恐龙带羽毛，哺乳动物会滑翔？自然博物馆内探索飞行的奥秘

2019-07-15 02:49

在长沙马王堆汉墓里出土的国画上有嫦娥奔月，古希腊神话中也有伊卡洛斯飞得太高导致羽翼融化坠入爱琴海的飞翔故事……这些反映的都是人类自由翱翔的梦想，空中的鸟、身边的昆虫，还有天上的白云，这些都足以引起人们对飞行的幻想。但是为什么鸟能飞，人却不能？是咱们没长翅膀还是没有羽毛呢？很多人大概都思考过这个问题。

但事实上并非所有的鸟都能飞，能飞的也不全是鸟，会飞的动物和植物远远比人们想象的多，飞行的复杂程度不亚于生命的演化。人类还能飞吗？到底什么时候出现了会飞的动物？现在的鸟类就是恐龙的后代吗？为什么羽毛的第一功能并不是飞行呢？放暑假了，不妨走进自然博物馆探索“飞行的奥秘”，从中找寻答案。

观展·亮点

戴上VR设备

体验飞翔的感觉

随着暑假的到来，北京自然博物馆也迎来了客流高峰，每天博物馆都会迎来大量的学生客流。为了更好地激发孩子们探索飞行奥秘的兴趣，此次展览现场广泛使用了多媒体及VR技术。除了观看化石、标本，阅读文字介绍外，通过设立在现场的多个触摸屏，观展者可以观看视频、听取讲解的方式了解到多种鸟类、昆虫的飞行模式及原理。对于一些早已灭绝的鸟类，现场的大屏幕及投影设备也对其进行了还原，只需按下按钮进行选择，已经灭绝的鸟类便会飞入大屏幕展现在观众的面前。

除了传统的触摸屏及投影设备外，近些年尤为流行的VR设备也出现在此次展览中。戴上VR设备，观展者飞跃丛林、穿过河流，仿佛化身一只自由翱翔于天际的小鸟，可以亲身体验到飞翔的感觉。

观展·解码

首次亮相

根据小盗龙化石还原带羽毛恐龙

高山秃鹫、马来飞蜥，还有带翅膀的蟑螂……从国家一级活体标本到亿万年前的生物化石，一进展厅，形形色色的飞行生物映入眼帘。“展览从去年开始策划，主要是想把飞行作为生物的生存特征总结归纳一下，此外还有一些古生物上面的研究新成果想在这里向大家展示。”北京自然博物馆研究员张玉光博士说。

说起展厅最大的亮点，要数首次亮相的通过化石研究还原出来的带毛恐龙，我国有关带毛恐龙的相关研究成果已经登上了著名期刊SCI（美国《科学引文索引》）。“过去人们一直以为羽毛是鸟类特有的，但是随着越来越多的化石材料不断被发现，尤其是近20年来，在东北地区发现了多种带有原始羽毛的恐龙，说明羽毛跟恐龙也是有‘姻缘’的，而且从根本上改变了人们对鸟类起源、羽毛起源、飞行能力演化等关键问题的看法。”张博士介绍。

在展厅的一角，玻璃展示柜里就有一只“带毛恐龙”。它是根据上世纪90年代在东北辽西地区出土的、距今1.25亿年的地层中发现的带毛恐龙化石小盗龙为原型还原出来的。它个头儿似鹰，通体黑色，羽毛带着金属光泽，细心观察会发现它的与众不同在于后肢上也长着羽毛，研究人员对此十分敏感。原因是如果便于飞行，不应该在脚上也长出羽毛来，而研究人员又发现，小盗龙的脚趾拇指与其他脚趾形成对握，意味着它可以抓握树枝。经研究推测，小盗龙很可能从陆地行走逐渐进化为攀树而生，经过漫长的进化，随着飞行能力逐渐增强，小盗龙甚至可以平地起飞。

“通过早期小盗龙后肢的形态可以推测它进化成鸟类的一些行为，是逼不得已上树，或是树上的风景更好！此外还能引发一些思考，比如有羽毛就能飞吗？不见得，小盗龙之前可能就不会飞啊，他的羽毛最初可能是用来御寒的。再来看孔子鸟化石复原模型，雄鸟多出两根非常长的尾羽，所以你会发现最初羽毛也有可能是来区分性别的！”张博士说。

细节争议

始祖鸟和孔子鸟谁是鸟类的祖先

一提到鸟类的祖先，脱口而出三个字“始祖鸟”。的确，科学家们最早认为始祖鸟是鸟类的祖先，它们在1亿多年前的德国巴伐利亚谢湖上空飞翔。然而自1861年始祖鸟的化石被发现以来，它就备受争议。比如始祖鸟像鸟类一样拥有带羽毛的翅膀，还保留了很多爬行类动物的特点，包括长而多骨的尾巴，还有牙齿，这些特点都让人认定它是鸟类的祖先。不过也有学者认为它只是长了毛的恐龙。除了始祖鸟，展厅还展示了大名鼎鼎的孔子鸟化石，而在已公开的标本中，孔子鸟因骨骼结构完整，并且有着清晰的羽毛印记，因此也被认作是鸟类祖先。

那么始祖鸟和孔子鸟到底谁是今天鸟类的祖先呢？在展览中或许可以找到答案。“19世纪发现的孔子鸟羽毛化石，让我们一度认为但凡有羽毛应该就会飞。后来又发现了它的很多骨骼，经过研究发现，其实它并不会飞。而且很多人会观察到孔子鸟腿上已经没有羽毛了，是不是意味着它与小盗龙相比已经进化很多了？其实不然，孔子鸟甚至出现在小盗龙之前，但却有了现代鸟的特征——变牙齿为喙，尽管如此，孔子鸟在进化中还是被淘汰了。” 张博士说。

张博士表示，古生物研究有意思的地方就在于镶嵌式进化，可见生物的进化不是一帆风顺的，或许与孔子鸟相比，始祖鸟更像是鸟类祖先，但始祖鸟如果被认定为带毛的恐龙，那么恐龙就应该是鸟类的祖先。未来，通过越来越多研究成果及更多的标本比对，或许可以进一步说明这些生命的细节，而恰恰是这些细节最终汇聚成一个个生命个体。张博士认为，这或许就是展览带来的启示。

孔子鸟化石标本

向往飞行

猫猴等哺乳动物也会短距离滑翔

展厅中还有一块区域引人驻足，那就是哺乳动物也向往飞天。哺乳动物中能飞行的种类有很多，如啮齿类的鼯鼠、皮翼类的猫猴、有袋类的大袋鼯，以及翼手类蝙蝠。不过值得注意的是，这其中唯有蝙蝠才具备主动飞行的能力，其他的只是短距离的滑翔。展厅中还系统介绍了翅膀上不同羽毛的形态、作用以及皮翼哺乳动物的滑翔原理。

据张博士介绍，哺乳动物在三叠纪开始出现，虽然它们在中生代始终保持着较小的体形，但却在侏罗纪经过演化呈现出不同的生活习性，近年来在我国东北地区发现的哺乳动物丰富多样，有会爬树的，有地穴式生活的，也有在水中游泳的，还有能在空中滑翔的。

展览·幕后

珍稀化石精美标本来之不易

此次在飞行的奥秘展厅内，展出了种类繁多、宏伟壮观的各类展品。远至1.6亿年前的精美化石，近至近现代仍存于世各类猛禽的标本，观展者都可以在这里近距离地接触。张博士表示，“展厅内的这些化石标本能够保存至今实属不易，化石集中出现首先需要出土地气候湿润，有大量生物聚集，此外火山喷发产生的大量火山灰以及适当的高温也对化石的形成至关重要。火山灰在第一时间可以将生物覆盖，防止风化、氧化的发生，适当的高温会将标本蒸干，使标本不会发生腐烂。诸如此类的先天条件凑在一起，再加上后续的寻找、发掘，才使得这些古老、珍贵的化石有机会展示在观众的眼前。”离开古化石，视线转移到更具冲击力的近现代鸟类标本上，高山兀鹫、雕鸮等多种珍稀鸟类的标本能够联袂出现，在同一时间、同一地点展现在观众的眼前尤为不易。“这些猛禽大都位于食物链顶端，数量本就稀少，如今有不少已经成为了国家一、二级的保护动物。能够让观众在视频、图片之外近距离观赏这些猛禽的风采，也是此次展览的一大亮点。”