牠是恐龍還是鳥？

牠是恐龍還是鳥？

時間︰2003年04月13日
地點︰台北市青少年育樂中心三樓台北演藝廳
主講人︰李家維（國立自然科學博物館館長，《科學人》總編輯）

古生物學家必須等到發掘出化石，才能判斷古生物的演化過程到底是如何。不過，分子生物學家鑽研基因，想從現代生物身上找到遺傳自古代祖先的蛛絲馬跡。就這點來說，有羽毛的恐龍實在是太棒的例子了，分子生物學家研究羽毛的發育過程，認為應先長出羽軸，再長出羽枝和羽小枝；而古生物學家挖掘出不同演化過程中的有羽毛恐龍，牠們的羽毛也是依這樣的順序長的！好玩嗎？來聽聽李家維教授怎麼說……

1）古生代的興亡：古生代為5億4500萬年前到2億5000萬年前，在這段時間裡，地球上出現了、魚類、兩生類、爬行類和昆蟲等動物，植物也相當繁盛。然而，一場突如其來的大災難結束了古生代，2億5000萬年前爆發的西伯利亞洪流玄武岩，使地球上90%以上的生物大舉滅亡，這是歷史上最大規模的一次生物大滅絕。，倖存的爬行類生物有了非常大的空間可以發展，於是，2億5000萬年前展開的中生代裡，恐龍出現了。

2）恐龍稱霸中生代
一旦有越來越多的恐龍化石標本發掘出來，我們對恐龍的了解也一點一點增加，譬如過去不知道恐龍會孵蛋、會育雛、會遷徙，慢慢的我們便可描繪出關於恐龍生活的更多面向。由於化石不能提供軟體組織的訊息，因此科學家也不斷設計實驗，想知道恐龍到底是恆溫動物還是變溫動物。另外，恐龍還有一些親戚生活在同一時代，包括魚龍與翼手龍，牠們都是爬行動物，但不是恐龍。

3）鳥類的起源
對恐龍有比較深入的了解之後，來看看今天的主題，鳥類。早在150年前，達爾文便提出，鳥類應該演化自爬行類，但由於兩者特徵相差甚多，許多人不能接受這一觀點。沒過多久，德國便出現了始祖鳥化石標本，有些科學家認為，始祖鳥乃至於現代鳥類的骨骼，與恐龍骨骼的構造實在很像，那麼，鳥類真是由恐龍演化而來？始祖鳥或更早的鳥類祖先便是演化過程中「失落的環節」？還是另有其他尚未發現的動物？這些問題都因為沒有更多化石證據而無法回答。

4）中國遼西的大發現
中國大陸東北的遼寧省西部地區，近年來已經成為古生物學界的聖地了。這裡留有1億2500~4500萬年前的火山灰覆蓋地層，由於此地的火山灰非常細緻，使得各種生物化石保存得非常完整，譬如這裡曾經挖掘出最早的開花植物化石，如遼寧古果與中華古果、最早的有胎盤哺乳動物化石等。當然，這裡也發現許多早期的鳥類化石，最有名的是孔子鳥，還有其他五、六十種。然而在1996年，中生代古生物學家季強發表了「中華龍鳥」化石，卻遭到許多科學家質疑，他們認為這個標本分明屬於恐龍的骨骼，怎麼會是鳥呢？但如果是恐龍，身上又為何會有毛呢？如今認為這副標本應是最早挖掘出來的帶羽毛恐龍，而它再度使得「鳥類是否由恐龍演化而來」的爭議白熱化。

5）恐龍身上為什麼會有羽毛？
第一個問題便來了：恐龍身上為什麼會有羽毛？有什麼作用？過去認為，鳥類之所以有羽毛，是因為牠們需要羽毛用來飛翔。但是，中華龍鳥身上的羽毛只是最原始的構造，而且牠們的骨骼構造顯然也不能飛行。那麼這些毛有什麼作用？於是科學家推斷，剛開始發展出羽毛的原始構造，並不知道這種構造有什麼用途，但意外發現這種構造可以保暖，於是留下來繼續演化，逐漸發展出滑翔、裝飾、飛行等用途。

6）恐龍羽毛的特徵
問題二：恐龍先有羽毛，還是鳥類先有？由電子顯微鏡觀察角質蛋白的成份與構造，發現恐龍毛與鳥羽非常相似，而和哺乳動物身上的毛非常不同，這可說是恐龍與鳥類有極近親緣關係的堅強證據。不過，考慮到始祖鳥生活在1億5000萬年前，而帶毛恐龍生活在比較晚的1億2500萬年前，到底是誰先誰後？古生物學家自有一套判斷誰先誰後的方法，他們透過統計方法與比較，認為帶毛恐龍的各種特徵都比始祖鳥要原始得多，因此當然是恐龍先有羽毛囉。於是，鳥類是由恐龍演化而來的說法，到此算是相當明確了。

7）恐龍如何演化成鳥類？
這當然是第三個重要問題。恐龍顯然得要使骨骼變成中空、變輕、部份瘉合，而且要長出羽毛，再變成溫血動物，這樣才能算是鳥類。關於如何學飛的過程有兩派說法，一種是原始鳥類爬到樹上、滑翔而下，因此學會飛行，而另一派說法則是，原始鳥類在地上跑著跑著就飛起來了。由於大家逐漸接受「鳥類由恐龍演化而來」，既然恐龍後腳強壯且不善爬樹，那麼跑著跑著就飛起來了顯然比較合理。不過最近有一個新的化石發掘出來，這種顧氏小盜龍有兩副翅膀，均長滿了羽毛，而且應為樹棲動物，因此最近科學家提出一種說法，這種有兩副翅膀的恐龍不能飛、只能滑翔。後來後肢的翅膀退化了，於是變成後來的鳥類。

8）又一場大災難，中生代結束
6500萬年前，有一顆小行星撞擊地球，在地球上引發極大的災難，中生代於焉結束，80%以上的地球生物滅絕，恐龍也不能倖免。但是，由恐龍演化出來的鳥類活下來了，牠們與同樣倖存的哺乳動物逐漸在災難後的地球上繁衍日盛，如今有9000種鳥類活在地球上。你可以說，我們與9000種恐龍一同生活呢！