6600万年前，小行星撞击白垩纪，飘落一地恐龙毛

大约1.3亿年前，恐龙大家族里的早期鸟类分裂成两个主要分支，二者都独立进化为动力飞行者，其中一支学名今鸟型类，演化出了所有现存鸟类；另一分支称为反鸟类，也曾在数千万年时间里畅游天空。

但到6600万年前，小行星撞击地球，大约3/4的物种都灭绝了，其中也包括反鸟类，而今鸟型类却得以幸存。

(资料图片)

这些长着羽毛、似鸟非鸟的“飞行恐龙”有着怎样的生物特点？它们身上的羽毛和现代鸟类有何差异？地球环境的颠覆是怎样将它们推向灭绝的？而羽毛，可能会是那场绝地大逃杀中的胜负手吗？

羽翼丰满、骨头尾巴

既是恐龙又是鸟类

1993年，《侏罗纪公园》让9岁的斯蒂芬·布鲁萨特（Stephen Brusatte）立志成为一名古生物学家。2022年，爱丁堡大学古生物学教授布鲁萨特教授兴奋地向《侏罗纪世界3》制作人提供了关于恐龙的知识建议。

看到恐龙研究领域最重大的一项发现，即长有羽毛的恐龙，被搬上银幕，他尤为高兴。但布鲁萨特也收到了一些表达不满的邮件。

“很多观众认为羽毛恐龙是编造出来的。他们觉得这是电影制作人的狂想。”

绝非狂想！有羽毛的恐龙已是一个公认的科学事实，这在很大程度上归功于自20世纪90年代中期以来，出土于中国东北地区的大量非凡的恐龙化石。

现在，布鲁萨特等古生物学家正试图确定，有羽毛恐龙究竟如何实现动力飞行并成为如今飞过我们头顶的鸟类？这是一个绵延超过1.5亿年的进化之谜。

鸟类起源的第一条重要线索出现于1861年。当时德国索恩霍芬（Solnhofen）的采石场工人发现了一块相当壮观的化石，其主人是一种有1.45亿年历史的鸟类，后被称为始祖鸟。

始祖鸟有像现存鸟类一样的羽毛翅膀，但也具备爬行动物特征，比如牙齿、爪子和长长的骨质尾巴。

在1859年出版《物种起源》的达尔文了解到始祖鸟化石后倍感兴奋。如果鸟类与爬行动物有着共同祖先，那么关于这个祖先向鸟类的进化过程，始祖鸟似乎就是个理想例证。“对我来说，这是个重大案例。”

始祖鸟的故事很宏伟，却始终难有结论。我们始终不清楚，哪类爬行动物进化成了鸟类，以及它们如何进化出翅膀。

恐龙羽化石的井喷

1970年代，耶鲁大学古生物学家约翰·奥斯特罗姆（John Ostrom）发现了鸟类骨骼和兽脚亚目陆行恐龙骨骼的相似之处。这类恐龙包括迅猛龙和霸王龙。但兽脚亚目的化石都不带翅膀，更遑论羽毛了。

在无更多证据的情况下，奥斯特罗姆和其他古生物学家就鸟类起源激烈争论了几十年。

1861年,在德国索恩霍芬发现的始祖鸟化石是鸟类起源的第一条重要线索

发现于中国辽宁的一种1.25亿年前有羽毛恐龙

1996年，南京地质古生物研究所古生物学家陈丕基到纽约的美国自然博物馆参加古生物学会议，交给奥斯特罗姆一包照片。

这些照片展示了一块恐龙化石，化石上有些看起来像原始羽毛的东西，令奥斯特罗姆倍感惊讶。

这具在中国辽宁埋藏1.25亿年的化石，现称为“原始中华龙鸟”（Sinosauropteryx prima）。如庞贝古城般的灰烬将它完好保存；而从它现身以后，该地区源源不断地出土了带羽毛恐龙的化石。

随着更多化石出现，古生物学家意识到兽脚亚目并非唯一存在长羽毛恐龙的类别。其他类目下的成员也有带羽毛的，不过它们看起来更像简单的线条，而不像现代鸟类羽毛这样，有着复杂的互锁细丝网络。

古生物学家现在怀疑所有恐龙的祖先都长羽毛；而最近的发现告诉我们，羽毛特征似乎还是先于恐龙出现的。

恐龙的近亲是翼龙，后者像蝙蝠一样飞行，前肢的膜状翼一直延伸到身体两侧。科学家发现它们也长有简单的羽毛。

那些原始、简单的羽毛最初可能被用作隔热材料，而最大型的恐龙或许已能利用身体来保持热量，因此失去了羽毛——就像大象失去了大部分毛发一样。

另一方面，兽脚亚目的成员进化出更复杂精细的羽毛。有些像绒毛，另一些则长成片状，组成了恐龙的羽翼。

兽脚类动物无法使用它们早期的翅膀飞翔。一些体型与马近似的物种拥有笔记本电脑屏大小的翅膀。布鲁萨特推测，恐龙会在求偶期间向异性展示这些更精致的羽毛。

不对称羽毛

到1.6亿年前，兽脚亚目已经发展出一片缤纷奇异的羽毛世界。2014年，中国河北省出土了巨嵴彩虹龙的化石，其羽毛化石色素表明它的身体是黑色的，而头部和肩部则五彩缤纷。

1.6亿年前的巨嵴彩虹龙拥有彩虹色的头肩部羽毛

很难理解巨嵴彩虹龙如何使用自身羽毛。现代鸟类翅膀上有不对称的羽毛，这有助于引导气流产生升力；而巨嵴彩虹龙只有尾巴上长着不对称羽毛。

兽脚类动物最初可能会在奔跑时利用羽毛来产生升力。这种能力帮助它们更快爬上斜坡甚至上树。像巨嵴彩虹龙这样的长羽毛恐龙缺少鸟类所拥有的、能为飞行提供动力的肌肉，但或许能以科学家未知的方式跳跃和滑翔。

菲尔德自然博物馆（Field Museum）馆长、古生物学家邹晶梅（Jingmai O"Connor）如此说道：“这些生物很奇怪，我认为它们违背了人类认知的逻辑。”

得克萨斯大学古生物学家朱莉娅·克拉克（Julia Clarke）曾研究巨嵴彩虹龙化石，在她看来，有羽毛的恐龙，不仅仅是我们所知的鸟类进化道路上的中间产物。“它们存活了数千万年。显然，它们无论做什么都很擅长。”

始祖鸟属于恐龙家族树的一个分支，后来适应了更远的飞行距离。但古生物学家对其飞行能力存在分歧。始祖鸟虽然翅膀上长有不对称羽毛，却没有可固定强大飞行肌肉的胸骨。

反鸟的天空

大约1.3亿年前，早期鸟类分裂成两个主要分支，二者都独立进化为动力飞行者，其中一支学名今鸟类（ornithuromorphs），演化出了所有现存鸟类；另一个分支称为反鸟类（enantiornithines），曾在数千万年时间里主宰天空。

从表面看，反鸟类似乎很像现代鸟类。但它们的化石呈现了许多奇怪的生物学现象。

出土于山东的幼年反鸟类化石，具有装饰性的羽轴

学者基于来自三个不同标本的化石证据，推测了反鸟类的换羽周期

例如，现存鸟类通常出生时没有羽毛或只有柔软绒毛，之后全身长出羽毛，成年后逐渐换掉羽毛，最终得到一件成熟、永久、保暖的羽毛外套。

然而，邹晶梅和同事最近发表文章指出，反鸟类似乎以一种截然不同的方式长羽毛：刚孵化时，它们身体光秃秃，可翅膀上遍布羽毛；随着发育成熟，身上也有羽毛了。成年后，它们一次性换掉身上的羽毛；而在获得新羽毛之前，反鸟类必须在无外套保暖的情况下生存。

反鸟类谱系一直存活至6600万年前，当时一颗小行星撞击地球，大约3/4的物种都被消灭，包括除今鸟型类恐龙以外的所有长羽毛恐龙。

邹晶梅等学者正在研究一个关键问题：为什么其他族群都消失了，今鸟型类却得以延续血脉？有人提出了这样的推测：

撞击产生的碎片引发大范围野火，随之而来的是黑暗和气温骤降。

陆地生态系统崩溃了。靠吃树叶或小动物为生的恐龙可能饥饿而死，但今鸟类已进化出喙，能够吃到大量埋在地下的种子。

繁衍了7000万年甚至更久的反鸟类一下子适应不了小行星撞击后的寒冷气候，因为如前文所述，它们会经历一次性换掉所有羽毛并“裸体”生存的阶段。

标签：