恐龙一直是人们研究探索的一种生物，关于它是如何灭绝的，是如何演变的，以及它与人类有着什么样的关系，这些不仅是科学家一直的探索的问题，也是很多人好奇的问题。关于它的灭绝众说纷纭，一直没有定论，但是它是如何演变的，科学家已经有了比较详实的结论，今天我们一起来探究一下。
 
恐龙演变到鸟类示意图
 
2014年12月12日出版的美国《科学》杂志刊登了中科院古脊椎动物研究所的徐星、周忠和等撰写的有关鸟类起源研究的综述文章，对这一热点研究领域近年来取得的重要进展进行了全面总结，指出恐龙向鸟类的转化已成为论证最详实的主要演化事件之一，并提出整合性方法将是未来研究的发展方向。以下为恐龙演变到鸟类示意图。
 
 
 
 
 
 
保存睡眠姿态的恐龙寐龙
 
 
 
具两套尾羽的长尾的热河鸟 济赞堂供图
 
 
 
侏罗纪的带羽毛恐龙 济赞堂供图
 
近年来，传统古生物学越来越多地和以发育生物学为代表的现代生物学结合，探讨重要的演化问题。在鸟类起源研究领域，也出现了整合不同学科信息，探讨鸟类主要特征演化规律的尝试。徐星研究员应《科学》编辑Sacha Vignieri博士邀请，联合包括美国国立卫生研究院和南加州大学的发育生物学家Susan Mackem博士和钟正明博士、加州大学伯克利分校的生物力学家Robert Dudley博士等，组成一个多学科团队，对用整合性方法探讨鸟类起源的研究进行了全面分析。
 
鸟类起源研究和达尔文进化理论的发展密切相关，1861年始祖鸟化石的发现为连接爬行动物和现代鸟类提供了关键证据，为进化论提供了最直接的支持。1868年，英国生物学家Thomas Huxley在前人研究的基础上，提出了鸟类起源于爬行动物当中的恐龙的假说。从上个世纪70年代开始，在美国耶鲁大学教授John Ostrom等人的努力下，人们在世界各地发现了大量化石证据，支持鸟类起源于手盗龙类恐龙的假说，并使得这一假说成为了有关鸟类起源的主流假说。
 
尽管如此，这一假说还面临一系列问题，存在一些薄弱环节，其中最主要的问题包括‘时间悖论’问题(即从化石地层分布上，手盗龙类恐龙化石晚于最早鸟类化石的出现，导致了祖先和后裔在出现时间顺序上的矛盾)、一些重要结构的‘同源问题’(比如，如果鸟类源自手盗龙类，那么现代鸟类的三个翼指在同源上应该和手盗龙类的三个手指是一样的，但来自发育学和古生物学的资料在这一同源判断上存在矛盾)以及羽毛和飞行的起源问题。
 
在过去的20年中，古生物学家们在中国新疆准噶尔盆地、内蒙古东南部和辽宁西部以及德国和俄国西伯利亚侏罗系地层中，在中国东北地区、蒙古戈壁地区、北美、南美以及非洲的白垩系地层中发现了大量化石，为鸟类恐龙起源说提供了一系列新证据，推动了上述问题的解决，鸟类起源从时间框架上、从主要结构的转化上以及从功能演化上，已经有大量系统性证据的支持，恐龙向鸟类的转化已经成为了支持度最高的主要演化事件之一。
 
古生物学的研究进展同时激发了包括发育生物学等其他学科的学者对于鸟类起源研究的兴趣，他们从各个角度探讨鸟类主要特征的起源和演化规律，进一步完善了我们对于鸟类起源的理解。通过对来自包括古生物学在内的各个学科的新证据的分析，徐星等指出，鸟类的主要特征，包括羽毛、飞行、快速生长模式以及独特的生殖方式和生理特征，实际上经历了一个漫长的演化过程。许多特征在兽脚类恐龙的演化早期，甚至在主龙类的演化早期，已经开始出现，其中一些特征远在鸟类出现之前，已经演化到接近现代鸟类的水平，另外一些则在鸟类冠类群出现时才完成。不过，在某些演化阶段，鸟类特征的演化速度明显加速，一些重要特征的演化相关性明显；同时，鸟类特征还体现出明显的镶嵌演化现象，呈现出一个非常复杂的模式。
 
采用整合性方法研究鸟类起源的一个重要例证来自对鸟类翼指演化的研究。手盗龙类恐龙和现代鸟类都有三个手指，如果二者存在祖裔关系，那么他们的三个手指应该是同源的。经典胚胎学研究显示，现代鸟类的三个翼指相当于我们人类手部的中间三个手指(即II-III-IV同源假说)，但恐龙化石证据则显示，手盗龙类恐龙的三个手指应该是内侧三个手指(即I-II-III同源假说)，这样就产生了同源判断上的矛盾，这一问题也成为了演化生物学上的一个经典悖论。近年来，古生物学和现代生物学家都试图解决这一问题。非常意外的是，一方面，古生物学家发现了一些化石证据，显示手盗龙类恐龙的三个手指有可能是II-III-IV手指；另一方面，发育生物学家发现了大量基因表达和其他发育学信息，显示出现代鸟类的三个翼指有可能是I-II-III手指。徐星等提出，只有综合分析所有信息，建立统一的平台，才能解决这一复杂的矛盾冲突。
 
在这篇综述文章中，徐星等对于鸟类起源研究的未来发展方向提出了建议，强调整合的方法一定会推动我们对于许多问题的解决。徐星等一直在古生物学领域推动多学科交叉，用整合方法探讨重要生物结构的演化，并取得了一系列重要成果。
 
从演化生物学的最新发展来看，整合方法得到更多学者的重视。2013年7月，国际分子生物学与进化学会的21届年会在美国芝加哥举办了题为“分子古生命科学：如何整合分子遗传与化石信息来提高演化生物学研究”的国际学术研讨会，探讨开展多学科交叉的创新性研究。为使我国在国际上刚刚兴起的“古今对话”演化研究领域占有一席之地，促进我国演化生命科学的发展与跃进，2014年5月，在北京召开了以“古今对话：分子遗传与古生物信息的整合研究”为主题的香山科学会议第498次学术讨论会。与会学者在古DNA研究、系统发育比较分析、重要生物结构演化以及重建生命之树等议题上展开了热烈讨论，一致认为，从总体来看，演化生物学的整合研究依然处在一个早期发展阶段，学科之间的交叉融合相对肤浅，未来的研究无论从研究内容的深入和拓宽上，还是研究方法的改进和创新上，依然有着巨大的空间。尤其需要指出的是，演化生物学正处在一个关键变革时期，有望取得重大理论突破。从学科发展来看，基因组学与古生物学是我国少数几个能与国际先进水平并驾齐驱的学科，这两个学科的强强联合，对增强我国在具有国际竞争力的古生物学与基因组学这两个研究领域创新能力，提高我国的科研理论水平、提升国家在全球竞争中软实力具有重要的作用。
 
恐龙灭绝后人类就出现了吗
 
恐龙灭绝后人类并没有短期内出现，最新研究结果显示，自恐龙灭绝以后，地球上哺乳动物的进化呈现爆发式发展，物种进化速度要三倍于恐龙灭绝之前，在短短1000万年内各哺乳动物物种已经填补了因恐龙灭绝而留下的缺口，这也导致了人类祖先在恐龙灭绝后加速进化。
 
据国外媒体报道，英国伦敦大学学院古生物学家近期对白垩纪早期哺乳动物的化石与后来的哺乳动物化石进行了分析，并对比了哺乳动物进化前后的变化。研究人员发现，自恐龙灭绝以后，地球上哺乳动物的进化呈现爆发式发展，物种进化速度要三倍于恐龙灭绝之前，在短短1000万年内各哺乳动物物种已经填补了因恐龙灭绝而留下的缺口。
 
许多早期哺乳动物在强大的恐龙面前曾经只是一个个卑微的可怜虫，为了避免成为恐龙的美味大餐，它们不得不缩成一个个毛毛球，瑟瑟发抖地躲在阴暗的角落中。这一情形持续长达1.5亿年之多。但是，随着大约6500万年前恐龙从地球上灭绝，这些哺乳动物的祖先似乎找到了生存的自信。英国伦敦大学学院古生物学家最新研究发现，在恐龙灭绝之后，哺乳动物的进化速度要三倍于恐龙灭绝之前。
 
 
 
科学家们发现，在白垩纪晚期小行星撞击事件引发地球物种大灭绝之前，地球上胎盘哺乳动物的进化速度一直保持稳定。但是，在恐龙灭绝之后，哺乳动物的物种数量呈现爆发式增长，而且迅速填补了因恐龙灭绝而留下的缺口。如今，地球上包括人类在内的胎盘哺乳动物物种接近5000种。
 
研究团队成员、英国伦敦大学学院古生物学家托马斯-哈利迪博士认为，“我们的祖先，早期胎盘哺乳动物的进化要得益于恐龙的灭绝以及其它哺乳动物生存竞争压力的减小。这些生存压力一旦减小，胎盘哺乳动物就会快速进化成为新的物种。特别指出的是，一种劳亚兽总目的物种体型快速增大，生物多样性也随之增加，从而最终进化成许多现代哺乳动物物种，如蝙蝠、猫科动物、犀牛、鲸、奶牛、鳞甲目动物、刺猬等。”
 
 
 
研究人员分析了从白垩纪早期到现代哺乳动物的化石。许多种早期哺乳动物早已灭绝，只留下了如今的胎盘类哺乳动物、有袋目哺乳动物以及卵生哺乳动物等。科学家们测量了904种胎盘哺乳动物的骨骼和牙齿化石，并分析了它们的细微变化，然后再绘制出生命之树上不同物种的解剖学差异，从而估算出早期胎盘哺乳动物的平均进化速度。研究人员将恐龙灭绝前后的平均进化速度进行了对比分析，他们发现在恐龙灭绝之前的大约300万年前所有胎盘哺乳动物的早期祖先都还存在于地球之上。这一时间比此前研究中利用现存哺乳动物的分子数据所推测的时间要迟大约2000万年，此前的研究认为恐龙灭绝之前哺乳动物的进化速度接近常量。
 
研究团队主要负责人、英国伦敦大学学院古生物学家安雅利-高斯瓦米教授表示，“我们的发现成果对此前一些研究成果提出了质疑，他们忽略了最后一次物种大灭绝前后胎盘哺乳动物的化石。通过严密的分析，我们成功地绘制出早期胎盘哺乳动物的进化路线，并依时间顺序重塑其变化过程。尽管不同物种进化速度不同，但我们能够明显发现，在恐龙灭绝之后，各物种进化突然爆发。这表明，我们的祖先受益于恐龙的灭绝。恐龙灭绝对我们祖先的进化所产生的巨大影响反映出这一事件对我们现代世界的形成具有重要意义。”
 
 
 
研究团队成员、英国伦敦大学学院古生物学家保罗-厄普丘奇认为，这一研究成果也有助于发现我们的早期祖先是如何向全世界扩散的。“我们的数据足以帮助我们绘制出更为清晰的进化历史图表。”科学家们的研究成果发表于《皇家学会学报B》之上。
 
在大约6500万年前，造成恐龙灭绝的小行星撞击事件也导致90%以上的哺乳动物物种从地球上消失。《进化生物学》期刊近期发表的一篇论文认为，白垩纪-古近纪灭绝事件导致大约93%的物种灭绝。科学家分析了从小行星撞击之前的大约200万年到撞击事件之后的30万年间的化石记录，分析了撞击事件对地球物种多样性的影响，估测了哺乳动物物种恢复的速度。研究人员发现，哺乳动物的恢复速度确实比此前认为的速度要快得多。
 
关于这次恐龙灭绝事件，至今仍有许多不同的说法，从小行星撞击说到超级火山爆发说等。最近的研究表明，恐龙灭绝的诱因可能是多种灾难的联合体。当时的地球可谓多灾多难，小行星撞击同时也会造成火山爆发和地壳震动。此外，地球表面已经覆盖了厚厚的尘埃，经过许多年地球植被都无法恢复元气，这也对食物链产生了巨大的影响。
 
最近，有研究人员声称，他们在印度境内发现了远古火山留下的系列痕迹，即“德干岩群”。在小行星撞击事件后，该地区火山活动明显活跃，爆发频率提高一倍。火山喷发出大量的含有硫磺的气体和尘埃，让整个地球成为不毛之地。撞击事件和火山活动还会造成严重的气候变化。