改寫恐龍進化史最後一章  

    最近,一個由中美學者參加的研究小組,報道了發現于我國遼西的一個新的原始的角龍類恐龍,這一發現促進了人們對於角龍早期演化的理解,揭示了在角龍的早期演化過程的鑲嵌進化現象。他們的這一研究成果發表于3月21日出版的英國《自然》雜誌。記者為此採訪了中科院古脊椎動物與古人類研究所恐龍專家徐星。

    角龍類恐龍繁盛于北美的晚白堊紀

    在距今約1億年前的白堊紀晚期,恐龍王國已經進入了它的黃昏期。可是就在這臨近結尾的時候,恐龍大家族中的許多類群卻異常繁盛,這些新出場的“演員”們把恐龍世界的最後一幕上演得分外輝煌。角龍類就是這些類群中的一員。

    據文獻記載,角龍類區別於其他恐龍類群的最主要特點,就是它們從頭部到背部都有頸盾,頸盾是褶皺狀的突起,它是由頭骨後部的頂骨及鱗骨向後延伸擴大而成的帶孔骨板組成的,能對頸背部起保護作用。

    角龍類恐龍,是非鳥恐龍當中多樣性最高的類群之一,它們不僅繁盛于北美的晚白堊紀,並且是白堊紀大滅絕的最後見證者。和其他大多數恐龍類群相比,角龍類的進化歷程很短。

    最早的真正角龍,可以北美洲的秀角龍和蒙古的原角龍為代表。這是些小型的恐龍,但是已經發展了代表角龍類系統發育上的特殊適應性。雖然身體較小,但已經完全成為四足式了,前肢已次生性地變大,並有相當寬的腳,很明顯表示其功用僅限于走路。

    角龍類顯然和現代哺乳類中的犀牛相近似。它們非常巨大,在高地生活,以植物為生,以角作為有力的武器,有效地做自衛性鬥爭。大型的角龍無疑是一些相當兇猛的動物,巨大的頭骨上裝備著長而尖銳的角,可以猛力地向前衝刺,借助於強壯的頸部肌肉和壯實的肢體支援著沉重的身體所産生的衝動。任何恐龍想要攻擊一隻大角龍時,勢必會遇到一場激烈的搏鬥。

    角龍類恐龍的代表——三角龍是恐龍歷史當中知名度僅次於霸王龍的一種奇特恐龍,長著怪異的角和長長的頸盾,粗壯的身體使得霸王龍也對它畏懼三分。三角龍還是這些爬行類最後的一個北美洲的屬,曾大量分佈在這個大陸的地面各處。但在過渡到第三紀時,這類種數多的、非常成功的恐龍消亡了,就像統治中生代中期和晚期的地面的恐龍類的兩個大目中的其他成員一樣不能免於滅亡。

    角龍類恐龍研究吸引眾多科學家

    據徐星介紹,角龍類恐龍屬種繁多,形態複雜,探討角龍類恐龍的系統學是古生物學家們始終感興趣的問題之一,同時,角龍類恐龍奇異的形態引發了古生物學家們探討這類恐龍一些有趣的結構,比如頸盾的功能學意義。目前為止,角龍類恐龍化石幾乎都出自亞洲和北美洲,詳細研究這類恐龍對於探討這類恐龍的遷徙和分佈意義重大。因此,角龍類恐龍的研究不僅在系統學方面,也在恐龍的生物學以及古生物地理區係方面具有重要意義。

    角龍類恐龍是化石材料最為豐富的恐龍類群之一,因此,已有的化石材料為這類恐龍的演化提供了詳盡的資訊,甚至為定量研究提供了可能。另外,角龍類恐龍形態奇特,尤其是其中的三角龍是所有恐龍當中最為著名的一種恐龍,與霸王龍齊名。對它們的研究吸引了許多古生物學家,是研究較為深入的恐龍類群之一。但由於化石材料的缺乏,人們對於這一類群的早期演化理解甚少。

    揭開角龍類早期演化之謎

    由中科院古脊椎動物與古人類研究所的恐龍學者徐星領導的中美科學研究小組,發現于我國遼西的一個新的原始角龍類恐龍———遼寧角龍,促進了人們對角龍類早期演化的理解。

    據徐星介紹,這種被命名為遼寧角龍的動物在分類上屬於新角龍類。傳統上,角龍類恐龍被劃分為兩個類群:長有類似鸚鵡嘴的喙部的鸚鵡嘴龍類和長著頸盾的新角龍類。系統發育分析表明:遼寧角龍屬於最為原始的一種新角龍,遼寧角龍所具有的過渡性質的形態填補了鸚鵡龍類和新角龍類之間的形態差距。

    徐星和他的同事們推斷,遼寧角龍生存于大約1.3億年前的早白堊世,它大小接近於體形較大的狗,是一種四足行走的動物,以植物為食;遼寧角龍和晚期特化發育有長長的頸盾的三角龍不同,遼寧角龍的頸盾短,顴角微弱。科學家們還發現了角龍類的一系列重要特徵,比如炫耀性的頸盾和特化的咀嚼構造的進化過程緩慢。這是因為在原始屬種和進步屬種中差別很大,但新的發現提供了過渡的形態,表明這一變化具有漸進性,這説明其進化經歷了一個緩慢、漸進的過程。

    更為有趣的是,遼寧角龍的發現揭示了角龍類早期演化過程中的鑲嵌進化現象。因為,通過研究遼寧角龍,科學家們發現,角龍類恐龍頭骨不同部分的演化速率差別很大,導致進步特徵和原始特徵在同一屬種上表現明顯。另外,過去角龍類的一系列重要特徵的演化序列較為簡單,呈現出明顯的方向性,而新分析表明,這一過程充滿了非同源的演化。這表明,角龍類的演化過程要比人們想像的複雜。

    徐星告訴記者,由於遼寧角龍的發現,導致一些角龍類屬種在系統進化樹上的位置發生了改變,因此,將改寫角龍類的進化史。遼寧角龍是目前為止世界上已知最早的新角龍類恐龍。結合早期角龍類的形態和它們的生存時代資料,科學家們發現鸚鵡龍類和新角龍類這兩個支系在分離後形態上産生了快速變化,很快獲得了各自獨特的形態特徵,同時,這種快速演化也導致了一些形態特徵的複雜性分佈。

    最近幾年來,著名的《自然》雜誌連續報道了來自我國遼西的一系列重要的恐龍發現,在世界上引起了很大的轟動。過去發現所涉及的類群都是和鳥類起源有關的獵食性恐龍;這次是《自然》雜誌首次報道來自遼西的植食性恐龍,表明遼西恐龍研究在向更廣的範圍發展,遼西作為世界恐龍研究熱點和中心地區之一的地位得到了近一步加強。(延宏)

    《科技日報》2002-3-22


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