小恐龙“打乱”鸟类演化史

这是一块仅有两只手掌大小的恐龙化石，于2007年在河北省青龙县被发现，不久之后被临沂大学自然博物馆（山东天宇自然博物馆）收藏。在这座号称全世界最大的恐龙博物馆里的39万余件馆藏展品中，这块恐龙化石并不突出。但是该馆馆长、临沂大学郑晓廷教授却从一开始就注意到了这块化石的诸多奇特之处，因为过分奇特，以至于郑晓廷很长时间以来觉得研究无从下手，只好经常把它放在面前不断琢磨和推敲。6年之后，郑晓廷教授联合中国科学院古脊椎与古人类研究所徐星研究员，带着各自的团队，共同开始了对这块化石长达2年的探究，逐步揭开了它的神秘面纱，并有了一个“不可思议”的惊人发现。《自然》杂志以临沂大学为第一作者单位，对这一研究成果进行了报道。

长着像蝙蝠一样翅膀的“奇翼龙”横空出世

恐龙会飞吗？大多数人的回答是肯定的。因为在很多科幻电影中，我们经常会看到长着像蝙蝠一样翅膀的“恐龙”翱翔天际。但是，这些天空的统治者其实不是恐龙而是“翼龙”，“翼龙”与恐龙生存于同一个时代但属于不同的演化分支。

迄今为止，研究者们大都认为能够飞翔的史前爬行动物有两种飞行方式：一种方式同翼龙一样，翅膀是由皮肤和肌肉所组成的膜翼；而另一种方式就是恐龙，翅膀上覆盖着毛茸茸的羽毛或者片状羽毛，而这些长了羽毛翅膀的恐龙，是现在鸟类的祖先，它们经过漫长的进化过程，逐渐演变成了今天飞翔在我们身边的各式各样的鸟类。

但是临沂大学研究者从化石中提取的信息却表明，这种如鸽子大小的能够飞翔的恐龙却有着同翼龙相似的翅膀——膜翼翅膀，但是在膜翼翅膀前端却又覆盖着不同鸟类羽毛的丝状羽毛。来自布鲁斯博物馆的Daniel Ksepka惊叹道：“这真是一个令人兴奋的奇特发现，希望研究者能对它的翅膀结构和功能进行更多的研究。”美国加利福尼亚大学生物研究系和古生物博物馆Kevin Padian教授称这是“不可思议的发现”。

鉴于这一恐龙奇怪的体貌特征，临沂大学的研究者们把它的英文名字命为“Qi”, 全名是“YiQi”，取自“奇翼” 汉语拼音，汉语的翻译便是“奇翼龙”。

“神秘的骨头”成为研究者的最大困扰

临沂大学研究者们经过研究发现，奇翼龙生活于约1.6亿年前的侏罗纪中期，属于一种名为擅攀鸟龙类的恐龙类群。这一类群与鸟类亲缘关系非常近，它们长相奇特，有着短粗的头，手部外侧手指极长，长着类似原始羽毛的丝状的僵硬羽毛，而不像其他似鸟恐龙和鸟类那样拥有片状羽毛。然而，这还并不是奇翼龙最古怪的地方，最奇怪的地方是奇翼龙腕部有一个棒状的长长的“神秘骨头”，类似的长骨结构从来没有在其他恐龙中被发现过。

这块“离奇”的骨头曾经困扰了研究者很久，就当大家感到一筹莫展的时候，一次偶然的机会，他们因为研究另外一个完全不同的项目，在查阅脊椎动物关于飞翔和滑翔的科学文献时，发现当今的鼯鼠具有一个棒状软骨结构，这个软骨与腕部或肘部关联，用以支撑翼膜进行滑翔。随后大家对鼯鼠腕部棒状结构进行了分析，发现它和奇翼龙腕部棒状结构惊人得相似。

为了进一步确认这个棒状结构的性质，并充分揭示这块化石保存的重要信息，研究人员采用了CT和扫描电镜等多种仪器对化石进行分析，获取了包括软体组织上保存的黑色素体在内的宏观和微观信息，还分析了化石围岩和化石上的化学成分，最终确认奇翼龙腕部的棒状结构是翼膜翅膀的关键组成部分。

“这件标本太过奇特，保存也不够精美，我们花费了很长时间才确认了这一结构。”徐星说。

鸟类飞翔演化再填新枝干

在这之前的主流科学观点认为，鸟类是由恐龙进化而来的。人们似乎也默认了在从恐龙到鸟类的进化过程中，从原始羽毛到片状飞羽也是顺理成章的。但是临沂大学的这项研究进一步表明：在早期的飞行演化中，存在不同方向，奇翼龙就是之前未被发现的向飞行演化的新枝干，但奇翼龙在演化过程中飞进了“死胡同”，最终被现实生活环境淘汰。

尽管通过形态特征分析和飞行能力计算，研究者相信奇翼龙的翅膀具有空气动力学功能，但同时也认为奇翼龙并不是一个具有很强竞争力的飞翔者，它的空中生活似乎只限于树木之间、树木与地面之间做短距离飞翔或者滑翔。“我们还无法确定奇翼龙飞行方式是扑翼飞行还是滑翔，或者二者兼具。”徐星坦言，“但这是未来探索的一个重要方向，奇翼龙可能以滑翔为主，辅助以扑翼飞行。”

“奇翼龙生活在侏罗纪中期，因此它算是鸟类支系飞翔演化过程中的一个先锋。”郑晓廷说，“它提醒我们，在飞翔演化的早期历史中，充满了创新尝试，许多支系走进了演化的死胡同，只有现生鸟类的这种飞行模式延续至今。”

近五年来，临沂大学在古生物研究中取得系列重大成果，先后在《自然》《科学》《自然—通讯》《美国科学院院刊》等学术刊物上发表研究论文30多篇，为世界古生物研究尤其是恐龙向鸟类演化方面的研究做出了积极贡献。从提出始祖鸟“不会飞翔”，到摘掉始祖鸟是鸟类祖先的“光环”，再到发现原始鸟类没有支撑飞行的胸骨，再到提出鸟类曾经“四翼飞翔”，之后又将古鸟类卵泡与恐龙卵泡进行对比研究，到现在发现具有蝙蝠翅膀的奇翼龙，临沂大学向世人展示了恐龙向鸟类演化的复杂历程，这些研究不但让鸟类飞行演化变得有趣而又神奇，也让鸟类起源这块拼图日渐完整。