当前位置:首页 >> 出版物 >> 简报

 
    首页 * 出版物 * 简报

    国家杰出青年科学基金研究成果 “中国内蒙古二连盆地发现巨型似鸟恐龙化石”被《时代》杂志评为“2007年度十大科学发现”——该成果有助于人类对远古生命演化的认识更加准确和深入

    日期 2008-01-25   来源:   作者:  【 】   【打印】   【关闭

      本文提要:国家杰出青年科学基金获得者,古脊椎动物与古人类研究所徐星研究员2007年6月14日发表在《自然》杂志上的文章《中国内蒙古二连盆地发现巨型似鸟恐龙化石》及其研究成果,与“干细胞研究获得突破”、“首次完整破译人类个体基因组”等被美国《时代》杂志列为“2007年度十大科学发现”。这十大科学发现中,4项来自英国,2项来自美国,2项来自国际合作团队,1项来自中国,1项来自日本。这些发现是以坚实的科学研究为支撑。来自中国的科学发现其意义在于:恐龙向鸟类演化过程中,不同恐龙类群具有不同的特征演化模式和潜在的发育机制,表明了鸟类特征演化的复杂性。《自然》杂志的一个匿名审稿人在评审该论文的时候,认为该文在常规的分类学论文中运用组织学等多种定量方法手段的尝试应该成为未来研究论文的模式。

      国家杰出青年科学基金获得者,古脊椎动物与古人类研究所徐星研究员2007年6月14日发表在《自然》杂志上的文章《中国内蒙古二连盆地发现巨型似鸟恐龙化石》,与“干细胞研究获得突破”、“首次完整破译人类个体基因组”等被美国《时代》杂志列为“2007年度十大科学发现”。这十大科学发现中,4项来自英国,2项来自美国,2项来自国际合作团队,1项来自中国,1项来自日本。这些发现是以坚实的科学研究为支撑。

      徐星研究员32岁获得国家杰出青年科学基金资助,在国家杰出青年科学基金资助下,取得了一系列重要的研究成果,以第一作者在《自然》杂志发表论文7篇。该成果是这系列成果中的一个。

      在国家杰出青年科学基金项目的资助下,徐星研究员率领的课题组于2004年在内蒙古二连盆地晚白垩世二连组地层中发现了一具巨型兽脚类恐龙化石骨架。经过两年多的研究,最终确认这一标本代表当今世界上最大的窃蛋龙类恐龙,它的发现为恐龙大型化研究和鸟类特征演化研究提供了重要的信息,显示了恐龙大型化和鸟类特征演化过程的复杂性。《自然》杂志的一个匿名审稿人在评审该论文的时候,认为该文在常规的分类学论文中运用组织学等多种定量方法手段的尝试应该成为未来研究论文的模式。

      传统的古脊椎动物学是以定性研究为主,对脊椎动物化石的形态学特征进行描述,分析重要特征的演化意义,进而推论不同物种之间的祖裔关系。这种研究往往依赖于研究者的经验,不同学者经常会有不同的判定标准。现代的古脊椎动物学则采用多种定量方法和手段全面了解一个物种,从而得出更全面和更准确的结论。

      该研究采用了分支系统学的研究方法。分支系统学是一种把形态特征数据化,用定量的方法来推测物种之间演化关系的方法。为了能够精确地确定二连巨盗龙的演化位置,研究者分析了两套不同的数据矩阵。第一套数据矩阵涵盖了59个虚骨龙类属种在250个形态特征上的分布情况,通过专门的系统学软件分析这套矩阵,得出结论二连巨盗龙属于窃蛋龙类。第二套数据矩阵是专门针对窃蛋龙类不同属种之间的演化关系的。通过分析这套矩阵,最终“锁定”了二连巨盗龙在窃蛋龙类演化树上的精确位置:它比早白垩世的窃蛋龙类要进步,但比白垩纪最晚期的窃蛋龙类要原始,处于中间过渡的位置,具体地说,是窃蛋龙科当中最原始的物种。

      在现代古脊椎动物学研究当中,定量的方法不仅运用于推论物种在进化树上的位置,还运用于研究对象的发育学问题。比如,传统方法依据恐龙化石的骨骼愈合特征,粗略地将恐龙发育划分为胚胎期、婴儿期、幼年期和成年期;而现在通过骨组织学方法,能够定量和精细地分析恐龙的发育阶段以及生长快慢等情况。在研究二连巨盗龙的过程中,运用骨组织切片方法,通过对二连巨盗龙骨骼微观特征的分析,获得了有关二连巨盗龙生存寿命、发育阶段和生长策略等多方面较为详尽的信息。从发育上来讲,二连巨盗龙化石标本在7岁多的时候进入了成年的时期;在7~11岁之间仍然保持了一定的生长速度,大约在11岁左右死亡,死亡时还处于成年期的早期阶段,推测完全成年的二连巨盗龙要远重于1400公斤。

      现代古脊椎动物学的研究还得益于现代科学技术的发展,一些新的技术发展丰富了对于化石物种的认识。CT断层扫描技术能为研究者提供恐龙化石内部的结构信息,观察到我们用常规手段观察不到的信息,比如,可以通过CT断层扫描技术,复原恐龙的脑颅结构,研究恐龙的运动方式等方面问题。在二连巨盗龙的研究中,使用CT扫描技术发现二连巨盗龙的尾椎椎体内部具有海绵状构造。一般来讲,恐龙的尾椎椎体都是实心的,但是在一些大型的蜥脚类恐龙当中,它们尾椎椎体内部是海绵状的。这种结构既能保持骨骼的强度,同时又能减轻恐龙自身的体重,更利于其奔跑和觅食。这样,通过CT断层扫描技术提供的信息,发现了不同支系的大型恐龙趋同地演化了相似的结构,总结恐龙大型化过程中出现的一些规律。

      二连巨盗龙最重要的科学意义在于丰富了人们对于恐龙向鸟类演化过程的理解。以往的研究表明恐龙体型的大小与鸟类特征的演化具有明显的相关性。一般而言,小型恐龙很像鸟,当恐龙体型变大后,许多似鸟特征往往会消失。但二连巨盗龙所具有的鸟类特征要比其它小型窃蛋龙还要多,这违背了以前我们的认识规律。但正是二连巨盗龙的发现,说明在向鸟类演化的过程中,不同恐龙类群的特征演化模式和潜在的发育机制是不同的,表明了鸟类特征演化的复杂性。

      丰富的古生物化石标本成就了中国学者在这一领域的研究,近年来我国古生物研究的总体水平和影响力显著提高,相信随着多种新的技术手段在古脊椎动物学中的应用,人类对远古生命演化的认识也将更加准确和深入。




版权所有:国家自然科学基金委员会 京ICP备05002826号 文保网安备1101080035号