小盜龍:恐龍就在我們頭上飛
「每天一隻中國龍」之小盜龍
究竟是先有羽毛還是先有鳥?
小盜龍
June 10, 2020
歌曲「龍的傳人」火遍中國,但估計作詞人侯德健也沒想到,黃河腳下竟睡有真龍!
自人類誕生以來,一直都夢想著能像鳥兒一樣飛翔,為了實現這一夢想,人們想出了各種高招。
這是自由的感覺!這是飛翔的感覺!
(來源:網路)
當你站在蹦蹦床上,吸氣3秒再呼氣,說:「魔法能量!請讓我飛起來吧!」然後用最大的力氣從床上蹦起來,你會覺得身體很輕,真的就像飛起來了。除此之外,高空跳傘也成為年輕人最時髦的運動之一,它可以帶給人們像鳥類一樣自由飛行的感覺。
飛行的能力,無疑是最偉大的進化之一。特別是現代鳥類經過億萬年的演化,逐漸獲得了完善的飛行技能和天然導航能力。儘管每種鳥類都有各自的飛行技巧,但它們都離不開翅膀和羽毛。
候鳥遷徙(來源:網路)
鳥類的翅膀究竟從何而來?又是如何演化的?黑羽精靈——小盜龍(Microraptor)為我們揭曉答案!
億萬年前本爬行,
一朝化羽追彩虹。
有幸骨骸現天日,
後譽美名小盜龍。
顧氏小盜龍復原圖(繪圖:Fred Wierum)
小盜龍的意思是「小盜賊」,來自很小的體型和掠食的習性。小盜龍屬於馳龍科,小盜龍屬,化石發現於中國遼寧省。截止目前,小盜龍共有三個種,分別是:趙氏小盜龍(模式種)、顧氏小盜龍和漢卿小盜龍,均生活在1.2億年前的白堊紀早期。其體長0.45~1.2米(包括尾巴在內),體重1千克左右。
小盜龍不僅是中國最會飛的恐龍,同時也是世界發現的第一種會飛的恐龍(2003年命名),以及世界上發現的第一種長了四個翅膀的恐龍。小盜龍現已成為了國際古生物學界最耀眼的明星之一。
小盜龍還是世界上最早知道體表真實顏色的恐龍之一。2012年,中美專家經過合作,成功復原了小盜龍的顏色。對於小盜龍羽毛顏色的突破性研究,也彰顯了科學家不斷探索、求真務實和用證據說話的科學態度。
顧氏小盜龍羽毛顏色復原新舊對比圖
(來源:網路)
研究顯示,小盜龍羽毛真正的顏色是黑色,在陽光的照射下,還會散發出美麗的彩虹光澤,外表看上去就像是一隻加大號的烏鴉。推測這種體色具有性展示的作用,可用於吸引異性。
在陽光的照射下,小盜龍的羽毛髮出彩虹般的光澤。
(來源:網路)
小盜龍的尾巴又細又長,就像一條長鞭子,尾巴末端還有兩根長的翎羽(長而硬的羽毛)。它的手指很長,而且每根手指的末端都長有彎曲的大爪子,是一個爬樹小能手!
小盜龍的生態復原圖(來源:IVPP)
小盜龍的骨骼結構圖(繪圖:黃金玲)
小盜龍的前肢、後肢和尾部都長有不對稱飛羽,具有主動飛行能力。其飛行方式與1903年美國萊特兄弟發明的人類第一架主動力飛行的雙翼飛機很相似,都是具有四個翅膀(雙翼飛機具有上下兩翼,分左右的話也是「四翼」)。學者曾對小盜龍做過風洞實驗,發現當它的前後翅膀上下疊置的時候,飛行得最好。而現代的鳥類(恐龍的升級版)和現代的飛機都採取了雙翼為主的飛行方式。沒想到恐龍與人類在早期飛行試驗中,都有一個「四翼」的過渡階段,而且最終也都不約而同地選擇了「雙翼」。歷史竟如此不謀而合!
小盜龍復原圖(來源:網路)
這是人類第一架有動力的飛機第一次試飛時的情景。與恐龍學習飛行一樣,人類學習飛行也是從「四翼」開始的。
小盜龍為小型恐龍向鳥的進化提供了重要證據。經過了千萬年的演化,帶羽毛的恐龍逐漸具備了真正飛向藍天的能力,鳥類便是它們的後裔。
但你要是認為所有的鳥類都能飛上藍天,那可就錯了!瞧,這些「身穿燕尾服的西方紳士」——企鵝就選擇了另一種生活方式。企鵝雖然不能飛,但卻是鳥類中最厲害的游泳健將,有人稱它們是「水中飛行」。
有的鳥類,走著走著就溜了!
其實,恐龍最初的飛行並非如此簡單,它們需要經過諸多的嘗試去完善自己的飛行技能,除了前期推文中提到的奇翼龍用翼膜嘗試飛行以外,羽毛也是恐龍學習飛行的重要工具。要是小編告訴大家,羽毛比鳥類先出現,你會相信嗎?接下來,我們就一起去認識一下羽毛的演化過程吧!
羽毛的演化過程示意圖(來源:IVPP)
形態1:恐龍表皮上的基板不斷增厚,拉升成一根管子,從而產生了最初的羽毛,是沒有分支的單根圓形中空細絲。
形態2:單根細絲狀羽毛開始加寬。
形態3:基部相連的多絲狀複合體。
形態4:中央細絲,頂端呈輻射狀的短羽枝。
形態5:中央絲體兩側分叉有多根細絲的複合體。
形態6:膜狀邊緣長有多根平行的細絲。
形態7:寬扁的近端呈無羽枝的桿狀而遠端則為羽狀的結構體,羽毛具有炫耀、求偶的功能。
形態8:羽毛的形狀發生了改變,上窄下寬,左右兩側羽片對稱(前期推文中的近鳥龍,前肢、後肢和尾部就長著片狀的對稱飛羽)。這種結構氣動性很差,只能用於簡單的滑翔。
近鳥龍的生態復原圖(繪圖:趙闖)
形態9:羽毛演化為非對稱性的飛羽,飛羽的羽小支上排布著細鉤,它們就像拉鏈一樣使相鄰的羽小支連成一片,讓羽片整體更加結實、有彈性,從而增加了飛行時身體的穩定性。
(來源:網路)
小盜龍翅膀上具有結構不對稱的飛羽,和現生鳥類羽毛沒有什麼太大的區別。(來源:網路)
小盜龍雖然個子不大,卻是典型的肉食性恐龍。它不像近鳥龍那樣製造並從嘴中反吐出食團,而是上吃下拉,並且是遇到什麼就吃什麼的機會主義者(小盜龍胃區曾發現過鳥、魚、蜥蜴和哺乳動物的殘骸)。
正在捕食鳥、魚和蜥蜴的小盜龍(來源:網路)
小盜龍不同種的化石分別收藏於中國科學院古脊椎動物與古人類研究所、遼寧瀋陽的東北大學等單位,其骨骼化石在中國古動物館、北京自然博物館、遼寧古生物博物館等國內多家博物館展出。
中國古動物館展出的顧氏小盜龍化石及復原圖
(來源:PMC)
顧氏小盜龍被編入了我國小學四年級語文課文《飛向藍天的恐龍》,併入選「中國恐龍五寶」(2012年,北京)和「中國百年十大最著名恐龍」(2013年,常州)。
由恐龍專家——徐星老師撰寫的文章
《飛向藍天的恐龍》
曾經,人類從鳥兒身上獲得靈感,製造出飛機飛上藍天。但人類並不滿足於只在天空中飛翔,而是開始向遙遠的宇宙進發,探索不為人知的奧秘。也許在不久的將來,人類創造的時空飛船,將會把我們帶到另外一個全新的奇妙世界!就像小盜龍的翅膀帶來的巨大變革那樣!
這就是我!小盜龍!
福利來啦!
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活動策劃
指導單位:中國科學院古脊椎動物與古人類研究所
? ? ? ? ? ? ? ? 中國古脊椎動物學會
主辦方:中國古動物館
協辦方:睿宏文化院士專家工作站
? ? ?北京微創博志教育·W博士玩科學
? ? ?中國古脊椎動物學會科普委員會
明日預告
耀龍——
恐龍中的「萬人迷」
(我們明天十點見!!)
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作者:顧霞
校審:王原、張平