论鸟类飞行起源的“树栖”与“地栖”假说之争.pdf

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1、第39卷笫2期地质学刊VO1．39NO．220I5千i：6月Journa1ofGeologyJune2015论鸟类飞行起源的“树栖”与“地栖”假说之争季燕南，王旭日，黑须球子，季强。(】．巾同地质环境监测院，北京100081；2．中国地质科学院地质研究所，北京100037；3．中罔地质大学(北京)，北京100083)摘要：简要介绍了鸟类飞行起源的2种假说：“树柄起源”假说与“地柄起源”假说详细讨论了2种假说的论吏撑点及存在的问题，认为屿类的祖，庀和原始鸟类可以借助自然界『}1任f“『有利的地形和地物来帮助滑翔和起，I(1不是仅仅依赖直高大的树术、“地柄起源”假说更合乎

2、情理，也更接近或更符合客观事实，同时提了“地俩起源”似说的新模式图。关键词：鸟类飞行起源；“树柄”假说；“地柄”假说；“翼助斜坡奔跑”似说中图分类号：Q915．5；Q915．865文献标识码：A文章编号：1674—3636(2015)02—0201—06羽的着生处鸟类翅膀的这种结构究竟爬树”0引言有关，还是与其他因素有关?本研究将简要介绍3种主要似说，并讨论鸟类行起源各种_几J‘能的原、巾闻辽两是晚中生代的化石宝库，以产丰富的长羽毛恐龙闻名于世。自l996年发现中华龙鸟以来，鸟类起源研究取得了革命性进展，“鸟类是南小型曾．脚类恐龙演化而来”的观点已成为共识，也成为当今

3、际科学界的主流科学思想。鸟类的飞行起源与鸟类起源是2种性质完全不同但义有一定关系的科学问题1l长期以来，关于鸟类的飞行起源存在2种观点对立、解释相背的理论，即“树俩起源”假说与“地柄起源”假说。图1翼龙、鸟类和蝙蝠翅膀的形态结构对比图脊椎动物中主要有3种具有翅膀、会飞行的动Fig．1Comparisonofmorphologicalstructuresof物：爬行动物中的翼龙、鸟类和哺乳动物巾的蝙蝠，pterosaurs，birdsandbatwings它们的翅膀结构各不相同。翼龙的前肢十分发育，一般具有4指，第5指缺失，其第4指(飞行指)极度1“树柄起源”假说拉长，

4、与皮膜一起形成翅膀，从而具有飞行能力。蝙蜗的前肢发育5指，第1指短小，其余4指明拉“树柄起源”似说最早南Marsh(1880)提¨1，、寸K，似“伞骨”状，与皮膜一起形成翅膀，从而具有了主要受列松鼠、飞蜥、树蛙等动物可以进行距离滑行能力(1)。鸟类的前肢比较特殊，通过手部翔现象的影响和启迪。他推测鸟类的祖先或期鸟骨骼的愈合和消欠等变化与羽毛一起形成翅膀。粗类的前肢可能发育了雏形羽毛，经过长期的f{然选壮的肱骨构成上臂；细长的尺，目和桡骨构成前臂；腕择，增强ln们在树林间跳跃时的滑翔能力，椎彤羽骨退化，近端腕骨仅有2块，远端腕骨与掌骨愈合成毛不断进化，演变成飞行羽毛，最

5、终获得行能力、l块腕掌骨；指骨仅发育第2、3、4指，第2指为小翼这一似说后来得到了许多学者的认可和支持，rf】收稿日期：20I5-04—26；编辑：陆李萍基金项目：科学技术部“973”项fj(2012CB822004)；闻地质调查局地质调森项日(121202i14026801)作者简介：季燕南(1983一)，男，】_=_=程师，硕士，主要从事地层古生物和地质遗迹保护研究T作，E-mail：jirod@e3gs．ac-．orl202地质学刊Heilmann(1926)还给f{Ir鸟类的祖先利用四肢攀爬树枝的牛态复原【鬈l(2)，表明鸟类的祖先具有利用2“地栖起源”似说四

6、肢攀援树枝和滑翔的能、Book(1969，1986)进一步发展丁这种似说、、他认为岛类的祖先应是地栖爬“地柄起源”假说亦称“陆地奔跑起源”假说，最行动物，经过长期的f，t然选择，进化为两足行走、町以早r}1Williston(1879)首次提出，他认为两足行走的攀援树干的地柄原始鸟类原始鸟类一开始在树枝恐龙在快速奔跑过程ffl，南辅助性的捕食、抓握和平问进行短距离跳跃，然后进行稍远距离的跳跃，从而衡功能的前肢逐渐拉长，演变为具有羽毛的翅膀，进逐渐获得r滑翔能力，进而可以从高树滑翔到矮树，而获得了滑翔乃至飞行的能力。Nopsea(1907，甚至滑翔到地面，最终具有_r远

7、距离主动飞行的能1923)撰文支持这种似说，认为鸟类起源于两足疾力xu等(2000)报道了产于我闻辽西早白垩世义县走的长尾爬行动物，鸟类的祖先或原始鸟类快速绀的．不1p小型奔龙化石——赵氏／J、盗龙(3)通奔跑时，其前肢足辅助后肢加快奔跑速度的“推动过研究，i人赵氏小龙足一种I_l『以振翅飞行并且柄器”此后．Ostrom(1974，1976，1979)、Padian屠树I的小型恐尼，力支持_r“树柄起源”假说。(1982，1985)等通过对始祖鸟骨骼解剖的研究，进一步完善了“地栅起源”假说，提“昆虫网捕”理论，认为脚趾的对握与否是判别鸟类的祖先或鸟类