撼動恐龍家譜

恐龍關係的一次重大改組可能正在醞釀之中

Jurassic

異特龍劍龍這樣的恐龍是否比之前認為的更密切相關?

Brian Switek

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本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


1887年11月24日,博物學家哈利·戈維爾·西利站在倫敦皇家學會面前,為古生物學做出了最重要的貢獻之一。他的論文是“論通常被稱為恐龍的化石動物的分類”——這種可怕的蜥蜴被挖掘出來的數量和種類比任何人預期的都要多。

西利認為,像劍龍異特龍迷惑龍這樣的恐龍需要一個新的系統來組織它們的等級。西利在他的演講開始時指出,其他專家——如來自美國的愛德華·德林克·科普和奧塞內爾·查爾斯·馬什,以及來自英國的托馬斯·亨利·赫胥黎——之前已經提出了他們自己的分類,但每個系統都有缺陷,專家們對將使用哪些名稱沒有達成共識。因此,為了理清日益增長的分類學混亂,西利提出,恐龍的主要類群應該根據它們的髖部相互區分開來。

這是一個簡單而巧妙的解決方案。當時已知的恐龍的髖骨的三部分排列方式有兩種構型。有些恐龍,如樑龍角鼻龍,具有“蜥臀目”或蜥蜴型髖部形狀,可以立即從向前指向的恥骨中識別出來。其他恐龍,如彎龍,其恥骨向後指向,與另一塊稱為坐骨的骨頭連線,西利稱之為鳥臀目,或“鳥型髖部”形狀。


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其他特徵強調了這種劃分。蜥臀目恐龍僅包括獸腳亞目和蜥腳亞目,它們還因氣動骨——或空心骨——而進一步結合在一起。相比之下,鳥臀目包括像劍龍彎龍這樣的恐龍。在130年裡,西利的安排一直保持穩定。

隨著時間的推移,出現了一些挑戰和動搖——例如,當一些古生物學家認為,奇怪而多樣的鳥臀目恐龍與其他恐龍的親緣關係較遠,應該在著名的名稱之外單獨歸類——而且,誠然,“鳥型髖部”恐龍與鳥類的祖先沒有任何關係,這有點令人困惑。儘管如此,後代的古生物學家還是達成了共識,即恐龍總目由蜥臀目和鳥臀目分支組成。獸腳亞目和蜥腳亞目構成了家譜的蜥臀目一側,它們彼此之間的共同祖先比構成著名家譜另一半的鳥臀目恐龍更近。

現在,西利的經典安排受到了質疑。今年早些時候,古生物學家馬修·巴倫、大衛·諾曼和保羅·巴雷特公佈了一個新的恐龍系統發育樹,它對誰與誰相關提供了非常不同的觀點。

巴倫及其同事主要關注原恐龍——技術上稱為恐龍形態類——以及從三疊紀到侏羅紀早期的早期恐龍。這是爬行動物時代的開篇章節,那時恐龍開始多樣化,但還沒有真正統治地球。最近在南美洲、非洲和其他地方的發現開始以前所未有的方式填補這個關鍵時期的細節,巴倫及其合著者認為,這些古老形態的特徵表明了一些意想不到的關係。

在分析了74個分類單元的457個骨骼特徵後,巴倫及其合著者得出結論,獸腳亞目和蜥腳亞目畢竟不是彼此最親近的親戚。新的家譜更緊密地將霸王龍(一種獸腳亞目)和三角龍(一種鳥臀目)的最早祖先聯絡起來,而長頸蜥腳類恐龍則位於一個單獨的分支上,與一群神秘的早期食肉恐龍——赫雷拉龍科恐龍——結盟。因此,在這個經過改組的恐龍分支巢穴中,獸腳亞目和鳥臀目將屬於一個名為鳥 running 足類的類群,而蜥腳亞目和赫雷拉龍科恐龍將成為蜥臀目的新代表。

恐龍關係的新假設。來源:Baron et al 2017

對該論文的正式回應已經開始陸續出現。托馬斯·霍爾茨指出,調整後的命名方案可能會減少混亂。例如,現有的名稱蜥腳形亞目可以用來標記所有與樑龍的親緣關係比獸腳亞目更近的動物。另一方面,Pachypodosauria這個術語可以用於這些恐龍。“這樣的方案將容納兩種相互競爭的假設:傳統的蜥臀目-鳥臀目分裂與新的Pachypodosauria-鳥 running 足類劃分,”霍爾茨寫道。

所有這些分類學上的爭論不僅僅是名稱。新的樹狀圖對古生物學家認為最早的恐龍是什麼樣子,更不用說每個主要亞類是如何進化的,都具有重大意義。如果赫雷拉龍科恐龍只是看起來像獸腳亞目,但實際上是遠親,這意味著超食肉恐龍在家族樹的根部附近至少進化了兩次。同樣,新的排列方式可能解釋了為什麼一些最早為人所知的鳥臀目恐龍——如異齒龍——具有鋒利、大致類似獸腳亞目的牙齒,並且似乎比它們後來的後代更雜食性。

但是新的分類會站得住腳嗎?任何系統發育樹都是一個假設,都會隨著額外的分析和發現而受到檢驗和改變。其他專家可能不同意分析中選擇的物種,或某些骨骼特徵在輸入資料中是如何編碼的。同樣,鳥臀目恐龍的早期記錄非常稀少,以至於任何新的骨骼的發現都可能顯著改變結果。更不用說新的分析提出了一個問題,即為什麼獸腳亞目和蜥腳亞目共享減輕骨骼重量的氣囊,而鳥臀目——在新分析中與獸腳亞目親緣關係更近——要麼從未進化出這種特徵,要麼失去了這種特徵。

現在幾乎無能為力,只能等待。也許新的安排會獲得吸引力,並在更多證據的推動下前進。或者也許西利的分類最終會被強調為最能代表恐龍關係的分類。甚至有可能出現其他一些尚未形成的分類。但無論這場討論的結果如何,新的研究都突顯了我們在瞭解最早的恐龍及其先驅方面取得了多少進展。 

三疊紀的早期曾經只從碎片和殘骸中得知。現在,古生物學家正在揭示恐龍和其他生命形式如何在有史以來最嚴重的生物大滅絕為爬行動物時代掃清道路後迅速起源和多樣化的故事。古生物學家可能對這些發現如何改變恐龍分類存在分歧,但不斷增長的化石材料財富刺激了這些辯論,這隻能是一件好事。

 參考文獻

Baron, M., Norman, D., Barrett, P. 2017. 恐龍關係和早期恐龍進化的新假設自然。doi: 10.1038/nature21700

Holtz, T. 2017. 命名法:共享恐龍劃分的名稱自然。doi: 10.1038/545030d

Seeley, H. 1887. 論通常被稱為恐龍的化石動物的分類倫敦皇家學會會刊。43: 165-171 

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