始祖鳥(niǎo)化石(始祖鳥(niǎo)化石證明了鳥(niǎo)類起源于什么)
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2023-04-15
從始祖鳥(niǎo)的化石中可以發(fā)現(xiàn)的生命遺跡:
最早生命的證據(jù)目前所知的世界上最古老的巖石位于澳大利亞。而最古老的化石是
35億年前的細(xì)菌群落疊層石,第一個(gè)脊椎動(dòng)物早期脊椎動(dòng)物的化石記錄十分參差不齊。最早的脊椎動(dòng)物幾乎沒(méi)有礦化的骨頭,因此沒(méi)有太多堅(jiān)硬的部分可以形成化石并保存下來(lái)。
[img]始祖鳥(niǎo)化石是哪一年出土的?1861年8月,德國(guó)古生物學(xué)家馮邁耶宣布在該處地層中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)羽毛化石。人們還來(lái)不及對(duì)這個(gè)消息做出反應(yīng),一個(gè)多月后,馮邁耶又宣布在同一個(gè)地方發(fā)現(xiàn)了一具較為完整(缺少頭部)的化石標(biāo)本,這具化石標(biāo)本清楚地顯示出這種古生物有一對(duì)長(zhǎng)著羽毛的翅膀,馮邁耶將之命名為“ArchaeopteryxLithographica”,意思是“長(zhǎng)著古翼的印版石”,中文意譯為“始祖鳥(niǎo)”。
出土這具始祖鳥(niǎo)化石的采石場(chǎng)的主人把這塊化石作為治病的報(bào)酬給了當(dāng)?shù)氐尼t(yī)生、化石收藏者卡爾?哈伯倫。后來(lái),哈伯倫為了給女兒辦嫁妝,向外界表示愿意出售該標(biāo)本。大英博物館自然歷史部的負(fù)責(zé)人理查德?歐文是當(dāng)時(shí)公認(rèn)的古生物學(xué)權(quán)威,也是達(dá)爾文進(jìn)化論的主要反對(duì)者,他把始祖鳥(niǎo)化石視為一大威脅,決心不惜任何代價(jià)將它買(mǎi)來(lái)控制在自己手中,由他本人來(lái)做權(quán)威鑒定。1862年10月1日始祖鳥(niǎo)化石抵達(dá)大英博物館,以后一直留在那里,被稱為“倫敦標(biāo)本”。
始祖鳥(niǎo)化石是什么時(shí)候被發(fā)現(xiàn)的?1861年在德國(guó)出土 最早發(fā)現(xiàn)的一枚始祖鳥(niǎo)化石,是1861年在德國(guó)出土的,至今已經(jīng)過(guò)去一百多年了.迄今已發(fā)現(xiàn)1個(gè)羽毛化石和7具始祖鳥(niǎo)化石標(biāo)本,全都是在德國(guó)巴伐利亞地區(qū)的索倫霍芬附近的侏羅紀(jì)后期(距今約1億5千萬(wàn)年)石灰?guī)r地層中發(fā)現(xiàn)的.
始祖鳥(niǎo)化石是真的嗎?1985年英國(guó)加的夫考古學(xué)院的鳥(niǎo)類古生物學(xué)家F?霍爾和古物理學(xué)家C?維克拉馬辛卻對(duì)始祖鳥(niǎo)化石提出疑義,認(rèn)為始祖鳥(niǎo)化石是偽造的,只不過(guò)是在標(biāo)準(zhǔn)的爬行動(dòng)物骨骼上,人為地配上美麗的裝飾羽毛而已。以色列物理學(xué)家L?史培納在倫敦自然博物館的支持下,拍攝了化石標(biāo)本的照片,并刊登在當(dāng)時(shí)英國(guó)的《攝影月刊》上。照片上清楚地顯示出羽毛上下模型的疊影和羽毛下的涂膠痕跡。說(shuō)明偽造者是在普通爬行動(dòng)物骨骼上粘上羽毛,并翻模制作成的“始祖鳥(niǎo)化石”。霍爾和維克拉馬辛在取樣并仔細(xì)檢測(cè)了化石標(biāo)本后又提出證據(jù):化石標(biāo)本上的一道裂縫是用工具人為敲擊的結(jié)果;翅膀化石部分的枝葉晶體與其他部分的截然不同;況且,化石骨骼沒(méi)有龍骨突和胸骨,說(shuō)明此種動(dòng)物根本不會(huì)飛翔,這就從根本上違反了始祖鳥(niǎo)的概念——一支古爬行動(dòng)物為了適應(yīng)飛翔生活,前肢轉(zhuǎn)化為翼,鱗片演化成羽毛。
霍爾和維克拉馬辛的觀點(diǎn)引起了古生物界的一場(chǎng)激烈的爭(zhēng)論。許多科學(xué)家對(duì)此表示贊同,倫敦自然博物館的A?查利基先生說(shuō),他簡(jiǎn)直不相信過(guò)去的古生物學(xué)家何以把鳥(niǎo)類的進(jìn)化描繪得如此栩栩如生,也許偽造者正是利用人們急于揭示鳥(niǎo)類進(jìn)化的緊張心理來(lái)達(dá)到一鳴驚人乃至流芳百世的目的。
最近,收藏始祖鳥(niǎo)標(biāo)本的英國(guó)倫敦自然博物館兩棲類、爬行類、鳥(niǎo)類館館長(zhǎng)A?克利格及其同事們,正式撰文反駁了霍爾和維克拉馬辛的觀點(diǎn)。他們認(rèn)為始祖鳥(niǎo)化石絕非贗品,其依據(jù)是:用顯微鏡觀測(cè),化石標(biāo)本沒(méi)有任何涂膠的痕跡;標(biāo)本上的一道裂縫幾乎成直線,人工不可能敲擊出這種形狀,這是最基本的概念;用紫外線攝影檢測(cè),整個(gè)化石與枝葉部分的晶體結(jié)構(gòu)和分布是完全一致的。克利格等人說(shuō),世界上許多科學(xué)家已不再對(duì)始祖鳥(niǎo)的真實(shí)性持懷疑態(tài)度。
霍爾與維克拉馬辛卻不理會(huì)這些反駁論據(jù),他們要求從化石標(biāo)本上取樣重新進(jìn)行測(cè)定,但卻遭到博物館的拒絕。克利格說(shuō),除非他們自己發(fā)現(xiàn)了明顯的可疑點(diǎn),化石標(biāo)本不再鉆孔化驗(yàn),并一概謝絕外借。
始祖鳥(niǎo)化石是什么樣的?1861年,在德國(guó)最西南部的巴伐利亞省境內(nèi)索倫霍芬小鎮(zhèn)附近的一個(gè)海相沉積印板石石灰?guī)r礦坑里,在深約20米的石灰?guī)r內(nèi),工人采集到一塊形態(tài)非常奇異的化石,從形體看它很像一條小恐龍。但是,在這塊脊椎動(dòng)物化石的前肢和尾巴的兩側(cè),卻保存有十分清楚的羽毛印痕。這塊特殊的化石輾轉(zhuǎn)送到英國(guó)自然博物館。生物學(xué)家邁耶在給朋友的一封信中宣布了他研究鑒定的結(jié)果。他認(rèn)為這是世界上第一次發(fā)現(xiàn)的最原始的鳥(niǎo)類化石,并為之命名為印板始祖鳥(niǎo),意思是從海相沉積的石類印板石內(nèi)發(fā)現(xiàn)的原始鳥(niǎo)類。邁耶的信先后在德國(guó)的礦物、地質(zhì)和古生物新年鑒上發(fā)表,引起了人們的極大關(guān)注。它的發(fā)現(xiàn)給剛剛發(fā)表不久的達(dá)爾文的進(jìn)化論以無(wú)可辯駁的支持。
始祖鳥(niǎo)的化石資料最后一件始祖鳥(niǎo)化石,也就是第十件始祖鳥(niǎo)化石,于2005年12月于《科學(xué)》雜志被具體描述,這件可能不比柏林標(biāo)本遜色、且是第一具流入歐洲以外國(guó)家的始祖鳥(niǎo)化石,很快引起轟動(dòng)。論文的作者梅爾與保爾,前者是德國(guó)法蘭克福森肯堡自然史博物館的鳥(niǎo)類學(xué)家。后者是美國(guó)一位獸醫(yī),也是化石的擁有人。保爾標(biāo)本非常完整,其頭部骨骼、前翼以及尾部羽毛的印痕清晰可見(jiàn),它足以回答尚不清楚的一些問(wèn)題。有趣的是,從骨骼的形態(tài)和組合特點(diǎn)來(lái)看,保爾標(biāo)本更加接近恐爪龍類,這直接支持了鳥(niǎo)類起源于恐龍的假說(shuō)。
骨骼
首先從頭骨來(lái)看,保爾標(biāo)本保存了迄今最完整的頭骨,它整個(gè)頭頂和右側(cè)的頜骨全部暴露出來(lái),可以看到完整的眶前孔,這與獸腳類的眶前孔是同源結(jié)構(gòu),意味著他們進(jìn)化自同一個(gè)祖先,所以彼此間有相似的結(jié)構(gòu)和功能。而保爾標(biāo)本的鳥(niǎo)喙骨(肩胛骨、鳥(niǎo)喙骨與叉骨構(gòu)成鳥(niǎo)類的肩帶)形態(tài)與獸腳類中的馳龍類非常相似,而且鳥(niǎo)喙骨和肩胛骨也沒(méi)有愈合。最有趣的是,從保爾標(biāo)本保存完好的腳部可以看出,始祖鳥(niǎo)應(yīng)該是地棲性的,它可能難以上樹(shù)。我們知道,鳥(niǎo)類為了適應(yīng)飛行,其后肢產(chǎn)生了很大的變化,其腓骨退化成刺狀,跗骨的上部與脛骨合并成脛跗骨。通過(guò)這樣的簡(jiǎn)化與脛跗骨的延長(zhǎng),鳥(niǎo)類大大增加了起飛和降落的彈性。此外,大多數(shù)鳥(niǎo)類具有4趾(第五趾退化),第一趾(拇指)向后,其他3趾向前,這個(gè)鉗子一樣的結(jié)構(gòu)可以方便它們?cè)跇?shù)棲時(shí)握住樹(shù)枝。以前,由于早期的始祖鳥(niǎo)標(biāo)本都沒(méi)有保存這些形態(tài)特征的細(xì)節(jié),所以古生物學(xué)者都推測(cè)始祖鳥(niǎo)應(yīng)該是在樹(shù)上生活的。此時(shí)保爾標(biāo)本告訴我們相反的答案:它的第一趾著生的第一拓骨位置靠前,并附著在第二拓骨的側(cè)面,而第一趾骨還未扭轉(zhuǎn),這直接說(shuō)明了始祖鳥(niǎo)還不具有第一趾與且他3趾對(duì)握的結(jié)構(gòu),證明它無(wú)法再樹(shù)上生活。
地面奔跑的假設(shè)
既然無(wú)法在樹(shù)上生活,那么始祖鳥(niǎo)就只能在地面奔跑了。保爾標(biāo)本也給了我們其他棲性的證據(jù):其第二趾延長(zhǎng),第二趾靠近上端的第一節(jié)關(guān)節(jié)極度膨大,都說(shuō)明始祖鳥(niǎo)善于在地面奔跑,而且靠第二趾抓地而獲取力量。這與恐爪龍非常類似。 當(dāng)前,世界上只發(fā)現(xiàn)11例始祖鳥(niǎo)的化石,第十例化石表示始祖鳥(niǎo)屬于恐爪龍下目,該下目也包含伶盜龍與恐爪龍。
這11例始祖鳥(niǎo)化石大都是在德國(guó)的巴伐利亞州的石灰?guī)r層中發(fā)現(xiàn)的,距現(xiàn)今已有1.5億年了,這些化石被證明為始祖鳥(niǎo)。這些化石上有清晰的羽毛印痕,而且分為初級(jí)和次級(jí)飛羽,還有尾羽。它的前肢特化成飛行的翅膀,后足有4個(gè)趾,都朝著前面,而不是今鳥(niǎo)的三前一后;鎖骨愈合成叉骨,恥骨向后伸長(zhǎng)。這些特征都與現(xiàn)代鳥(niǎo)類相似。但奇怪的是,它的嘴里長(zhǎng)著牙齒,翅膀尖上長(zhǎng)著三個(gè)指爪;掌骨和跖骨都是分離的,還有一條由許多節(jié)分離的尾椎骨構(gòu)成的長(zhǎng)尾巴,這些特點(diǎn)又和蜥形綱極為相似。經(jīng)研究證明,它是蜥形綱向鳥(niǎo)類過(guò)渡的中間階段的代表,故被稱為“始祖鳥(niǎo)”。始祖鳥(niǎo)也許不能飛行,可能在內(nèi)陸海岸邊的地上追逐和捕捉昆蟲(chóng)和爬行動(dòng)物。
那么類似于始祖鳥(niǎo)的近鳥(niǎo)類動(dòng)物是怎樣從地棲生活轉(zhuǎn)變?yōu)轱w翔生活的呢?關(guān)于這個(gè)問(wèn)題,有兩種說(shuō)法。一種認(rèn)為,盜龍之類的動(dòng)物在樹(shù)上攀緣,逐漸過(guò)渡到短距離滑翔,進(jìn)一步變?yōu)轱w翔。另一種認(rèn)為,原始鳥(niǎo)類是雙足奔跑動(dòng)物,靠前肢網(wǎng)捕小型動(dòng)物為食,前肢在助跑過(guò)程中發(fā)展成翅膀。
始祖鳥(niǎo)雖然僅僅發(fā)現(xiàn)在化石里,但它為鳥(niǎo)類起源于恐龍?zhí)峁┝俗C據(jù)。
隨著熱河生物群的發(fā)現(xiàn),始祖鳥(niǎo)的分類地位遇到了挑戰(zhàn)。
在熱河生物群,許多有真羽毛甚至有完整羽翼的動(dòng)物都被歸入了恐龍類,而其中的某些種類比始祖鳥(niǎo)更接近鳥(niǎo)類另一些則比始祖鳥(niǎo)更原始。因?yàn)楣派锓N類是不許改名字的,故始祖鳥(niǎo)這個(gè)名稱沒(méi)有被觸動(dòng),而它的分類地位,放在恐龍里才最合適。 最早的始祖鳥(niǎo)化石發(fā)現(xiàn)于1861年,地點(diǎn)是德國(guó)巴伐利亞州索倫霍芬印版石石灰?guī)r地層中,當(dāng)?shù)卦瓰椴墒瘓?chǎng)。該地石質(zhì)較為細(xì)膩,因此化石保存完好,保留了清晰地羽毛印痕。該化石的首個(gè)研究者是梅伊爾,命名為印版石古翼鳥(niǎo),始祖鳥(niǎo)為我國(guó)的通稱。
1877年在距第一具化石發(fā)現(xiàn)地不遠(yuǎn)處發(fā)現(xiàn)了第二具化石。1884年古生物學(xué)家達(dá)姆斯研究了該化石。經(jīng)測(cè)量計(jì)算發(fā)現(xiàn)該化石比1861年發(fā)現(xiàn)的化石小十分之一,但達(dá)姆斯認(rèn)為這是由于化石個(gè)體差異造成的,兩者屬于同種。
1897年,達(dá)姆斯重新研究?jī)删呋鶕?jù)兩者的腸骨構(gòu)造不同,認(rèn)定第二件化石屬于另一種,取種名“西門(mén)子古翼鳥(niǎo)”。1921年和1925年,皮特羅尼維克詳細(xì)研究?jī)杉信e了其15點(diǎn)差別,認(rèn)定兩化石屬于兩科,1861年發(fā)現(xiàn)的化石屬于古翼鳥(niǎo)科,1877年發(fā)現(xiàn)的化石屬于原鳥(niǎo)科,原鳥(niǎo)現(xiàn)今已被廢除,因?yàn)樗遣煌瑒?dòng)物化石的組合。
此后不斷有人發(fā)表自己的見(jiàn)解,直到1954年,貝爾(Gavin de Beer)對(duì)化石詳細(xì)研究,最終確認(rèn)兩件化石屬于同屬同種,仍以1861年梅伊爾的命名”印版石古翼鳥(niǎo)“為種名。經(jīng)近100年的研究,學(xué)界至此確定了始祖鳥(niǎo)的分類。
1956年,距第一件化石產(chǎn)地250米處,第三件化石被發(fā)現(xiàn)。該標(biāo)本缺失頭骨,僅保留部分體骨和羽毛印痕。
1970年、1973年,兩件原被認(rèn)為是翼龍化石的標(biāo)本被確定為始祖鳥(niǎo)。
1985年、1992年,第六件、第七件始祖鳥(niǎo)化石被發(fā)現(xiàn)。
之后又發(fā)現(xiàn)4塊始祖鳥(niǎo)化石,最著名的是第十件,叫作“保爾標(biāo)本”。
現(xiàn)今,首件化石保存于英國(guó)倫敦,1877年發(fā)現(xiàn)的化石保存于柏林博物館。
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