共同发表的。其中,陈丕基研究员在古生物化石研究领域颇具见解并取得了斐然的成绩。

毕业于北京大学地质系地层古生物专业的陈丕基,有着扎实的地质和古生物研究专业知识,多年来一直致力于叶肢介化石,鲎虫和哈萨克虫化石,中、新生代陆相地层,古地理,古环境以及板块构造运动的研究。目前已发表论文、专著和主编论文集近200余篇(部),其中《中国的叶介化石》一书获国家自然科学二等奖,《塔里木生物地层与地质演化》一文获中国科学院一等奖,《中国侏罗、白垩纪古地理轮廓》一文获江苏省科技四等奖。为我国古生物学的研究和含油气陆相地层的时代与划分对比做出了重要贡献。

中华龙鸟震撼世界

据陈丕基教授介绍,早在1856年英国博物学家赫胥黎就提出了“鸟是由恐龙演化而来”的假说。然而自1861年在德国索伦霍芬地区发现始祖鸟化石后,世界上便公认其为最原始的鸟类,赫胥黎的假说被予以了否定。直到1996年,中国人的惊人发现竟验证了140年前的赫胥黎假说。

1996年8月,第30届国际地质大会在北京召开期间,陈丕基教授在主持中生代一个会场时,曾向与会听众展示过1995年在辽宁北票四合屯出土的一个长毛的食肉小兽脚类恐龙照片。会后,当时的中国地质博物馆馆长季强博士从一位农民手里买到一块大约70厘米长、50厘米宽的化石,化石上是一个奇怪的动物:大约和家鸡一般大,昂着头翘着尾巴,像只骄傲的公鸡在报晓。动物的头很大,满嘴长着带有小锯齿的尖锐牙齿,前肢非常短,尾巴却出奇的长,一副向前奔跑的姿态……。他敏锐地感觉到这块化石的重要价值,这块标本无疑属于小型虚骨类的食肉恐龙。同时,他发现在动物的头部、脖子、体躯以及尾巴上都包裹着短短的不到1公分长的纤维状皮肤衍生物,这种纤维皮肤衍生物结构在以往世界各个国家所发现的恐龙化石材料里都没见过。后来,他和同事多次来到发现化石的辽宁省的西部地区进行考察研究。根据这块化石标本的有关资料,他们在当年的《中国地质》杂志上发表相关文章。季强介绍说,根据镜下观察和研究,發现化石有分岔的现象,有沉着发生的现象,他们认为它上面绝不可能是毛发,而是一种以往没见过的原始羽毛。他们给它取了一个中文的学名“中华龙鸟”。“中华”代表这个化石是在中国发现的,是中国科学家研究的;“龙鸟”表示介于恐龙和鸟类之间的一个过渡性生物;此外,也体现了他们的学术思想,鸟是由恐龙变过来的。

后来,陈丕基教授在美国哈佛大学进行学术访问期间,时逢“第56届北美古脊椎动物年会”在纽约国家自然博物馆召开,这是世界各国古脊椎动物学家的一次盛会,陈教授有幸受邀参加了此次会议。会议中间休息时,陈教授把一张“带毛的恐龙”化石照片应约给耶鲁大学奥斯特罗姆教授看,这几张照片不仅使奥斯特罗姆教授激动不已,更让各国的古生物学者大吃一惊。与本次年会毫无关系的中国学者和他带的化石照片立即成为此次年会上最大的新闻和热点。美联社、《纽约时报》先后发表了消息,在中国发现长毛恐龙的消息不胫而走。

原来,当年陈丕基教授同样得到了一块标本,标本看上去像爬行类,身上长有头发有毛,说是哺乳动物,它又有好像是爬行类的牙,锋利并有锯齿。陈教授当时并不认识,就给它拍了照片和幻灯片。科学家当时并未注意到这块化石上的“毛”状结构,只是把它作为一块简单的小型兽脚类恐龙化石存放在了标本仓库里。殊不知,他手中这块“带毛恐龙”的化石标本与季强博士的“中华龙鸟”化石标本,竟然是同一块化石!原来,这个化石被辽宁西部的当地农民李邱芳挖掘出来后,从化石的中间沿着岩层的层理分成了两块,把这块化石分开的一正一负两半分别卖给了中国科学院南京地质古生物研究所和北京中国地质博物馆。

“中华龙鸟”的发现再次激活了当今生物演化领域的一大谜题——鸟类起源之谜。陈丕基教授介绍说,在《自然》杂志发表的文章中,其名字还是保持了季强命名的“中华龙鸟”,但是在分类上,他们把它挪到了恐龙里。中华龙鸟不是鸟而是一种小型肉食恐龙这一观点成为全世界古生物学家的共识。该文获得了美国信息研究所(ISI)2000年在北京颁发的“经典引文奖”。这是从1981年以来在亚太地区18年间发表的SCI收录二十万篇论文中选出引用率最高的213篇之一。上一个世纪我国地学和古生物学家在世界上做出的三个突出成就,其一是二十年代北京猿人的发现,其二是云南澄江动物群的发现,第三个就是热河生物群,后二者被誉为上个世纪末全世界最重大的化石发现,把我国古生物学研究在国际上的地位向前大大推进了一步,辽西北票四合屯“中华龙鸟”与“孔子鸟”的产地一时成为全世界古生物学家朝拜的圣地。科学家基本上把“中华龙鸟”的时代确定为侏罗纪后的白垩纪早期,距今大约有1亿2500多万年。

如果“中华龙鸟”属于鸟类,身体上长着羽毛并不足为奇了,但如果羽毛长在不属于鸟类的其他动物身体上,那就具有非凡的科学意义了。所以“中华龙鸟”的横空出世,标志着恐龙研究的一个新起点,它为恐龙研究,尤其是为研究鸟类起源方向,提供了关键性的信息,这是一个里程碑式的发现。

热河生物群让远古生物世界尽现眼前

陈丕基研究发现,中生代后期,距今一亿两千五百万年前后,当西方大多数国家尚被海水淹没之际,在亚洲东部大陆形成了一个以“热河生物群”为代表的淡水生物地理区系,包括东北、华北、西北、华东,内蒙、蒙古东南部、朝鲜半岛和日本九州与广岛地区,面积接近欧洲大小。这一生物群初始以“戴氏狼鳍鱼—东方叶肢介—三尾拟蜉蝣”为代表。中国辽西地区是研究热河生物群的经典地区,包括义县组和九佛堂组两个层位,共跨越约1800万年。这里保存了大量精美的化石,含20多个重要生物门类:无颌类、软骨鱼类、硬骨鱼类、两栖类、龟鳖类、爬行类、鸟类、哺乳类等脊椎动物类群;以及无脊椎动物的腹足类、双壳类、叶肢介、介形虫、虾类、昆虫和蜘蛛等,另外还有水生的轮藻和各类陆生植物,以及少量早期的被子植物,如辽宁古果等,特别是买麻藤类,不仅数量多,而且分布面积大,已经发现10多个种属,是我国中生代一个特殊的植物群。

改革开放以来,陈丕基曾多次出国访问、考察,参加国际会议,进行合作研究,是国际公认的叶肢介化石和陆相白垩纪地层研究权威;是中国科学院资源与环境研究“九五”重大项目的重要负责人之一,也是国家自然科学基金“九五”重点课题“关于热河生物群的演化和环境演变研究”的领头人,他在这些研究方面都取得了重大研究成果。其项目成员先后发表论文专著70余篇(部),有27篇刊登在SCI刊物上,其中有关古生物、无脊椎动物和地质部分获得了2002年江苏省科技进步一等奖。如今已年过九旬的陈老,仍经常参与他研究领域中的各项工作,并鼓励青年人挑起重担,为我国地质古生物研究发展贡献着自己的余热和力量。

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