陆丰专业考研初试
在地球上出现的时间比人类长得多的恐龙,一直吸引着徐星。这位中国学者,命名恐龙的有效属种数量在世界上名列前茅,20多年来一直试图揭开一个谜团。
“一提到恐龙,人们往往会想到凶猛的霸王龙或者笨重缓慢的马门息龙;当我们谈论鸟类时,我们自然会想到轻盈的鸽子或色彩斑斓的孔雀。这两者看似毫无关系,但近年来发现的大量化石表明,在中生代时期,其中一种恐龙经历了漫长的进化,最终变成了在空中翱翔的鸟。”
——《飞上蓝天的恐龙》
小学四年级语文课本上有一段文字——“飞上蓝天的恐龙”,是中科院古脊椎动物与古人类研究所副所长徐星写的,试图告诉孩子们一个大胆的猜想:恐龙可能没有灭绝,但鸟类是它们的后代。
重读10多年前写的文章,上个月刚刚获得“第二届国家创新奖”的徐星开心地笑了。在他心中,这篇不到1000字的文章,和他获得的各种荣誉一样重要。正是这篇小文章,引起了很多孩子对恐龙的兴趣,找到了越来越多“飞向蓝天”的同伴...
徐星觉得自己就要接触到真相了。
“先结婚,再谈恋爱”
徐星的办公室里摆满了“恐龙”——茶几上有化石,书柜里有与恐龙相关的书籍和资料,墙上挂满了各种恐龙的图像...
51岁的“恐龙迷”小时候并不是恐龙迷,甚至认为研究恐龙前途暗淡。
“我和恐龙其实是‘先结婚,再谈恋爱’。”徐星笑着说道。
徐星出生在新疆新源县,他最喜欢的是童年和读书。上小学的时候,徐星从书上了解到陈景润和哥德巴赫猜想,他梦想成为一名数学家。到了中学,他又爱上了物理,立志成为一名物理学家,而且一定要去北大读书。
恰好高考那年,北大物理系在新疆没有招生名额,有名额的都是冷门专业,包括“地质学”。徐星记不清那些年报的专业了。“但绝对不是地质!”徐星说,为了保险起见,他还是勾选了“服从分配”。
如愿以偿,拿到了北大的录取通知书,徐星开心地打开了。看到录取专业,他愣住了——“古生物专业”,“这是什么专业?”直到入学,徐星才知道,报读的专业是地质学的一个学科方向。
徐星不喜欢这个专业。他对经济学更感兴趣。大学期间,他花了大量时间“啃”马克思和萨缪尔森的著作。他甚至去中国人民大学参加了一段时间的经济学课程,打算考研,学习国际金融专业。
命运,有时候说不清楚,越是不想做,越是逃不掉。
23岁毕业于徐行大学。没有去读经济学硕士,而是被推荐到中科院古生物研究所,跟古生物学家赵锡进一起研究恐龙。
起初,徐星还“无所事事”,他迷上了电脑。直到研究生三年级,他才在毕业论文的压力下开始看化石、标本和论文...并且渐渐发现恐龙症的世界原来这么有趣。第一次接触恐龙化石,徐星仿佛感受到了亿万年前的生活,寻找化石中的秘密,就像福尔摩斯的调查一样...就是在这短短的一年里,他爱上了恐龙,从此疯狂地爱上了恐龙...
“我在‘外面的世界’转了一圈,终于回到了原来的生活轨道。”回忆起往事,徐星很感慨。
不完整的恐龙化石
为了获得更多的工作机会,徐星每天早早来到脊椎动物研究所。我不工作时学的电脑现在有地方用了。他使用计算机分析数据,并协助老师和高年级学生进行研究...研究所的老师都喜欢这个勤奋的年轻人,办公室里的化石,和他一起学习。
办公室里大大小小的化石,都是导师赵锡进在上世纪六七十年代收集的。一个不完整的恐龙化石引起了徐星的注意——一个只有十几厘米长的化石显示出不完整的下颌骨和牙齿。经过仔细观察,徐星判断这是镰仓时代的化石标本。
标签上写着化石发现于云南峨山下鹿峰组,属于早侏罗世。徐星有点疑惑。“当时普遍认为镰仓生活在白垩纪。如果这块化石真的属于镰仓时代,相当于把这类化石的记录从约654.38+0.2亿年前的早白垩世提前到了近2亿年前的早侏罗世。”
徐星觉得自己可能摸到了一个重要的发现。他兴奋不已,翻遍资料,反复对比。他越来越确定这块不完整的化石就是镰仓时代的化石。
当时,研究镰仓时代的专家、美国华盛顿大学古生物学教授詹姆斯·克拉克正在古生物学研究所访问。克拉克看了化石和徐星的论文后,肯定了徐星的判断,并建议他讨论“这块化石的发现对研究鸟类起源的意义”...
一语惊醒梦中人。徐星发现了一个新世界。
1868年,英国博物学家赫胥黎提出了鸟类可能是由恐龙进化而来的假说。一个多世纪以来,这一假设已经成为主流,但仍有许多疑问。
比如始祖鸟生活在大约654.38+0.5亿年前的侏罗纪晚期,但当时发现的所有类鸟恐龙化石都出现在白垩纪。祖先怎么会比后代活得晚?
徐星的发现可以解开这个谜团。他对镰仓时代化石的发现,把这种鸟类祖先群体的化石记录提前到了侏罗纪。“从时间的进化顺序来看,恐龙变成鸟类的事实更好解释。”顺着这个思路,徐星与导师合作,于1998在《自然》杂志上发表论文,一定程度上解决了鸟类起源于恐龙这一假说的“时间问题”。
这是徐星科研生涯中的第一个重要研究成果,也是他探索“飞上蓝天的恐龙”的起点。
四翼小盗龙
1996年,中国辽西发现的一块化石颠覆了人们对恐龙的固有形象。
一圈圈纤维状的痕迹,从头到尾,紧紧围绕着一米左右的完整化石骨架。这是世界上发现的第一个长有羽毛的恐龙化石。
这块化石被命名为“中国龙鸟”。"它的发现为研究鸟类如何进化羽毛打开了一扇窗."徐星说。此后,徐星也开始在辽西及其周边地区寻找长有羽毛的恐龙化石。
1999 165438+10月,国家地理杂志发表了一篇文章——《霸王龙有羽毛吗?本文介绍了一种来自中国的神奇化石——一种长着鸟身和恐龙尾巴的动物,研究人员称之为“始祖鸟”。这一发现为鸟类起源于恐龙提供了直接证据。
但很快,徐星发现“海盗鸟”并不存在。
当时,徐星和他的同事们正在研究一个在辽西发现的化石标本。他们观察到,这块化石的尾巴与“古鸟”标本的尾巴一模一样。原来,“古海盗鸟”的化石标本是由不同动物的骨骼化石拼凑而成的人工“物种”。
徐星给《国家地理》杂志写了一封信,质疑道,“科学研究必须忠实于真理,我有义务指出这一点。”徐星说。2000年初,《国家地理》杂志召开新闻发布会,承认了自己的错误,并在2000年第四期《国家地理》杂志上刊登了徐星的信。
虽然“古海盗鸟”不存在,但并不意味着鸟类起源于恐龙的假说破灭。
正是这块辽西的化石暴露了“古海盗鸟”,让徐星发现了另一种有羽毛的恐龙。徐星和他的同事将这种生活在大约654.38+0.2亿年前的恐龙命名为“赵氏小盗龙”,以此向他的老师赵锡进致敬。
2002年初,徐星带领课题组研究了一批新收集的小盗龙化石。"当时,另外两个研究小组也在进行小盗龙的研究."徐星说,其中一组的主要研究员是他的密友,徐星给他的密友发了邮件,承诺不会在他的密友之前发表研究成果。
朋友回信说:“我的研究论文马上就要发表了。”徐星既替朋友高兴,又有点不好意思。“我们都在学习同样的内容。如果另外两个研究小组说出了我们想说的话和我们发现的研究点,那么我们正在进行的研究就会大打折扣。”徐星说着不好意思地笑了笑。
2002年夏秋季,另外两个课题组的文章相继发表。幸运的是,两者都没有涉及到徐星的研究重点。
“我们从化石中发现,小盗龙有非常长的片状羽毛,羽轴两侧的羽毛宽度不一,不对称,符合飞鸟的飞行特征;更神奇的是,它的羽毛不仅分布在前肢和尾巴上,还分布在后肢上,也就是小盗龙有四个翅膀。”徐星兴奋地说,这种羽毛分布说明这种小赤龙当时可能已经具备了一定的飞行能力,可以利用四肢覆盖的羽毛从一棵树飞到另一棵树上。
2003年初,《自然》杂志封面文章刊登了徐星等人发现的四翼恐龙,这是世界上发现的第一只四翼恐龙,为鸟类起源于恐龙提供了有力的证据——从兽脚类恐龙到鸟类的进化过渡可能经历了一个四翼阶段。同时,这一发现也为“树栖起源的滑翔说”提供了最直接的化石证据。徐星和他的同事将这种四翼小盗龙命名为“顾氏小盗龙”,以纪念为热河生物群做出巨大贡献的中国著名古生物学家顾志伟。
小盗龙也因此成为国际古生物学界最耀眼的明星之一。徐星还写过一篇科普文章《飞向蓝天的恐龙》,被收入小学四年级语文课本。
“恐龙三明治”
从上世纪90年代末开始,徐星几乎每年都带着团队实地考察,足迹遍布新疆、东北三省、内蒙古、河北、山东、云南、湖南。
实地考察很痛苦。在戈壁滩上,有时营地距离水源数百公里。为了节约用水,徐星和同事们经常连脸都不洗。"这些袜子很硬,可以立起来."
头顶烈日,毒虫叮咬,甚至翻车、方向盘被打碎的情况...但环境再差,也比不上“一无所有”的压抑。
不过徐星似乎运气不错,经常有重大发现。其实这种“好运”就是坚持实地考察,不怕吃苦的“回报”。
在新疆准噶尔盆地,徐星和他的同事们发现了一个有趣的地质现象:地层中有许多凹陷。洼地里以两三平方米为一个区域,保存着层层堆积的化石。“每二三十厘米的岩石都是一层化石,就像恐龙三明治一样。”徐星说。
层层化石讲述着几亿年前的故事-
65438+6亿年前,晚侏罗世的新疆蔡五湾生机勃勃。
雨季的某一天,连绵不断的雨水让原本湿滑的地面变得泥泞不堪。几只大型蜥脚类动物经过,它们一路上踩了一个又一个巨大的坑,但很快坑就被泥土填满了。
刚刚放晴,几只体长超过1米的小型原始角鼻龙恐龙在这里战斗。在黄昏的余晖中,他们根本没有注意到脚下的危险。一不小心就陷入了泥潭,一陷就是几亿年...
2009年,徐星等人发现了这种小恐龙,并给它们起了一个有些“悲壮”的名字——“逃出泥潭龙”。徐星和他的同事在《猛龙出泥潭》中解开了两个关于鸟类起源的秘密。
“它提供了关于鸟类手的三个手指是如何从恐龙手进化而来的重要证据。”徐星说,从早期科学家发现的化石证据来看,兽脚亚目动物一步步进化成鸟类时,最外面的两根手指最先退化,也就是人类的小指和无名指;但根据现代鸟类胚胎学的研究,鸟类的手指是从最里面的“拇指”和最外面的“小指”退化而来的。“‘必然龙’的第五根手指已经消失,但另一根退化的手指不是第四根手指,而是第一根手指,而且退化非常严重——这说明在恐龙向鸟类进化的过程中,它确实是第一根手指和第五根手指。”因此,徐星和他的同事提出了一个新的假设,即横向和双边退化模型相结合,古生物化石证据和鸟类学数据之间的矛盾有望得到解决。
徐星和他的同事还发现了近20个代表不同年龄组的化石标本。通过对比,他们惊喜地发现:童年时,“逃泥龙”的嘴有牙齿,饮食习惯为杂食性;到了成年期,它的牙齿会全部脱落,嘴巴会变成像鸟一样的喙,食性也会变成植食性。“从‘龙牙’到鸟类角质喙的变化过程一目了然,可以帮助我们了解现代鸟类的喙是如何进化的。”徐星说道。
同年,徐星及其同事在辽宁发现并命名了约6543.8+0.6亿年前沉积的地层中的“赫兹近鸟龙”。这种恐龙有羽毛,比“始祖鸟”时代早654.38+0.00万年以上。这一发现填补了恐龙向鸟类进化历史上的关键空白,进一步支持了恐龙进化曾经经过“四翼阶段”的假说,提出了兽脚类恐龙分化时间框架的新假说。这是鸟类起源研究的一项新的国际突破。
徐星和他的同事还有很多发现——
在内蒙古二连浩特,他们发现了生活在7000万到8000万年前的巨型猛禽。它是迄今为止发现的最大的偷蛋龙,但在许多特征上更像一只鸟,并被美国《时代》杂志评选为2007年世界十大科技发现之一。
2012年,他们命名了一种新的霸王龙——羽毛华丽的王龙,这是辽西热河生物群中迄今为止发现的最大的羽毛恐龙。
2065438+2008年,他们发现了一种与鸟类关系密切的恐龙新属种——“巨脊彩虹龙”,与“环翼龙”相同,其尾羽轴两侧不对称的羽毛表明其在当时具有辅助飞行的特征,是迄今为止发现的最早具有不对称飞羽的动物。
……
为了这些化石,徐星付出了很多,膝盖和肚子常年陷入困境。但他乐此不疲,依然执着地寻找“恐龙进化”的答案——
“几亿年前,一只长有羽毛的恐龙脱离同类,飞上蓝天,进化成了今天的鸟类家族。”徐星感觉真相越来越近了——
“恐龙并没有完全灭绝!”
来源北京日报
流程编辑王孟英