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
關於鳥類的進化和化石歷史的好書出奇地少:在我推薦的書籍中,包括路易斯·基亞佩的《被讚美的恐龍:鳥類的起源和早期進化》(Glorified Dinosaurs: The Origin and Early Evolution of Birds)(基亞佩 2007)、加里·凱澤的《內在的鳥類:解剖學和進化》(The Inner Bird: Anatomy and Evolution)(凱澤 2007)和傑拉爾德·梅爾的《古近紀化石鳥類》(Paleogene Fossil Birds)(梅爾 2009)。鑑於此,加雷斯·迪克和加里·凱澤合著的《活著的恐龍:現代鳥類的進化史》(Living Dinosaurs: the Evolutionary History of Modern Birds)(2011年出版)是一個最受歡迎的補充。
《活著的恐龍》是一本引人入勝的著作,製作精良,配有大量精美的圖表和照片(包括彩色圖版部分),包含16篇關於鳥類進化的獨立文章,主題範圍從鳥類的起源及其在中生代和新生代早期的多樣化,到保護以及氣候變化在塑造未來鳥類多樣性和分佈中的作用。這是一本技術性書籍,面向專業研究人員,而非普通讀者。
作為鳥類被充分支援地納入獸腳亞目恐龍輻射範圍內的強烈支持者,我個人非常樂意看到人們將鳥類稱為“活著的恐龍”。然而,在這種特殊情況下,我認為這本書的標題具有誤導性,因為它給人一種印象,即這本書更多地關注鳥類的起源及其在恐龍中的地位。實際上,這本書並非專門討論非鳥類恐龍和鳥類之間的進化過渡,也並非專門討論中生代鳥類的多樣性和進化;只有三篇文章涵蓋了這些問題。相反,它是一本非常全面的文章彙編,涵蓋了鳥類歷史的全部,其中大多數論文是關於新生代化石鳥類和現代鳥類的。因此,希望這個標題不會讓那些對鳥類感興趣但不一定對其他恐龍類群感興趣的人感到氣餒。
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這16章分為四個部分。第一部分(包含三章)是關於中生代鳥類和鳥類從類鳥獸腳類恐龍中的進化;最後一部分(包含一章)是關於保護和氣候變化。然而,中間兩個部分並沒有那麼明顯的區別,我很難理解為什麼有些章節被歸入一個部分(“古生物學對鳥類學的貢獻”:現代鳥類的多樣性:化石和鳥類生命之樹),而不是另一個部分(“關鍵鳥類屬性的進化”)。
中生代鳥類和其他恐龍
在第一部分的章節中,馬科維奇和贊諾的(“獸腳亞目恐龍的多樣性和鳥類特徵的完善”)以及奧康納、基亞佩和貝爾的(“前現代鳥類:中生代的鳥類分化”)都很出色,對中生代鳥類歷史進行了很好的回顧。奧康納等人對中生代鳥類分類群的冗長回顧非常詳盡,並且配有精美的插圖;本章還提供了一個大型分支系統分析,因此更具價值。不幸的是,反鳥亞綱內部幾乎沒有任何解析,但是一項基於相同資料集的最新研究確實描繪了該大型且重要的演化支內更好的解析(奧康納 & 周 2012)。
本節的第三章——沃德和伯納的《為什麼會有恐龍?為什麼會有鳥類?》——討論了大氣成分可能如何促進中生代恐龍的進化。毫無疑問,這是一個有趣的領域,特別是因為對恐龍氣腔性和中生代大氣的更深入瞭解都激發了許多人提出關於同一主題的問題。沃德和伯納認為,恐龍的多樣性可能隨著氧氣水平的升高而增加,而無氣腔的鳥臀目恐龍需要這些更高的氧氣水平才能繁榮發展。
然而,他們的關於整個中生代恐龍多樣性的資料看起來不太可能足夠精細到可靠地支援這些建議。此外,恐龍多樣性是由大氣成分等因素驅動的假設忽略了一個事實,即恐龍在生物學上非常出色,(在蜥臀目恐龍中)具有類似鳥類的氣腔系統、進化出長而靈活的頸部的傾向、通常是四足、矢狀面的構造,這鼓勵了大型體型的進化和多樣化,以及生命週期——即使在巨型物種中——也涉及快速生長和相對較大的產卵量。事實上,經驗研究發現幾乎沒有證據支援恐龍多樣化與大氣成分之間存在任何聯絡:相反,恐龍自身的多樣化潛力(以及因此總體生物學)是驅動其進化的主要因素(桑德等人. 2011,蘇基亞斯等人. 2012)。
萊夫澤,偽齒鳥和駭鳥
許多人會注意到,這本書收錄了布拉德·萊夫澤提交的最後(如果不是最後)發表的貢獻之一(令人悲傷的是,布拉德於2011年2月在一次車禍中去世)。他的文章是對鳥類系統發育學面臨的問題和陷阱的哲學性回顧。這裡有很多對古鳥類學和分子領域各種研究人員青睞的方法的批評,毫無疑問,他的一些或許多斷言會激怒同事。看到萊夫澤對諸如擬議的(並且實際上得到了有力支援的)鸊鷉和火烈鳥之間的密切關係等主題的看法,以及他對諸如“古形態學和新分子”資料集之間的“權宜婚姻”(傑拉爾德·梅爾的工作在本文的這一部分被大量引用)、系統發育簡約性與現實主義以及超樹等問題的看法,肯定很有趣。
有幾章回顧了關鍵新生代化石類群的當前知識狀況,使本書成為古鳥類學家的重要參考資料。克塞普卡和安多的企鵝進化史回顧,以及布林頓關於偽齒鳥的章節,都是有力且有價值的貢獻(布林頓關於偽齒鳥與雁形目接近的建議已被梅爾(2011)評估。他發現偽齒鳥是雞雁小綱的姐妹群)。
阿爾瓦倫加、基亞佩和貝特利回顧了駭鳥,並對該類群進行了新的系統發育分析。Bathornis 和 Elaphrocnemus 被認為與駭鳥科越來越接近(兩者都比 Cariama 更接近),駭鳥科包括 Mesembrionithinae、Psilopterinae 和一個主要未解決的演化支,該演化支包括 Patagornithinae、Phorusrhacinae 和 Brontornithinae(阿爾瓦倫加等人. 2010)。儘管駭鳥因其作為奇妙的動物和有史以來最令人敬畏的鳥類之一而聞名,但在最近之前,它們似乎一直被嚴重忽視,沒有成為認真研究的物件。當我們結合本章與阿爾瓦倫加 & 霍夫林的(2003)對該類群的系統修訂以及德格蘭奇等人的(2010)對頭骨力學的分析時,我們對這些鳥類有了一套令人興奮的新研究成果,肯定會啟發未來的研究。[Tet Zoo 檔案中有很多關於駭鳥的資料。我應該整理、更新並在某個時候重新發布所有這些資料。見下面的連結。]
分子(而非化石)資料一直是構建驚人的物種豐富的雀形目的現代系統發育的關鍵;巴克的章節回顧了該領域的最新進展,涵蓋了整棵樹的結構、生物地理學以及雀形目(以及該類群內部某些譜系)如此多樣化的整個問題。
WAIR,大腦和未來
第三部分,關於關鍵鳥類屬性,包括關於飛行衝程的進化、大腦解剖學、鳥類進化的時間以及海鳥的功能和系統發育多樣性的章節。託巴爾斯克、沃裡克、傑克遜和迪亞爾關於“拍打飛行的形態和行為相關性”的文章將另一種翼輔助傾斜奔跑與間歇性飛行(彈跳飛行、拍打-彈跳等)、機動性和懸停(當然,有很多關於蜂鳥的內容)的討論相結合。沃爾什和米爾納關於鳥類大腦解剖學和感官的文章是對該主題的極好回顧,甚至包括對報告的化石顱內鑄型(和聲稱的顱內鑄型:見俄羅斯晚白堊世的Cerebavis cenomanica)的討論。我也特別喜歡凱澤對那些與水生生活相關的鳥類解剖學細節的討論,但我是凱澤作品的粉絲(凱澤 2007,奈什 2011)。
第四部分標題為“未來:保護和氣候變化”。它只包含一篇文章——托馬斯的《世界鳥類狀況和鳥類多樣性的未來》——但這是一篇特別好的文章,重點關注鳥類譜系易受威脅的傾向、鳥類數量下降的生態後果以及鳥類譜系對氣候變化的反應。我們知道,一些鳥類似乎正在從氣候變化中受益(一個例子:漂泊信天翁Diomedea exulans 目前由於南半球風速加快而生長更快、體型更大、繁殖更成功(韋默斯基爾克等人. 2012)),但研究普遍表明,鳥類分佈和繁殖行為的變化速度不足以跟上氣候變化的步伐。這篇文章是對迄今為止所做工作的出色回顧;這是一個肯定會在未來幾十年變得更加重要的研究領域。
簡而言之,《活著的恐龍》是一本非常值得稱讚且製作精良的著作。它的優勢在於提供了大量關於鳥類進化和歷史的許多方面的真正優秀的評論,通常由各自領域的領先研究人員撰寫。我個人發現這本書對我的研究非常有幫助,並在我最近發表的關於鳥類化石記錄的回顧(奈什 2012)中引用了其中的許多章節。
加雷斯·迪克 & 加里·凱澤,2011 年。《活著的恐龍:現代鳥類的進化史》。約翰·威利父子公司(英國奇切斯特),共 422 頁。ISBN 978-0-4706-5666-2。精裝本,索引,參考文獻。亞馬遜連結。 英國亞馬遜連結。
有關此處提及或討論的某些主題的先前文章,請參閱...
渡鴉,長爪子的鳥,駭鳥的最後遺存 (包括所有其他 Tet Zoo 駭鳥文章的連結)
翻車魚和...信天翁之間的共生關係?說什麼? (包括關於信天翁和氣候變化的討論)
參考文獻 - -
阿爾瓦倫加,H.,基亞佩,L. & 貝特利,S. 2011。駭鳥:恐怖鳥。見迪克,G. & 凱澤,G. (編) 《活著的恐龍:現代鳥類的進化史》。約翰·威利父子公司(英國奇切斯特),第 187-208 頁。
基亞佩,L. M. 2007。《被讚美的恐龍:鳥類的起源和早期進化》。約翰·威利父子公司,霍博肯(新澤西州,美國)。
凱澤,G. W. 2007。《內在的鳥類:解剖學和進化》。不列顛哥倫比亞大學出版社,溫哥華。
梅爾,G. 2009。《古近紀化石鳥類》。柏林,施普林格出版社。
梅爾,G. 2011。新生代神秘鳥類——關於骨齒鳥(Pelagornithidae)的系統發育關係。《動物學劇本》(Zoologica Scripta) 40, 448-467。
奈什,D. 2011。[書評] 《內在的鳥類:解剖學和進化》。《歷史生物學》(Historical Biology) 23, 313-316。
奈什,D. 2012。鳥類。見佈雷特-瑟曼,M. K.,霍爾茨,T. R. & 法洛,J. O. (編) 《完整的恐龍(第二版)》。印第安納大學出版社(布盧明頓 & 印第安納波利斯),第 379-423 頁。
奧康納,J. K. & 周,Z. 2012。對朝陽鳥(鳥綱)的重新描述和中生代鳥類的綜合系統發育。《系統古生物學雜誌》(Journal of Systematic Palaeontology) DOI:10.1080/14772019.2012.690455
蘇基亞斯,R. B.,本森,R. B. J. & 巴特勒,R. J. 2012。生物學,而非環境,驅動了四足動物最大體型隨時間推移的主要模式。《生物學快報》(Biology Letters) 8, 674-677。
韋默斯基爾克,H.,盧佐,M.,德格里薩克,S., & 德洛德,K. 2012。風模式的變化改變了信天翁的分佈和生活史特徵。《科學》(Science) 335, 211-214。
周,Z. & 張,F. 2003。來自中國遼寧早白堊世的原始鳥類會鳥的解剖學。《加拿大地球科學雜誌》(Canadian Journal of Earth Sciences) 40, 731–747。