高中生的研究：恐龙蛋和鸟蛋有某种关联

在莱阳野外仔细观察恐龙蛋窝的原始埋藏状态

研究者：

清华附中高二年级

郑鸾 王邦骐 刘念

众所周知，鸟类及爬行动物等是通过产蛋来繁殖后代的。自然界中有许多关于蛋的趣事：布谷鸟不会自己筑巢，而它们会在知更鸟、刺嘴莺等那些体形比它小的鸟类的巢中产蛋，它们在知更鸟或刺嘴莺的巢中能非常迅速地移走原来的那窝蛋中的一个，再用自己的蛋取而代之。相对于它的体形来说，它的蛋是偏小的，与寄主的蛋大小相当，而且蛋表面的花纹同寄主蛋的花纹也非常相似，所以不易被分辨出来；另外它的蛋壳特别厚，这样在落入寄主巢中时就不会碎掉了。

清华附中高二年级的郑鸾、王邦骐、刘念三位同学由此想到，既然知更鸟和刺嘴莺是通过辨别蛋的大小、蛋壳表面的斑纹来区分它们的，那么是否也可以通过观察和研究蛋的一些特征，来寻找现生鸟类与恐龙类之间的亲缘关系呢？

我们的猜想

恐龙蛋和鸟蛋有某种关联

目前，鸟类起源于兽脚类恐龙的假说得到了广泛的承认，该假说的提出，主要依据来自于恐龙与现生鸟类骨骼化石的对比研究，越来越多的骨骼形态学证据也支持这一观点，那么兽脚类恐龙与鸟类之间除了骨骼化石等证据之外，在它们赖以繁殖后代的蛋之间有着怎样的异同和联系呢？据我们初步了解，至今还没有人做过恐龙蛋和鸟类蛋之间的对比研究。在兽脚类恐龙中，窃蛋龙类、伤齿龙类和驰龙类被认为是与鸟类亲缘关系最近的一些恐龙类群，并且前两类恐龙也是目前能够较为确切地建立起恐龙与其蛋之间联系的类型，于是我们对这一问题的探索研究之旅就从这里启程。

要做有关恐龙蛋化石的研究，材料可以说是重中之重。恐龙在6500万年前的白垩纪末期地球生命大灭绝中就消失了，眼下已是21世纪，单凭我们这样三个高中生想要找到恐龙蛋化石简直难如登天。所幸的是，我们的想法得到了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所汪筱林研究员、王强博士和清华附中徐丹等老师的大力支持和精心指导，其中古脊椎所的两位老师是研究恐龙和恐龙蛋等方面的专家，目前还承担着多项相关的自然基金项目。他们不但采集了大量我国不同地区的恐龙蛋化石标本，为我们的对比研究提供了重要保证，而且中科院脊椎动物进化系统学重点实验室拥有的大量先进仪器设备供我们使用。

我们的研究

远赴莱阳采集恐龙蛋化石

为了更好地了解恐龙蛋和恐龙等化石的原始埋藏状态并采集研究标本，2011年，在两位老师的带领下，我们对山东莱阳地区距今约8000至7000万年前的晚白垩世恐龙蛋和恐龙化石地点进行了实地考察和样品采集。

莱阳是我国著名的棘鼻青岛龙的发现地，也是我国地质古生物学家最早发现恐龙、恐龙蛋、翼龙和昆虫化石的地方。我们在野外观察到多个恐龙蛋化石出露地点，发现这些在原地暴露地表的恐龙蛋化石远非我们想象的或在博物馆中看见的那些完整的蛋或蛋窝模样，而是大量薄薄的恐龙蛋蛋壳碎片散落地上，仔细观察可以看见尚未风化剥蚀掉的蛋壳和蛋窝轮廓，我们采集了部分脱落的蛋壳样品带回实验室进行研究。在野外科考和采集标本的基础上，我们开始了实验室的研究，首先用游标卡尺测量完整的鸟蛋和恐龙蛋化石的形态数据，之后是蛋壳显微结构观察与对比，这个过程是对比实验的基础和关键。在中科院脊椎动物进化系统学重点实验室里，我们利用德国产的切片机和磨片机进行蛋壳显微结构薄片的制作，并使用偏光显微镜及其影像采集系统进行蛋壳显微结构的观察、数据采集等。

我们的发现

鸟蛋与兽脚类恐龙蛋相似

在恐龙蛋的选取上，我们选择了兽脚类恐龙产的长形蛋类（窃蛋龙类所产）和棱柱形蛋类（伤齿龙类所产），以及非兽脚类恐龙产的蜂窝蛋类作为研究对比的材料。蜂窝蛋的产蛋母体与鸟类没有亲缘关系，而长形蛋和棱柱形的产蛋母体与鸟的亲缘关系很近。在现生鸟蛋的选取上，我们选取了鸵鸟蛋和鹅蛋作为现生鸟蛋的代表，主要原因是鸵鸟和鹅是两类相对原始的现生鸟类，而且鸵鸟也是现生最大的鸟类，已经失去飞行能力。

通过对这些蛋的宏观形态以及蛋壳显微结构的比较，我们发现以蜂窝蛋类为代表的恐龙蛋首先在宏观形态上与鸟蛋存在明显差异，其圆形的外形与现生鸟蛋椭圆形完全不同；在蛋壳微观结构上，其壳单元排列疏松，气孔发育似蜂窝，也不同于现生鸟类，这反映了这种非兽脚类恐龙与鸟类亲缘关系较远。而长形蛋类和棱柱形蛋类与现生鸟蛋都具有两端不对称的椭圆形的宏观形态特征，蛋壳显微结构上它们也都具有排列紧密的壳单元，气孔少而小，这反映了鸟类与兽脚类恐龙在蛋的宏观形态和蛋壳显微结构上具有很大的相似性，进一步从蛋的角度支持了鸟类起源于恐龙的假说。

北京晚报 蔡文清