恐龍家族樹要改寫？

今年3月下旬，發(fā)表在《自然》雜志上針對恐龍族譜的研究顯示，130年以來人們對恐龍這種生物的分類很有可能是錯誤的。如果結(jié)論得以證實，那么這些新研究足以“撼動恐龍古生物學(xué)的核心”，也意味著恐龍家族樹有可能要被改寫。

關(guān)于恐龍的傳統(tǒng)分類遭遇挑戰(zhàn)

當(dāng)我第一次拜讀英國劍橋大學(xué)博士Matthew Baron關(guān)于恐龍研究的新論文時，我倒抽一口氣。

在人生大半個歲月里，我一直確信恐龍分為兩大演化分支：骨盆與鳥類相似的鳥臀目恐龍和骨盆與爬行動物相似的蜥臀目恐龍。前者包括長角物種，如三角恐龍、劍龍等；后者包括獸腳亞目食肉恐龍，如暴龍，長頸蜥腳亞目恐龍如雷龍等。從1887年至今，130多年來學(xué)術(shù)界就是這樣認(rèn)為的。我也是從孩提時代就接受了這樣的教育，教科書和博物館也總是這么說。但是，按照Baron博士的新研究，上述說法是錯誤的。

通過比較研究了大量早期恐龍（74個分類群）以及它們的近親，BARON博士和他的同事分析了這些恐龍的457種特征，檢測其解剖學(xué)上的相似性和差異。根據(jù)以下特征，如繼承自一個共同祖先的21項特征，比如頜骨上尖銳的縱脊、特別的跖骨，還有許多其他的共同特征，他們重新描繪了恐龍家族樹的兩大分支：將鳥臀目、獸腳亞目恐龍歸入同一支；將蜥腳亞目恐龍與一種被稱為艾雷拉龍（Herrerasauridae）的早期肉食性恐龍歸入另一支，而不是將肉食性的獸腳亞目恐龍分類在一起。他們指出，這些肉食性恐龍中的類似特征可能是各自獨立演化出來的。

這種對恐龍家族的重新劃分，就像有人告訴你，貓和狗都不是如你所想的，而你稱之為“貓”的動物實際上就是狗。

“幸運的是，我們之前關(guān)于恐龍的大部分認(rèn)知——如它們的進(jìn)食、呼吸、遷徙、繁殖、成長和社會化——依然不變。”美國北科羅拉多自然科學(xué)博物館的Lindsay Zanno如是說。他沒有加入Baron博士的研究團隊。“Baron博士的這些結(jié)論使我們對整個恐龍家族樹的最基本結(jié)構(gòu)提出質(zhì)疑，那是我們一個世紀(jì)以來研究的支柱。如果通過獨立研究證實Baron博士的結(jié)論，那么這些改變將動搖恐龍古生物學(xué)的核心。”

“你們這幫家伙很勇敢。”我在電話里對BARON博士說。

“或者很愚蠢。”他說，帶著一絲竊笑。

傳統(tǒng)的恐龍分類未經(jīng)嚴(yán)格測試？

如果Baron博士是正確的，那么之前大家公認(rèn)的、關(guān)于恐龍的結(jié)論又錯在何處呢？

Baron博士認(rèn)為，傳統(tǒng)分類出錯的部分原因，是人們可能被先入之見蒙蔽了雙眼。將恐龍分為蜥臀目和鳥臀目恐龍兩支，是1887年由英國古生物學(xué)家Harry Seeley提出的，SEELEY的區(qū)分基于恐龍臀部形狀的明顯差異。“當(dāng)你看看標(biāo)本，你會非常快速而容易地說出：那是蜥臀目，這是鳥臀目，這兩類恐龍從不會撞到一起有自相矛盾之處，”Baron說，“于是人們沿著這種分類模式展開對恐龍的研究，而SEELEY的說法一直沒有得到嚴(yán)格測試。”

當(dāng)然，這并不是說以前的研究人員進(jìn)行的科學(xué)研究是草率的。他們只不過是沿用前人擁有的學(xué)說而已。自然地，這種學(xué)說對他們的早期恐龍研究沒有什么幫助，他們沒能揭示出最早的恐龍群體是如何演變的、為什么如此罕見。

如果你推翻傳統(tǒng)的恐龍分類，將恐龍王國納入日歷里，那么暴龍和三角龍只會出現(xiàn)在圣誕節(jié)后，速龍則是唯一在12月中旬出現(xiàn)的，劍龍、梁龍興起于7月初。只有少量化石來自恐龍歷史的上半部分，也就是三疊紀(jì)和侏羅紀(jì)早期。按照先前的恐龍物種分類，蜥臀目恐龍吸引了大部分人的注意力。而早期鳥臀目的恐龍則很少出土。

當(dāng)Baron研究早期恐龍物種，仔細(xì)揣摩一些現(xiàn)有的標(biāo)本時，他有一種很奇怪的感覺：“當(dāng)我們開始研究分析時，我們?yōu)槟承┕糯B臀目和獸腳亞目在解剖結(jié)構(gòu)上竟如此近似感到困惑。我們的新研究暗示著這兩個種類確實是在一個演化支系上的。這個結(jié)論令我們十分震驚，它和我們之前所學(xué)的一切東西截然相反。”Baron說。當(dāng)我和我的劍橋大學(xué)督導(dǎo)David Norman博士交談時，他苦笑了一下，承認(rèn)他總是有同樣的感覺。Norman說：“測試一下，不是很有趣嗎？”

于是測試開始了。第一類測試對象是體型小、敏捷的、兩條腿的跑步恐龍，它們的手大而有力，食物多種多樣。

Baron博士和同事花了3年對64個恐龍分類群進(jìn)行研究，收集了大量數(shù)據(jù)。他大大忽略了知名人士的傳統(tǒng)說法，將重點放在三疊紀(jì)和侏羅紀(jì)早期。針對每個物種，他們非常用心地一一登記，并考量了457種物理特征。然后，他利用這些特征創(chuàng)建新的恐龍家譜。“文明分析的物種越多，從中得到的結(jié)論就更有力。”來自Susannah Maidment大學(xué)的Susannah Maidment說。她和Baron博士用電腦檢查了多種恐龍，這種電腦檢測方法在前幾十年是沒有的。

關(guān)于恐龍的兩大新假說

通過研究，Baron博士和同事重寫了新恐龍家族故事。故事的第一章指出，恐龍首次出現(xiàn)大約在2.47億年前，略早于傳統(tǒng)說法的2.31億至2.43億年。最重要的是，恐龍的始祖分成兩支，而這兩分支與我們以往認(rèn)可的不一樣。

他們認(rèn)為，食肉的獸腳亞目和食草的鳥臀目有著更近的關(guān)聯(lián)，并且，一些動物——例如梁龍——會掉出傳統(tǒng)的我們稱之為恐龍的分類。這意味著恐龍的傳統(tǒng)說法有可能需要改變，以確保未來梁龍及其近親仍被劃分為恐龍的一種。

在傳統(tǒng)分類中，恐龍包括了三角龍和鳥類最近的共同祖先及其后裔。但如果按照BARON博士的定義，由于鳥類祖先——獸腳類恐龍和鳥臀目關(guān)系比和蜥腳類恐龍的關(guān)系近，那么蜥腳類就被踢出了恐龍圈。 Baron將鳥臀目和獸腳亞目劃在一起的物種分類被命名為“Ornithoscelida”，這個名字是生物學(xué)家托馬斯·赫胥黎在1870年創(chuàng)造的。David Norman博士表示：“這項研究的影響不僅令人震驚且十分深刻。人們一直認(rèn)為‘鳥臀類恐龍的名字自相矛盾，畢竟它們和鳥的起源看起來沒有任何關(guān)系——但它們現(xiàn)在和鳥類的祖先牢牢地聯(lián)系了起來。”

“130年來古生物學(xué)家一直按照固定的方式理解恐龍。我們的研究指出，需要重新審視這些生物的演化史。這就是科學(xué)實踐。你從一組證據(jù)中得出結(jié)論，之后會有新的數(shù)據(jù)或理論出現(xiàn)，而你需要重新考慮你的想法。如果我們的研究結(jié)論可以通過學(xué)術(shù)界的審核，那么所有的涉及脊椎動物進(jìn)化的話題的教科書都將需要被重寫。”Norman說。

此外，Baron博士還認(rèn)為，恐龍可能起源于北半球，而不是南半球。在此之前，人們在南非發(fā)現(xiàn)了最古老的恐龍化石，證明最早期的恐龍起源于南半球。但BARON博士在重新研究考察了恐龍的分類后，指出恐龍也完全可能起源于北半球部的勞亞大陸。這一假說有待進(jìn)一步證明。但是，有一點必須記得，在數(shù)億年前，上述兩塊大陸距離很近。

重磅消息引發(fā)不同反響

每次論文發(fā)表前，恐龍專家通常會在公眾場合發(fā)布各種信息，不拘是在會議上還是通過小道消息，以便宣傳自己的見解。但Boron博士和他的合著者David Norman、Paul Barrett卻保持緘默。“這將是一個重磅炸彈的時刻，”他說，“我不知道人們將有何反應(yīng)？”

論文發(fā)表后，反應(yīng)十分熱烈。有不少積極的響應(yīng)者。“這篇論文讓我晚上一直睡不著！”來自加拿大卡爾加里大學(xué)的Darla Zelenitsky告訴我。“這項研究是革命性的，它提出的恐龍新關(guān)系將從根本上改變我們古生物學(xué)家對恐龍的傳統(tǒng)認(rèn)知方式。”美國馬里蘭大學(xué)的Thomas Holtz補充道：“我教兩門恐龍的課程，如今有可能運用這個新假說講課，將新假說當(dāng)首選。”

其他人則左右為難。“我不會重寫教科書，起碼現(xiàn)在還沒有，”愛丁堡大學(xué)的Steve Brusatte說，“這只是一個分析，許多最近的研究恢復(fù)了傳統(tǒng)的分組。由于這個新的結(jié)論與龐大的傳統(tǒng)研究相矛盾，我覺得要接受它委實不易。”

理性挑戰(zhàn)將使科學(xué)變得更強大

用化石搭建某個物種的家族樹很不簡單。其結(jié)果取決于你使用哪種方法，你所選取的物種，你衡量的特征，以及你如何解釋樣本。新化石的發(fā)現(xiàn)，或是對現(xiàn)存化石的不同研究，都可能戲劇性地改變這棵家族樹。

事實上，動物分類的大幅度波動往往比人們想象的要頻繁。比如說，時至今日，哪怕是人們極其熟悉的兩個物種（鳥類和哺乳動物）群體間的關(guān)系，也有人在進(jìn)行新研究、新探討。“舉例來說，盡管我們擁有大象、樹懶和馬完整的基因組和身體，但我們?nèi)匀粺o法解釋，為什么大象與樹懶的關(guān)系居然比大象與馬的關(guān)系更近。”HOLTZ表示。

“40年前，人們還不確定恐龍是不是一個統(tǒng)一的群體，不確定鳥類是否來自恐龍，”英國皇家獸醫(yī)學(xué)院的John Hutchinson說，“但從那時開始，我們一直在前進(jìn)，并將繼續(xù)前進(jìn)，也許這篇論文將會被看作是一個轉(zhuǎn)折點。理性地挑戰(zhàn)任何教條，科學(xué)才變得更強大。”

本刊整理自《南方都市報》