古生物研究的长卷上,一个乌龙连着一个乌龙

​这只犀牛怪,才不是禽龙。

作者 | 刘森 辽宁古生物博物馆 展览部主任

3月12日,中美科学家联合发表的一篇名为“缅甸白垩纪蜂鸟大小的恐龙”的论文登上了当期《自然》封面。

但文章刊出仅24小时后,国内便有多位学术同行联合发表了质疑文章《琥珀中的“史上最小恐龙”,也许是史上最大乌龙》,认为论文将琥珀中发现的新属新种——宽娅眼齿鸟(Oculudentavis khaungraae)断定为“最小恐龙”证据不足,它很可能属于某种蜥蜴。

“如果这件化石不是鸟,也不是恐龙,那这项研究的一切结论,以及结论的外延、重要性和科学意义都将无从谈起。”学术同行质疑到。

当然,现在就认定眼齿鸟是一只蜥蜴,还为时过早,文章的第一作者邢立达也表示,将会在杂志上发表文章进行回应,同时也将化石的高分辨率CT扫描数据交给了质疑文章的作者,并欢迎他们提出自己的解读。

注:目前已有国际同行根据CT扫描数据发表预印本论文,支持“标本属于蜥蜴”。另外,该《自然》论文的通讯作者、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所外籍研究员邹晶梅(Jingmai K. O’Connor )日前在接受财新记者采访时表示,“我同意这些专家的看法(蜥蜴不是鸟)。一个带有后颅的新标本表明它确实是一种蜥蜴。”她说,“对我来说,这是唯一确凿的证据证明它不是鸟。”

眼齿鸟头骨化石 | 《自然》杂志封面

也许大家会有疑问,恐龙(鸟类)和蜥蜴外观上相差那么多,科学家怎么会弄错呢?这是因为研究对象化石上面保留的信息的不完整,即使这个动物的头颅被幸运地密封在琥珀之中,但是头后骨骼的缺失也为其研究增加了不确定度。

同时,这种情况也折射出古生物研究的常态,因为化石是生物死亡之后,被迅速埋藏在地下经过漫长的时间形成的,它们的年龄动辄百万年、千万年、甚至是几亿年。这个过程中生物本身的特征,随着漫长的岁月而流失,甚至身体的各个部分被地壳运动移动和破坏。之后有些化石被抬升接近地表或者暴露出来,幸运地被人类发现进而研究,那么在其上保存的生物信息已经非常的破碎而稀少。

为了解读这些珍贵的信息,现在的古生物学家会对化石进行修复清理,利用先进的设备对其测量收集数据,再根据数据将物种归类并找到它的演化位置,进而为完善整个学科的基础理论添砖加瓦。这个过程存在着诸多不确定性因素,都可能造成鉴定结果的偏差。

所以包括将物种弄错在内的“乌龙”事件,在古生物生诞生以来200多年的历史中多次出现。下面我就给大家介绍其中几件具有代表性的“乌龙”事件。

将今论古——比较解剖学弄出的大怪兽

古生物研究最主要的手段,就是法国著名生物学家居维叶在18世纪末发明的“比较解剖学”。简单地说,就是分析化石骨骼的特征,跟现代动物的骨骼仔细对比,从而判断化石属于哪一类动物,可能有什么样的习性。然而由于知识和技术手段的限制,早期利用比较解剖学开展的研究,得到的成果往往与现在认为的“真实”古生物形象相差很多。

以我们最熟悉的恐龙为例,当1825年居维叶第一次看到禽龙牙齿的时候,认为这是一种大型犀牛的化石。十几年之后,虽然人们已经发现了十几具恐龙的骨骼标本,但是“恐龙之父”欧文在复原禽龙形象的时候,仍然把它想象成一只长得像犀牛一样的巨大蜥蜴,并且把禽龙大拇指上的尖刺当做像犀角一样的安在了鼻子上。

禽龙最早复原形象 | 来自网络

由于古生物化石埋藏在地下,受到地质运动的影响,各部位经常发生位移,这给研究人员的鉴定工作造成了很大麻烦。十九世纪末著名的美国“化石猎人”柯普就曾经因此弄了大“乌龙”。

蛇颈龙作为公众熟知的中生代海生爬行动物代表,它那标志性的长的脖子功不可没。但是,在100多年前,当蛇颈龙家族中最大的成员——薄片龙的化石,展现在柯普眼前时,他一下子就被那条长长的椎骨所吸引。凭借着对爬行动物家族的熟悉,柯普的脑子里一下子勾勒出这种生物的形象,它长有一个小脑袋,肥胖的身体后面拖着一条长长的尾巴。

为了赶在其他人之前命名这个生物,柯普抓紧时间发表了文章,根据这条龙“尾椎”椎体上发育着的奇特的板状横突,将其命名为平尾薄片龙。然而,正是由于这种急功近利思想,让它忽视了比较解剖学的一些基本常识。之后有人指出,薄片龙的尾巴实际上是它的脖子,因为在其末端长着连接头部的结构——寰椎和枢椎。就是说,柯普将薄片龙的脑袋装在了屁股上!

尽管柯普命名了超过1000种古生物,成就斐然,但是这个“乌龙”成为了柯普一生抹不去的污点。

薄片龙复原图 | 来自网络

“盲人摸象”——拼凑而成的寒武纪霸主

除开位移,地壳的不断运动,还会让埋藏其中的化石经常被挤压的支离破碎,有时候我们只能发现一个物种的部分肢体,所以,古生物学家的工作就像是在做拼图游戏,利用不断的新发现拼凑出生物的真实面目。

奇虾的发现就是这样一个“盲人摸象”的过程。1892年,古生物学家怀特夫斯在加拿大布尔吉斯地区发现了一只没有脑袋、形似虾的节肢动物“躯体”化石,因为它“腹部”的刺很像“虾”的附肢,便将其命名为奇虾。接下来的几十年古生物学家又在此地陆续发现了节肢动物西德妮虫、海参类的拉甘虫、水母类的沛托虫。

奇虾螯肢化石 | 来自网络

直到多年以后,剑桥大学地球科学部的教授惠灵顿在研究这一地区的化石标本时,发现在一块大型标本上面,居然同时保存着以上四个物种!经过仔细研究发现,原来那个“虾尾”其实是奇虾嘴边的前附肢,西德尼虫是其觅食附肢,“水母”是它们的口部,“海参”则是躯干!

这些风马牛不相及的家伙竟然能够拼合在一起,成为一个巨大的生物体!至此,身长1.5米的寒武纪海中霸主——奇虾的完整形象才真正展现在世人面前!

寒武纪霸主奇虾 | 来自网络

龙鸟!鸟?龙!

当然,有时候古生物学家也可以很幸运地找到保存完整度很高的化石,得出的信息也很完整,但是因为上面出现了颠覆这类生物传统认知的特征,结果造成了归类和演化的“乌龙”。比如让很多古生物爱好者感到迷惑的“中华龙鸟”。

中华龙鸟是一种生活在距今1.25亿年前中国辽西地区的小型兽脚类恐龙。既然它是恐龙,为什么要起名叫“鸟”呢?这是由于当时古生物学家发现它的时候,真的认为是一种古鸟类。因为在这只小动物的骨架周围的化石上,布满了一圈细密的羽毛。而羽毛一直以来是鸟类独有的特征之一,所以它被发现者命名为“原始中华龙鸟”,并被认为是找到了比始祖鸟更为原始的鸟类祖先,从而蜚声世界。

但是,经过大量分析研究之后,古生物学家最终认定中华龙鸟属于一种小型兽脚类恐龙——美颌龙家族的成员。虽然说它在世界最原始的鸟类宝座上没坐多久,但是中华龙鸟的发现还是轰动了全世界,甚至改变了人们对恐龙的认知,因为在此之前从来没有发现过恐龙长有羽毛。

原始中华龙鸟 | 来自网络

在那之后,不仅一些恐龙的复原图上也像鸟类一样画上羽毛了,而且中华龙鸟也为鸟类是起源于小型兽脚类恐龙的假说提供了直接证据。此后发现的小盗龙、尾羽龙、中国鸟龙等等一系列长羽毛恐龙,更是反复证实了这一假说。人们甚至开始讨论,《侏罗纪公园》电影里的霸王龙是不是也应该加点羽毛。

中华龙鸟虽然在命名的时候闹了个“乌龙”,但是却成为了一只改变鸟类起源演化理论、开启了新时代的龙。

结语

与长达38亿年的生命演化史中出现过的生物相比,能够形成化石的物种犹如沧海一粟。正是由于化石的缺失,古生物学家在研究过程中,就好像一名侦探,不断地沿着蛛丝马迹,凭借零星证据,试图找出生命演化的真相。

而任何的新发现都会引起争论,即使最后被证明是个“乌龙”,也会在整个学科的发展过程中做出它应有的贡献,因为,修正了错误,就证明我们向真相又进了一步。

注:本文并不表示我们认为“乌龙”是应该的。相反,正是由于古生物研究的这种复杂性,才更需要学者们严格遵守学术规范,有一分证据说一分话,这样才能在纷繁复杂的信息中抽丝剥茧,将生命真相最后还原出来。

(责编 高佩雯)

文章由“科学辟谣平台”(ID:Science_Facts)公众号发布,转载请注明出处

你可能还想看>>

比蜂鸟还小!9900万年前琥珀中发现史上最小恐龙

感染病毒,死于窒息:肺里究竟发生了什么?

科学家发现史前“巨人”祖先?先别急着“认祖归宗”

编辑于 03-20