赫氏近鸟龙是目前所知最早长有羽毛的物种

赫氏近鸟龙复原图

中国科学院古脊椎动物与古人类研究所徐星研究员、沈阳师范大学胡东宇等人近期在考古学方面又取得新进展，是鸟类起源研究的又一重大突破，相关成果文章将于10月1日发表在Nature杂志上。这是徐星研究员09年在Nature杂志上发表的第四篇文章。
 
鸟类起源研究是进化生物学领域近年来进展最为迅速的方向之一，但涉及最早鸟类何时出现的兽脚类恐龙分异时间框架问题一直是最薄弱的研究环节之一。似鸟类恐龙化石记录在侏罗纪地层中的匮乏成为某些学者反对鸟类恐龙起源假说的最有力的证据之一。

据古脊椎动物与古人类研究所消息，中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员徐星和侯连海与沈阳师范大学教授胡东宇及该校兼职教授、沈阳地质矿产测绘中心研究员张立君共同报道了一件产于辽宁西部晚侏罗世早期髫髻山组的保存有羽毛的赫氏近鸟龙标本，代表了目前世界上最早的长有羽毛的物种，进一步支持了四翼恐龙的假说，胡东宇等提出了兽脚类恐龙分异的时间框架新假说，反驳了有关鸟类起源的“时间倒置”论，这一研究代表着鸟类起源研究的一个重大突破。

自上个世纪60年代末—70年代初，美国耶鲁大学教授Ostrom复兴了鸟类兽脚类恐龙起源假说后，鸟类起源的研究取得了巨大的进展，来自世界各地不同地史时期的恐龙和早期鸟类的大量化石证据持续不断地出现，有力地支持着这一假说。1986年美国耶鲁大学教授Gauthier首次用分支系统学的方法系统地分析了鸟类与其它初龙类（一个包括恐龙、翼龙、鳄型动物以及一些绝灭支系的爬行动物类群）的关系，进一步论证了鸟类可能起源于兽脚类恐龙中一类与恐爪龙类相近的小型恐龙。1996年后，在中国辽宁省西部及其临近地区的早白垩世热河生物群中发现了大量保存精美的兽脚类恐龙化石，不仅为鸟类起源于兽脚类恐龙假说提供了更有力的证据，而且为羽毛和飞行起源的研究提供了重要的信息，进一步完善了我们对恐龙向鸟类演化过程的理解。在过去近40年中，鸟类的恐龙起源假说不仅得到了化石宏观形态功能学研究的支持，而且得到了化石微观骨组织学、个体发育学、生理学、行为生态学，甚至分子生物学研究的支持。

需要指出的是，尽管鸟类恐龙起源假说获得了巨大的成功，我们对于恐龙-鸟类演化过程的理解还存在着许多薄弱环节，这些薄弱环节常常成为少数学者质疑鸟类起源于恐龙假说的理由。其中，鸟类恐龙起源假说的最薄弱环节之一就是涉及最早鸟类何时出现的兽脚类恐龙分异时间框架问题。目前已知的最早的鸟类是发现于德国索伦霍芬地区晚侏罗世晚期地层的始祖鸟。如果鸟类恐龙起源假说是正确的，我们应该能够在侏罗纪地层中发现大量的与鸟类亲缘关系密切的兽脚类恐龙化石，尤其是与鸟类亲缘关系最近的恐爪龙类化石。遗憾的是，在世界范围内，这个时期的似鸟类恐龙化石记录一直非常匮乏，这也就成为了一些学者反对鸟类起源于恐龙假说的有力的证据。

此次报道的赫氏近鸟龙（Anchiornis huxleyi），在其几乎完整保存的骨架周围广泛而清晰地分布着羽毛印痕。标本产于辽宁省建昌县大西山的髫髻山组地层。基于古生物学证据，髫髻山组传统上被归为中侏罗世，近年来的同位素测年显示这套地层很可能沉积于161-151百万年前，代表着晚侏罗世早期的一套沉积。由于古生物学证据和同位素测年数据都支持髫髻山组早于德国索伦霍芬始祖鸟化石层，因此推断近鸟龙的生活时代较德国始祖鸟的要早，代表了世界上已知最早的长有羽毛的物种。

赫氏近鸟龙这一物种是今年年初由徐星等人根据一个不完整的头后骨骼标本命名的，并鉴定为与鸟类亲缘关系最近的一种小型兽脚类恐龙。由于此次研究依据的标本比该物种的正型标本更完整，根据其所提供的更多信息，胡东宇、徐星等将其进一步定位于恐爪龙类的两个枝系之一——原始的伤齿龙类。赫氏近鸟龙的发现进一步缩短了初鸟类、伤齿龙类和驰龙类（恐爪龙类的另一个枝系）之间的形态差距。赫氏近鸟龙最为奇特的地方在于前、后肢和尾部分布的飞羽。与驰龙类的小盗龙和初鸟类的始祖鸟相比，近鸟龙的飞羽相对小，羽轴纤细，羽片对称，尖端钝园。与小盗龙相似，着生于后肢的飞羽形成后翼。更奇特的是，其趾爪以外的趾骨上都被有羽毛，这种完全被羽的特征在灭绝物种中尚无报道。

除小盗龙和近鸟龙以外，后翼也发现于非常接近鸟类的足羽龙后肢上，表明四翼形态是鸟类起源的一个必经阶段。为适应复杂飞行的需要，后翼逐渐退化、消失，而前肢形成的前翼则更加发达。结合现代羽毛发育学资料，足羽被认为代表着鸟类演化过程中的一种原始状态，而现生鸟类的足部鳞片很可能是一种次生演化物。

赫氏近鸟龙的前肢比其他伤齿龙类的前肢要长的多，接近始祖鸟和驰龙类。前肢长通常被视为飞行能力的一个指标。然而，近鸟龙的飞羽与小盗龙和原始鸟类的相比显然不适于飞行。此外，近鸟龙极长的小腿通常被视为适于奔跑，但其长满羽毛的后肢又在奔跑型动物中很少见。这些表明恐龙-鸟类的转化过程是极其复杂的。

通过综合分析包括近鸟龙在内的兽脚类恐龙的化石记录，胡东宇等提出，兽脚类恐龙的所有主要类群在晚侏罗世最早期之前可能都已出现，并且迅速分化，包括鸟类在内的许多重要类群就是在这次快速演化事件中出现的。这次快速演化事件与同一时期发生的、可证实的古地理和古环境变化是一致的。

该研究得到了沈阳师范大学、中国科学院和国家自然科学基金委有关课题的支持。

来源：生物通