從意外到華麗

鳥類是由恐龍進化來的，這已經(jīng)成為人們的共識；而大部分恐龍也長有像鳥類那樣的羽毛，這也成為古生物學界的定論。這一革命性的理論之所以能夠橫空出世，是因為一群中國科學家們的努力，更是拜中國遼寧西部北票地區(qū)這一片神奇的土地所賜。

長著牙齒的“小雞”

1996年一個驕陽似火的下午，在遼西北票一片距今1.25億年的地層中，隨著巖石被一層一層掀起，一件家雞大小的恐龍化石呈現(xiàn)在人們面前。

這是一種生活在早白堊世的小型食肉恐龍，與眾不同的是，它的化石背部和尾巴上保留了精美的羽毛的印痕。這真是驚天動地的發(fā)現(xiàn)，使科學家認識到羽毛并不為鳥類所特有，原來恐龍也是長羽毛的！這件里程碑式的化石，后來被命名為“中華龍鳥”。

隨著越來越多標本的發(fā)現(xiàn)，在許多小型的恐龍身上都可以觀察到與鳥類相似或者更加原始的羽毛；這說明羽毛的出現(xiàn)在中生代可能已經(jīng)十分普遍，羽毛的出現(xiàn)過程可能也比我們之前想象得更為復雜。

“意外”的重要意義

到了1999年，在遼西北票又迎來了一個突破性的發(fā)現(xiàn)！這就是被命名為“意外北票龍”的恐龍化石。和中華龍鳥一樣，它也生存在大約1.25億年前的早白堊世。

在1999年5月27日出版的英國《自然》雜志上，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所的徐星、唐治路和汪筱林報道了他們的這一發(fā)現(xiàn)。他們把這種恐龍命名為“意外北票龍”。屬名之所以叫“北票龍”當然是因為化石產(chǎn)自北票市。種名“意外”包含著兩層意思：一是說這件化石的發(fā)現(xiàn)是個意外的收獲，二是說這種恐龍的形態(tài)是出人意料的。意外北票龍標本保存身長2.2米，估計原身長有5米左右。它的頭小而低，嘴很長，下頜瘦弱，嘴里有牙。牙齒成小葉狀，邊緣有小鋸齒。它的爪扁而彎。它的身上有細絲狀的類似毛的皮膚衍生物。徐星等在他們的研究論文中寫道：“這一發(fā)現(xiàn)間接證明了中華龍鳥的細絲狀結(jié)構(gòu)也屬于皮膚衍生物，而不像有些人所說的是在埋藏的時候偶然造成的；這些結(jié)構(gòu)很可能和鳥類的羽毛同源；這種我們稱之為細絲狀皮膚衍生物的結(jié)構(gòu)可能在獸腳類恐龍當中分布廣泛，代表向鳥類羽毛演化的一個初級階段，隨后演化出了真正的羽毛。”

這篇文章發(fā)表后一位美國的記者曾問徐星：“您能用最通俗的語言描述一下這一發(fā)現(xiàn)的重要意義嗎？”徐星說：“很多人都知道霸王龍。中國的發(fā)現(xiàn)表明，我們很可能需要改變包括霸王龍在內(nèi)的一些獸腳類恐龍在我們心目中的形象。它們不再是渾身披著鱗片的爬行動物，而是更接近鳥類，身體上長著類似鳥類絨羽的結(jié)構(gòu)。換句話說，我們再也不能把爬行動物的概念簡單地運用在恐龍身上！”

令人目眩的“華麗”

2012年，英國《自然》周刊將目光再次聚焦在遼西北票，因為在這里發(fā)現(xiàn)了世界上迄今體型最大的帶羽毛恐龍——華麗羽王龍。它體長在9米左右，體重大約1.4噸。雖然這樣的體型比生活在白堊紀晚期的霸王龍略小，但卻比之前認為體型最大的帶羽毛恐龍意外北票龍足足要大40倍。

華麗羽王龍與原始暴龍類有很多相似之處。它的外鼻孔大而靠后，前上頜骨和上頜骨上的兩條凹溝分別平行于前上頜骨的前邊緣和眶前孔的下邊緣。正如它的名字一樣，華麗羽王龍標本上也保存了精美的羽毛印痕。過去的十幾年中，在遼西發(fā)現(xiàn)的帶羽毛的恐龍就超過了20種。例如前面提到的中華龍鳥，以及形態(tài)比中華龍鳥更接近于鳥類的尾羽龍。當然，雖然中華龍鳥和尾羽龍都保存了與鳥類十分接近的羽毛印痕，但它們的羽片是對稱的，這也就說明它們并不具有飛行的功能。

幾乎從原始的羽毛在恐龍身上發(fā)現(xiàn)的第一天起，對它們功能的爭論就無休無止。由于這種絲狀的原始羽毛不具有飛行的功能，因此科學家們推測它的一個可能的重要功能就是用來保溫。一般認為，體型較大的恐龍具有較小的相對表面積，不利于散熱；相反，中小體型的恐龍由于其相對表面積較大，熱量容易散失。因此根據(jù)以往在化石上觀察到的現(xiàn)象，科學家們普遍認為，羽毛可能僅僅出現(xiàn)在體型較小的恐龍身上；巨型恐龍為了更有效地散熱，其體表羽毛很可能由鱗片取代。因此在華麗羽王龍這樣大型的暴龍類化石上發(fā)現(xiàn)羽毛的印痕是一件不可思議的事情。

在華麗羽王龍發(fā)現(xiàn)以前，唯一已知帶羽毛的暴龍類是在遼西發(fā)現(xiàn)的奇異帝龍化石。奇異帝龍是一種小型的基干暴龍類，體長大約只有1.6米，在其尾部和頭部也保存有非常原始的絲狀羽毛結(jié)構(gòu)，但這些羽毛非常短而成簇，通常只有大約20毫米長。所不同的是，華麗羽王龍的羽毛不僅在尾部出現(xiàn)，在它的前肢、頸部腰帶部位和后肢上都發(fā)現(xiàn)有絲狀羽毛的印痕；并且這些羽毛的長度平均達到了15厘米，最長之處有20厘米，這恐怕是目前在食肉類恐龍身上發(fā)現(xiàn)的最長的羽毛了。

華麗羽王龍龐大的體型和原始的絲狀羽毛表明其同樣不具有飛行能力，那么，這些羽毛是用來干什么的呢，難道僅僅是像時裝一樣的華美服飾，僅僅是為了“臭美”或“裝酷”？科學家通過對恐龍牙齒當中氧同位素的分析推測，華麗羽王龍生活的遼西地區(qū)在早白堊世氣溫明顯較低，當時的遼西地區(qū)氣候可能與現(xiàn)在相似。在寒冷的冬季，羽毛能夠幫助華麗羽王龍減少熱量的散失。這種現(xiàn)象類似我們熟悉的猛犸象和披毛犀，為了適應寒冷氣候，身體表面發(fā)育厚厚的毛來保暖，而熱帶的犀牛和大象則褪去了軟毛。

為什么總是遼西

到目前為止，科學家們只在出土于遼西的恐龍化石中發(fā)現(xiàn)了羽毛，而在世界其他地區(qū)的恐龍化石中卻沒有發(fā)現(xiàn)類似的構(gòu)造，這又說明了什么呢？應該說這些化石的發(fā)現(xiàn)地中國遼西北票地區(qū)具有得天獨厚的保存環(huán)境，而不是說世界其他地區(qū)的食肉類恐龍都沒有長毛。隨著中華龍鳥、意外北票龍、華麗羽王龍等一系列長有原始羽毛的食肉類恐龍的發(fā)現(xiàn)，科學家們推論，生存年代晚于這些恐龍的絕大多數(shù)食肉類恐龍都是體披原始羽毛的美麗的爬行動物。