科學(xué)家路易斯（左）和沃爾特手扶意大利

古比奧的巖層中的白堊紀(jì)-古近紀(jì)邊界處

銥這種元素在地球巖層內(nèi)的含量極低，而在外層空間的小行星和隕石中含量卻相當(dāng)豐富。因此，富銥層的存在被認(rèn)為是小行星在白堊紀(jì)末撞擊地球的有力證據(jù)。

這個時候又正好發(fā)生了恐龍絕滅，于是有科學(xué)家把這兩者結(jié)合起來，提出了解釋恐龍絕滅的“小行星撞擊說”。

藝術(shù)家繪制的隕石撞擊古加勒比海

（今墨西哥南部）的一剎那

提出這一假說的科學(xué)家指出，6600萬年前，一塊大石頭撞上了地球，導(dǎo)致了恐龍的滅絕。

準(zhǔn)確地說，那是一顆小行星或者大隕石，直徑約7千米，和曼哈頓城區(qū)差不多大，撞擊地點位于現(xiàn)在墨西哥尤卡坦半島。

撞擊后形成的兩個同心環(huán)狀的隕石坑

撞擊釋放出的能量高達(dá)100億兆噸，這是地球上所有核武器能量總和的1000倍。在猛烈的撞擊之下，隕石瞬間被氣化，強(qiáng)大的沖擊波朝下方和周圍迅速擴(kuò)散。

在撞擊點附近的大洋中形成了巨大的海嘯，海嘯浪高數(shù)十米，時速可達(dá)800千米，和飛機(jī)速度差不多。

隕石撞擊地球示意圖

海嘯形成的巨浪會先將淺海處的海水吸回深海，露出各種珊瑚礁、魚類和水生爬行動物，緊接著洶涌而來，將這些生物卷上岸并往內(nèi)陸推進(jìn)，沿著墨西哥東部、德克薩斯直到美國南部的佛羅里達(dá)。

海嘯摧毀了古加勒比海沿岸地區(qū)的一切生物，波及范圍可能遠(yuǎn)達(dá)幾百千米?？铸垈冋崎e走著，突然之間就被滔天巨浪掀翻到空中，重重地落下。

沖擊波停止后形成的隕石坑和噴發(fā)物質(zhì)回落沉積階段

撞擊后升起了厚厚的煙塵，它們飄在幾千米的高空，遮天蔽日，陽光無法穿透，地球陷入一片黑暗，長達(dá)約1年，這才是大滅絕的真正原因。

恐龍復(fù)活能成為現(xiàn)實嗎？

一直以來，恐龍之所以被人們關(guān)注是因為它們的滅絕，不過這個原因其實挺無奈的，要是恐龍能思考，它們肯定不愿意以這種方式出名。

當(dāng)然，在遠(yuǎn)古的那段時期，恐龍的世界一定是很奇特的。而古生物學(xué)家們在研究恐龍的時候也把它們當(dāng)成正在呼吸、奔跑、捕食、成長乃至交配的活生生的動物。

想象一下，如果我們能見到一只活的恐龍，那該多有趣！

這個想法被很多作家們寫進(jìn)了科幻小說。

在1912年出版的小說《失落的世界》中，作者阿瑟·柯南道爾描寫了動物學(xué)家喬治·愛德華·查倫杰教授帶領(lǐng)他的部下在南美野外探險的故事——

查倫杰教授聽說在南美的野外叢林中有一個高原，遠(yuǎn)離文明社會，從未有人類涉足，上面有包括恐龍在內(nèi)的史前生物。

在經(jīng)歷了多次失敗的嘗試之后，探險隊終于到達(dá)了那片高原，他們發(fā)現(xiàn)了一個古老而奇特的世界，有很多兇殘的猿人和各種恐怖的史前生物。

查倫杰的探險隊一直被恐龍追殺，長著巨大翅膀的翼手龍從空中俯沖而下將隊員抓走。

探險隊歷盡艱辛終于脫離險境，并把一只未成年的翼手龍帶回了倫敦，向世人證明這個令人難以置信的世界的存在。

在整個20世紀(jì)還有很多類似的與恐龍有關(guān)的科幻小說，其中最著名的，同時科學(xué)性也最高的是邁克爾·克萊頓于1990年出版的《侏羅紀(jì)公園》。

這部小說出版之后立即被大導(dǎo)演史蒂芬·斯皮爾伯格在1993年搬上銀幕。

在這本書中，克萊頓充分運(yùn)用了他對于當(dāng)時基因?qū)W知識重大進(jìn)展的把握，因此故事非常引人入勝。

他在書中提出，在一塊1億年前的琥珀化石中有一只蚊子，從蚊子腹部抽取的血液物質(zhì)中能發(fā)現(xiàn)恐龍DNA碎片信息，將這些DNA信息進(jìn)行復(fù)制，注入現(xiàn)代的兩棲動物的卵中，以它們?yōu)樗拗鞑⑦M(jìn)行基因編輯、繁殖發(fā)育，最終就可以孵化出恐龍。

琥珀化石中保存完好的蚊子

以DNA為突破口是合理的，因為DNA上攜帶著遺傳信息。

凱利·穆利斯在1983年發(fā)明了聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（polymerase chain reaction，簡稱PCR），并因此在10年后獲得諾貝爾化學(xué)獎。

克萊頓很快就認(rèn)識到這種新型克隆技術(shù)的潛力，運(yùn)用PCR技術(shù)，生物學(xué)家和醫(yī)學(xué)研究人員可以將少量的DNA片段擴(kuò)增成上百萬個DNA片段。

因此，克萊頓在書中描寫的各種實驗室工作有一定的科學(xué)依據(jù)，所以書和電影中的內(nèi)容都讓人覺得非常合理。

但是，真的能通過這種方法復(fù)活恐龍嗎？

既然想通過DNA技術(shù)復(fù)活恐龍，那么我們首先要搞清楚一個問題，即在化石形成過程中，DNA究竟能夠存活多久？

對尋找遠(yuǎn)古生物DNA不樂觀的人很多，英國生物化學(xué)家托馬斯·林道爾是其中比較著名的一位，他指出，DNA的降解時間很短，正常就是幾天、幾個月到幾年。

通常情況下，一個生物的DNA信息在100年以后基本上就不太可能存在了，更何況是1億年！

后續(xù)的一些研究證明，從博物館的一些剛滅絕不久的動物標(biāo)本上獲取其DNA是可能的，比如100多年前滅絕的南非斑驢，以及1681年滅絕的渡渡鳥等。

圖為庇里牛斯山羊

畫家繪制這張圖的時候它們還沒有滅絕

實際上，即使是只過了100年，科學(xué)家所提取到的斑驢DNA也已經(jīng)破壞嚴(yán)重，很難做進(jìn)一步分析。

如果一個DNA片段上只有少于10個堿基對，那么基本上不太可能在此基礎(chǔ)上重建任何長度的原始DNA序列。

唯一的解決方法就是使用計算機(jī)的超級計算能力對所有可能的組合進(jìn)行篩選，直到某個看似合理的結(jié)果出現(xiàn)。

因此，經(jīng)過科學(xué)家們的努力探索和實驗，答案已經(jīng)很明確了，DNA分子沒那么頑強(qiáng)，要獲取恐龍或者任何100萬年前的生物的完整DNA幾乎都是不可能的，更不要說是1億年前的了。

既然從標(biāo)本中提取恐龍DNA的想法行不通，那么可以通過基因編輯技術(shù)復(fù)活恐龍嗎？

我們都聽說過著名的克隆羊多莉，也一直有很多科學(xué)家提議用克隆技術(shù)復(fù)活已經(jīng)滅絕的猛犸象，這可以實現(xiàn)嗎？

復(fù)活猛犸象的步驟

克隆的意思是“制造一個一模一樣的副本”，克隆技術(shù)的理念是要尋找一種方法直接使用DNA物質(zhì)制造受精卵并發(fā)育，避開通常的雄性使雌性體內(nèi)卵子受精的兩性繁殖方式。

科學(xué)家們進(jìn)行了一系列克隆動物的嘗試，他們首先選擇的是那些瀕臨滅絕的動物。

于是，位于美國馬薩諸塞州的一家簡稱ACT的生物公司決定嘗試克隆印度野牛。不過ACT公司采取的方法和克隆綿羊多莉的方法不太一樣，他們選了另外一種動物作為克隆牛的母親。

雖然他們也可以選擇用雌性印度野牛作為母親來受孕分娩，但是他們沒有這么做，因為這個實驗還有另外一個目的，就是測試是否能夠?qū)⒁呀?jīng)滅絕的動物復(fù)活。

要知道，如果一個物種已經(jīng)滅絕了，那么自然就不可能還有雌性個體的存在，要復(fù)活它只能考慮借助親緣關(guān)系較近的其他物種。

2001年，這只名叫諾亞的克隆印度野牛成功降生，但是很快就夭折了，只存活了不到48小時。ACT的科學(xué)家們認(rèn)為死亡原因與克隆程序應(yīng)該沒有關(guān)系。

由此可見，如果使用親緣關(guān)系非常接近的物種進(jìn)行物種間代孕都很難成功，那么可以想象，要跨越物種間的巨大鴻溝，用亞洲象復(fù)活猛犸象會是多么困難。

再進(jìn)一步設(shè)想，對于恐龍來說，現(xiàn)存的哪一種動物能成為它們的代孕母親？

雖然，與鳥類和鱷魚一樣，恐龍是下蛋的，所以它們的代孕母親不需要將人造的恐龍胚胎一直裝在體內(nèi)。

恐龍蛋化石中呈蜷曲狀的完整大椎龍胚胎

但是就如同《侏羅紀(jì)公園》電影里所描述的那樣，生物學(xué)家還是需要編輯恐龍胚胎，并為胚胎尋找一個現(xiàn)存物種的卵，讓胚胎在其中發(fā)育。

從目前來看，這只是一個夢想。

綜上所述，復(fù)活恐龍的可能性微乎其微。

鳥類是不是活著的恐龍？

其實恐龍的（其中一個）定義就可以清晰地解答這個問題：

恐龍包括了已經(jīng)滅絕的非鳥恐龍及現(xiàn)生鳥類，是出現(xiàn)于中生代多樣化優(yōu)勢陸棲脊椎動物，曾支配全球陸地生態(tài)系統(tǒng)超過1.5億年之久。

所以我們說現(xiàn)今最大的恐龍是鴕鳥，最小的恐龍是蜂鳥，其實也沒什么錯。

而論證這個結(jié)論的過程，則是一個漫長而曲折的故事。

1984年，一位在美國小有成就的英國古生物學(xué)家鮑勃·巴克爾和彼得·高爾頓一起合作在《自然》雜志上發(fā)表了一篇頗有挑釁意味的論文《恐龍的單系性和脊椎動物的新種類》。

在論文中，他們不僅認(rèn)為恐龍是一個單獨的物種，而且現(xiàn)代的鳥類也是恐龍。

在文中，他們說到：“最近，奧斯特羅姆明確提出鳥類是恐龍的直接后代，并繼承了恐龍的高強(qiáng)度的新陳代謝?！?/p>

毫無疑問他們是對的，但是這篇論文一定會激怒那些堅持舊有觀點的人。

約翰·奧斯特羅姆是鮑勃·巴克爾在耶魯讀博士時候的導(dǎo)師，和那時候的其他耶魯大學(xué)教授們一樣，奧斯特羅姆非常內(nèi)斂，彬彬有禮，而且衣著非常講究，尤其是經(jīng)常穿著他那套著名的亮色格子夾克衫。

在20世紀(jì)60年代的大部分時間里，奧斯特羅姆都在發(fā)掘和研究一種在懷俄明州發(fā)現(xiàn)的早白堊世期間的奇特的新恐龍——恐爪龍。

鮑勃·巴克爾所畫的那幅著名的恐爪龍圖片

那時候他還是個學(xué)生

奧斯特羅姆發(fā)現(xiàn)恐爪龍具有非常鮮明的特征：

首先，這種恐龍?zhí)焐褪且粋€獵手，具有很高的速度和靈敏性，足部第二趾長著大而有力的爪；

第二，恐爪龍的骨骼和始祖鳥有顯著的區(qū)別。

始祖鳥被認(rèn)為是地球上的第一種鳥類

1969年，當(dāng)奧斯特羅姆發(fā)表關(guān)于恐爪龍的論文后，立刻就引起了轟動，論文中對恐爪龍從解剖學(xué)角度進(jìn)行了詳細(xì)的描述。

有什么證據(jù)證明鳥類是恐龍的后代？

實際上，早在1870年，赫胥黎在記錄當(dāng)時剛發(fā)現(xiàn)的始祖鳥化石時就已經(jīng)提及。

這件化石是1861年在德國南部索倫霍芬的一個石灰石礦場里發(fā)掘出來的，為了得到這塊化石，歐洲的各大博物館展開了競價。

理查德·歐文當(dāng)時是大英博物館自然歷史部的負(fù)責(zé)人，在他的推動下，大英博物館最終以700英鎊的巨款（相當(dāng)于現(xiàn)在的11萬英鎊）將這塊化石收入囊中。

歐文非常想要這塊化石，這樣他就可以第一個進(jìn)行研究并發(fā)表對于化石的描述。

他實現(xiàn)了自己的目的，但是也遇到了很多尷尬，因為他也注意到了始祖鳥的骨骼與恐龍骨骼乃至一些現(xiàn)代鳥類骨骼的相似性，同樣難以忽視的還有翅膀和軀干上的羽毛。

歐文很不情愿地把始祖鳥稱為“缺失的中間環(huán)節(jié)”，因為在兩年前，即1859年，他發(fā)表論文反駁過達(dá)爾文的演化論。

相比之下，和歐文一樣精于解剖的赫胥黎就沒有這種尷尬，他觀察過標(biāo)本之后，即根據(jù)歐文的描述寫作了自己關(guān)于恐龍和鳥類關(guān)系的論文。

托馬斯·亨利·赫胥黎

赫胥黎指出了所有的相似之處，并提出始祖鳥正是證明進(jìn)化論正確性的關(guān)鍵證據(jù)：長長的尾椎、牙齒以及發(fā)達(dá)的翅膀和羽毛，這些都證明它是恐龍和鳥類之間完美的過渡階段。

經(jīng)過一個世紀(jì)的討論，古生物學(xué)家們終于不情愿地拋棄成見，承認(rèn)赫胥黎1870年的結(jié)論是正確的，也即奧斯特羅姆在1970年所說：鳥類就是恐龍。

而奧斯特羅姆仔細(xì)觀察了赫胥黎記載的一切特征，發(fā)現(xiàn)恐爪龍具有的獸腳類恐龍的部分特征——體型較小、前肢變長，而其他的獸腳類恐龍，比如著名的君王暴龍，則體型變得很大，而且前肢變得很短。

由此他作出了一些推測，即恐爪龍是有羽毛的，它們的前肢之所以很長是因為前肢上長著和始祖鳥和其他鳥類一樣的飛羽。

直到20世紀(jì)90年代中期，在中國發(fā)掘出重要鳥類和恐龍化石后，奧斯特羅姆的推測才被證實。

中國出土的第一具有羽毛恐龍化石

被命名為中華龍鳥

我還清楚地記得第一次見到有羽毛恐龍化石的照片時的情景，那是1994年，在紐約的北美古脊椎動物學(xué)會的一次會議上，兩位穿著得體的中國教授引起了不小的震動。

那時中國的改革開放已經(jīng)開始，兩位教授帶來了很多令人震驚的有羽毛恐龍化石照片，從照片上看恐龍骨骼化石完整，甚至可以看到內(nèi)臟痕跡，比如胸腔中的肝臟，最關(guān)鍵的是，圖片上骨骼邊緣部分那一叢叢東西毫無疑問是羽毛。

這具來自中國的罕見化石標(biāo)本立刻吸引了所有人的目光。不久之后，約翰·奧斯特羅姆、菲利普·柯爾和他們的同事首次前往中國，并確認(rèn)了這塊化石的真實性。

1966年，化石里的這個小家伙被季強(qiáng)與姬書安兩位教授正式命名為“中華龍鳥”。

兩年后，陳丕基教授及其同事在著名的科學(xué)期刊《自然》雜志上對中華龍鳥進(jìn)行了完整描述。

中華龍鳥

我當(dāng)時完全沒有想過后來居然有機(jī)會能夠研究它。

有人批評稱骨骼化石是偽造的，是用其他各種小片骨骼拼湊而成，羽毛部分則是粘貼上去的。不過，那些親眼見到過化石的人清楚地知道化石是真的。

隨著大量相關(guān)化石標(biāo)本的陸續(xù)出現(xiàn)，現(xiàn)在，羽毛的存在已經(jīng)毫無爭議。

在中華龍鳥骨骼化石標(biāo)本中的羽毛僅是呈一簇簇的鬃毛狀，但是在1998年命名的尾羽龍化石中發(fā)現(xiàn)其羽毛已經(jīng)有了羽軸，類似于現(xiàn)代鳥類身上的細(xì)絨毛。

尾羽龍

然后就是2000年命名的小盜龍，其身上已經(jīng)有了飛羽，翅膀上排列著主翼羽和副翼羽。

不僅如此，小盜龍的后肢上也排列有羽毛，這是一種長著四只翅膀的動物，和此前有學(xué)者在研究動物飛行起源時假設(shè)存在的四翼鳥很相似。

小盜龍的翼展接近1米，它可以飛，但是和鳥類的飛翔不太一樣，甚至可以說區(qū)別很大。

小盜龍實際上是奧斯特羅姆所畫的恐爪龍的近親，恐爪龍屬于馳龍科，與鳥類始祖關(guān)系較為接近。

小盜龍骨骼化石

航空動力學(xué)專家們對小盜龍進(jìn)行了復(fù)原，它的飛行方式近似于風(fēng)箏，兩對翅膀位于同一平面；或者類似于第一次世界大戰(zhàn)時的那種復(fù)翼飛機(jī)，前面的一對翅膀比后面的一對稍高。

但是不管是哪一種，它們的翅膀都只能在兩棵樹之間跳躍時伸展開作滑翔用，而不是像現(xiàn)代鳥類那樣拍打振動飛翔。它們的翼展面積太小，無法支撐身體作稍長距離的飛行。

因此，從演化的角度來看，在中國發(fā)現(xiàn)的這些有羽毛恐龍化石說明了鳥類起源并不是人們此前猜測的那種突然事件，而是一個長期復(fù)雜的過程。

恐龍全書

怎么樣，恐龍故事看得過癮嗎？還想了解更多嗎？那么這本《恐龍全書》就是最好的選擇啦！

三疊紀(jì)的世界和今天的世界有多大不同？恐龍到底聰不聰明？為什么恐龍蛋和剛出生的恐龍都很小？哺乳動物如何取代恐龍成為地球霸主？

讓成年人也感興趣的新鮮課題，一本書帶你解密恐龍的前世今生，滿足每個對恐龍“上癮”的好奇心。

《恐龍全書》

[英] 邁克爾·本頓 / 著

邢立達(dá) 朱天樂 / 譯

華中科技大學(xué)出版社 / 有書至美

科學(xué)家講述的恐龍“冷知識檔案”

一本寫給大人的恐龍百科全書，古生物學(xué)界領(lǐng)軍人物邁克爾·本頓力作?？铸堖_(dá)人、青年科普作家、古生物學(xué)家邢立達(dá)博士與資深科普譯者朱天樂先生傾情翻譯，

通過閱讀這本書，我們將了解到最新的重大化石發(fā)現(xiàn)，探尋野外發(fā)掘現(xiàn)場，走進(jìn)博物館實驗室。

書中的故事主要是關(guān)于大規(guī)模演化的，它需要有大量關(guān)于化石、巖層以及大規(guī)模演化模型等方面的知識積累。

我們將一起探尋三疊紀(jì)動物的生態(tài)學(xué)、喙頭龍類、最早的恐龍是什么等話題，也將把化石、氣候更替和大滅絕等結(jié)合到一起，告訴大家恐龍如何成為地球的主宰。