Question

现代生物学如何解释鸟的来历

Answer 1

您好，王老师给您解释下这个问题：
鸟类是怎样演册族化来的? 这是科学上的一个难题。因为鸟类的骨骼脆弱，又是在天空飞的，形成化石的机会很少，所以关于鸟类起源的化石资料也不多。目前，世界上只发现5例原始鸟类的化石。这5例原始鸟类化石都是在德国的巴伐利亚州的石灰岩层中发现的,距现在已有1.5亿年了，这些化石被证明为始祖鸟。这些化石上有清晰的羽毛印痕，而且分为初级和次级飞羽，还有尾羽。它的前肢特化成飞行的翅膀，后足有4个趾，三前一后；锁骨愈合成叉骨，耻骨向后伸长。这些特 征都与现代鸟类相似。但奇怪的是，它的嘴里长着牙齿，翅膀尖上长着三个指爪；掌骨和跖骨都是分离的，还有一条由许多节分离的尾椎骨构成的长尾巴，这些特点又和爬行类极为相似。经研究证明，它是爬行类向鸟类过渡的中间阶段的代表，缺前所以被称为"始祖鸟"。据测定，始祖鸟最小飞行速度是每秒7.6米，它可以鼓翼飞行,但不能 持久。始祖鸟是怎样从地栖生活转变为飞翔生活的呢?关于这个问题,有两种说法。一种认为，原始鸟类在树上攀缘，逐渐过渡到短距离滑翔，进一步变为飞翔。另一种认为，原始鸟类是双足奔跑动物，靠前肢网捕小型动物为食，前肢在助跑过程中发展成翅膀。始祖鸟虽然仅仅发现在化石里，但它为鸟类的起源提供了证据，被认作鸟类的祖先。 鸟类飞行起源的争议由来已久 中科院古脊椎动物与古人类研究所周忠和研究员介绍说，有关鸟类飞行的起源，学术界一直存在两种对立的假说。一种是地栖起源说，另一种为树栖起源说。前者认为，鸟类的飞翔是由它们的祖先恐龙在奔跑、跳跃的过程中逐渐升腾起飞成功的。而后一种假说则认为，鸟类最初的飞行是通过借助树木的高度，先进行滑翔，后逐渐发展产生特有的振翅飞翔的本领的。 鸟类飞行的两种起源假说都承认鸟类的祖先具有长长的尾巴，但功能不大相同。地栖起源假说认为：它们在奔跑中扇动前肢以增加后肢在地面奔跑的速度，在这一过程中它们身体上的鳞片逐步增大伸长，在奔跑、跳跃的过程中，鳞片最终发展成羽毛，鸟类的祖先也最终能够由地面升腾上天。在鸟类飞行地栖说中始祖鸟一直是很重要的证据，持此观点的学者认为始祖鸟是在地面奔跑的动物。 而树栖起源说则认为，鸟类的祖先是个体较小的动物，它们最初由地面爬到树上，可能是为了顾全自身安全。鸟类的祖先先是爬树，栖息于树上，然后便开始在树间进行跳跃，在这些活动过程中，鸟类的祖先便逐步地压扁身体，增加身体的表面积，羽毛逐渐扩大，从而学会滑翔，最终具有了特有的振翅飞行能力。 总的来说，鸟类飞行树栖起源说认为早期鸟类是树间的跳跃和滑翔来学会飞行的。鸟类飞行地栖起源说，则认为鸟类的恐龙祖先都是地栖生活的，而且是快速奔跑的动物，它们是在快速奔跑中逐渐腾空而起的。 中国发现鸟类飞行起源树栖说的新证据 在辽宁省北票市发现的孔子鸟、辽宁鸟和始反鸟等中生代鸟类化石，为鸟类的树栖说提供了新的证据。由于这些鸟类生活的年代上比始祖鸟稍晚，而特征又很原始，因此对它们生活习性的研究，会有助于了解鸟类最早祖先的生活特征。 周忠和说，孔子鸟可能是原始性仅次于始祖鸟的鸟类，是最早的有角质喙的鸟类。研究表明它主要是生活在树上的。这一方面的证据主要有：首先，它具有大而弯曲的脚爪，脚爪较扁，横切面形态和现代树栖鸟类相似，而不同于地栖类；第二，孔子鸟的脚趾节的比例也更接近树栖鸟类，而明显不同于地栖鸟类，换句话说，陆生鸟类近端的趾节较长，而树栖的鸟类则具有相对较长的远端趾节，对数百个现生和已灭绝鸟类脚趾长度的统计分析，支持孔子鸟的树栖州扮弊生活的结论；第三，前肢上尚保留三个指爪，并且大而弯曲。较进步的鸟类，如华夏鸟和中国鸟，只保留两个指爪，分布在第1、2指上。一些现生鸟类，比如爱青鸟，幼年时也有两个指爪，并且也分布在第1、2指上。周忠和认为早期鸟类保留的指爪可能和爱青鸟等一样，是为了适应抓住树木的需要，而且前肢趾节的比例也表明，它可能具有辅助攀缘的功能。此外，孔子鸟后肢的比例也和树栖鸟类比较接近，较长的尾综骨也是这一古鸟借助尾羽攀缘树木的另一证据。 早期鸟类能否直接从地面起飞 现代的很多鸟都能直接从地面凌空而起，早期的鸟类是否也具有这种能力呢？周忠和说，始祖鸟的胸腔较小，尚未发育龙骨突，孔子鸟的龙骨突也只是初步发育，这两种鸟类的乌喙骨还都不是很长的，由于与鸟类起飞关系最密切的飞行肌肉上的乌喙肌主要附着在龙骨突和乌喙骨上，因此，可以推测这一肌肉在最原始的鸟类中尚不很发育。在现代鸟类中，上乌喙肌穿过一个由肩胛骨、乌喙骨和叉骨组成的三骨孔，在飞行中负责提升翅膀，其活动机理如同一个滑轮。很显然，始祖鸟和孔子鸟都不具备这个“滑轮”，它们并不具有从地面直接起飞的本领，因此它们只能从有一定高度的树上借助重力起飞在树木之间飞来飞去。中国鸟和华夏鸟等时代稍晚，但形态比较进步的鸟类与始祖鸟和孔子鸟等个体相比个体较小，并且发育了进步的小翼羽。这一结构在鸟类起飞和着地时的作用最大，但显然还没有在始祖鸟和孔子鸟中出现，这进一步说明，从地面直接起飞的能力在最早的鸟类中并不存在，而很可能是在较进步的鸟类中才开始出现。所以在中生代要想看到鸟儿冲天而起的一幕是不可能的。