恐龍的係統演化
恐龍最早出現在2.3億年前的三疊紀,並在中生代發展成為最強盛的類群,成為地球生態的支配者。恐龍統治全球陸地生態係統超過1.6億年之久,最終滅亡於約6 500萬年前的白堊紀晚期。
最古老的爬行類化石可追溯至古生代之“賓夕法尼亞紀”(約3.2億~2.8億年前)。追本溯源,當係由兩棲類演化而來。兩棲類的卵需在水中才能開始發育,爬行類演化出卵殼,可阻止卵中水分的散發。此一重大改革,使爬行類能離開水生活。
從2.45億年前到6 500萬年前的中生代,爬行類成了地球生態的支配者,故中生代又被稱為爬行類時代。大型爬行類恐龍即出現於中生代早期。植食性的馬門溪龍,是體型與體重最大的陸棲動物,棘龍是迄今為止陸地上最大的食肉動物。另有生活在海中的魚龍與蛇頸龍及生活於空中的翼龍等共同構成了一個複雜而完善的生態體係。爬行類在地球上繁榮了約1.8億年。這個時代的動物中,最為大家所熟知的就是恐龍。
生活於地球上的恐龍很可能在1 000種以上,但是恐龍時代和我們相距如此遙遠,我們隻能通過已發現的化石去了解它們。被發現的恐龍化石有上百種。隨著恐龍研究工作的不斷進展,我們所知的恐龍種類還會不斷增加。已描述的恐龍分為甲龍類、角龍類、腫頭龍類、鳥腳類、蜥腳類和獸腳類。
恐龍大家族分為鳥臀類和蜥臀類恐龍兩大類。前者的成員全部都以植物為食,主要有五大支係:劍龍類、甲龍類、鳥腳類、腫頭龍類和角龍類;後者主要有3個支係:原蜥腳類、蜥腳類和獸腳類,其中原蜥腳類和蜥腳類也是植食性動物,而獸腳類的大多數是肉食性動物。按照現代流行的恐龍定義,鳥類屬於獸腳類恐龍,也就是說,鳥類就是一類恐龍。
鳥類起源於恐龍類的祖先,但它們是如何從恐龍演變成長有羽毛能飛翔的鳥類祖先呢?科學界有兩種假說,一種假說認為,恐龍在奔跑的過程中適應了樹棲飛翔;另一種假說認為恐龍先上樹,從樹上往下滑翔,逐步演化成能飛行的鳥類。越來越多的證據證明,樹棲理論更有可能性。
2012年,國家動物博物館邀請了我國恐龍研究專家、中國科學院古脊椎和古人類研究所徐星教授為觀眾做了《飛向藍天的恐龍》講座,讓大家對恐龍研究進展有了最新的了解。
最早被發現有羽毛的恐龍:遼寧省建昌縣玲瓏塔地區發現距今約1.6億年、迄今發現的世界上最早的帶有羽毛的恐龍化石,叫做似鳥龍,是鳥類起源研究一個新的、國際性的重大突破。
在孩子們心目中,徐星教授與恐龍一樣有名徐星教授撰寫的《飛向藍天的恐龍》文章還編入了人民教育出版社出版的四年級語文課程。
1993年至今,徐星等人發現和采集到大量重要脊椎動物化石標本。研究工作主要涉及中生代恐龍化石及地層學的研究,已發現和命名15個恐龍新屬種。如五彩冠龍,化石證據顯示,“五彩冠龍”隻有約3米長,站立起來也不到1米,和白堊紀長10多米、高達4米以上的暴龍完全不能相比。但它的形貌卻與暴龍非常相似,同樣擁有強壯的後肢、類似鳥一般的頭部和銳利的牙齒,這表明它是一種凶猛的食肉恐龍。另外,“五彩冠龍”可能與帝龍一樣,前肢覆蓋有羽毛。這一發現支持了暴龍等食肉獸腳恐龍是在進化中逐漸巨型化的假說。
2009年,徐星教授等人研究認為,最早期獸腳類恐龍退化了最外側的手指(第五指),但隨後伴隨著恐龍獵食行為的變化,第一指(最內側的手指)也退化消失了,這樣具有3個手指的僵尾龍類(包括著名的躍龍以及伶盜龍)實際上保留了中間的3個手指,但由於發育機製的變化,同源異型轉化造成了中間3個手指發育成了內側3個手指(也就是第一指至第三指)的形態。這一觀點使得獸腳類恐龍的手指退化模式遠比過去人們認為的複雜,這項研究成果發表在英國《自然》(Nature)雜誌上。
鬆鼠科動物的進化
鬆鼠科動物是一類樹棲生活的齧齒動物,其中鼯鼠是一類以滑翔方式生活的哺乳動物,兩側前後肢之間有發達的皮膜,滑行時前後肢伸展開來,皮膜張開猶如降落傘一般滑翔。鬆鼠科動物的生存與演化與森林環境有密切的關係,從演化曆史來說,鬆鼠科動物的興衰和進退與森林的興衰和進退有密切關係。
2012年,中國科學院動物研究所科研人員通過整理鬆鼠科種級化石記錄,探討了始新世末至今全球氣候環境變化中的若幹節點事件對鬆鼠科演化可能造成的影響,發現了以下幾點:(1)地球各個大陸板塊之間的分離和連接與鬆鼠科化石記錄所顯示的擴散軌跡一致;(2)山脈隆升影響了當地氣候,導致某一類群的繁榮或局域顯著分布差異;(3)海平麵的反複升降影響了島嶼類群發展;(4)溫濕變化和植被演替對鬆鼠科演化也有影響。研究表明:全球變化在地棲動物的多樣化進程中起到了至關重要的作用。結合多方證據,推測鼯鼠類群最早可能起源於中新世初歐亞大陸西部地區。