恐龍會(huì)飛嗎？如果是三十年前你指著博物館里的標(biāo)本說“會(huì)飛的恐龍”，可能會(huì)被人善意地糾正——“那是翼龍，翼龍不屬于恐龍”。不過今天我們已經(jīng)知道，恐龍里面也有能飛的。中生代中期，在恐龍類統(tǒng)治大地的過程中，出現(xiàn)了一支不拘常規(guī)、極富勇氣的飛行軍——披羽恐龍。它們與翼龍一樣，也飛上了藍(lán)天，各自獨(dú)立發(fā)展出飛行技法，翱翔于空際；但更重要的是，這些恐龍的后裔一直存活到了今天，那就是我們每天所見到的鳥類。以演化樹的觀點(diǎn)來看，我們身邊飛行的這些小動(dòng)物，都是恐龍。

這些多姿多彩的披羽恐龍的研究，很大程度上得益于中國遼寧西部及周邊地區(qū)大量發(fā)現(xiàn)的似鳥恐龍化石。它們所代表的鳥類起源問題，近年來取得了一系列重大進(jìn)展，和人造探測器首次登陸彗星等一起入選美國《科學(xué)》雜志評選的2014年度世界10大科學(xué)突破。

有趣的是，直到最近，上述的似鳥恐龍都有一個(gè)共同特點(diǎn)：“片狀飛羽”。也就是說，它們有一片片的羽毛，就像它們的后裔——鳥類一樣。片狀飛羽是它們的獨(dú)門絕技，別無分店，我們過去也以為這是它們唯一的絕招。但是，中國科學(xué)家鄭曉廷和徐星等人報(bào)道了一種生活于約1.6億年前的小型似鳥恐龍——它竟然具有類似蝙蝠的翅膀。

奇翼龍的藝術(shù)復(fù)原圖。圖片來源：恐龍星際

奇翼龍化石照片。圖片來源：鄭曉廷

這只來自河北青龍縣侏羅系地層的小恐龍被命名為奇翼龍（Yi qi），從恐龍的分類上，它屬于獸腳類中的擅攀鳥龍類（scansoriopterygids），拉丁名意為“攀爬的翼”。這類恐龍擁有獨(dú)特的適應(yīng)性特征，可能過著樹棲的生活，其成員還包括發(fā)現(xiàn)于內(nèi)蒙古寧城的樹息龍和耀龍。這一恐龍類群與鳥類親緣關(guān)系非常近，但長相非常奇特，有著短粗的頭，手部外側(cè)手指極長，尤其是其僵硬的羽毛呈絲狀，更接近原始羽毛，而不像其他似鳥恐龍和鳥類擁有的片狀羽毛。

奇翼龍頭骨化石。圖片來源：鄭曉廷

但最神奇的地方，是奇翼龍腕部的一根棒狀長骨結(jié)構(gòu)。類似結(jié)構(gòu)從來沒有在其他恐龍當(dāng)中發(fā)現(xiàn)過，但卻在一些會(huì)飛的四足動(dòng)物的腕部，或者肘部，或者踝部附近存在，這些動(dòng)物包括蝙蝠、翼龍和鼯鼠等。奇翼龍腕部的棒狀結(jié)構(gòu)和日本鼯鼠腕部長著的棒狀結(jié)構(gòu)尤其相像。在所有這些動(dòng)物中，這種棒狀結(jié)構(gòu)都支撐著翼膜，用于飛行或者滑翔。在奇翼龍標(biāo)本上，我們確實(shí)也在棒狀結(jié)構(gòu)和手指附近發(fā)現(xiàn)了殘缺翼膜。這意味著奇翼龍有著和鳥類及其恐龍近親完全不同的翅膀，它的翅膀像蝙蝠和其他會(huì)飛的四足動(dòng)物一樣，主要由翼膜構(gòu)成，而不是像鳥類及其近親那樣主要由羽毛構(gòu)成。在恐龍身上，這個(gè)發(fā)現(xiàn)是第一例。

奇翼龍標(biāo)本右側(cè)的棒狀骨結(jié)構(gòu)（紅色線條所指的結(jié)構(gòu)），可以看到其端部周圍保存著翼膜組織，以及絲狀的羽毛結(jié)構(gòu)。圖片來源：鄭曉廷

由于這件標(biāo)本太過奇特，保存也不夠精美，我們花費(fèi)了很長時(shí)間才確認(rèn)了這一結(jié)構(gòu)。而為了揭示這個(gè)棒狀結(jié)構(gòu)的性質(zhì)，我們采用了CT和掃描電鏡等多種儀器對化石進(jìn)行分析，獲取了包括軟體組織上保存的黑色素體在內(nèi)的宏觀和微觀信息，還分析了化石圍巖和化石上的化學(xué)組分，最終確認(rèn)了奇翼龍腕部的棒狀結(jié)構(gòu)是翼膜翅膀的關(guān)鍵組成部分。

研究塵埃落定，我們已經(jīng)可以相當(dāng)確定地說，侏羅紀(jì)中期，在鳥類的恐龍近親競相“飛天”的過程中，帶著翼膜的奇翼龍可謂獨(dú)樹一幟，它是這個(gè)飛翔演化過程中的一個(gè)先鋒。它提醒我們，在飛行演化的早期歷史中，獸腳類恐龍有著諸多創(chuàng)新性的嘗試，許多支系不幸進(jìn)了演化的死胡同，只有現(xiàn)生鳥類的這種飛行模式延續(xù)至今。

值得一提的是，奇翼龍中的屬名和種名還是已知最短的恐龍學(xué)名。這個(gè)學(xué)名也凸顯了在恐龍向鳥類演化的過程中，這一物種演化出了一個(gè)非常奇特的翅膀，完全不同于其他似鳥恐龍和鳥類的翅膀。奇翼龍的發(fā)現(xiàn)，為翼膜狀飛行器官的趨同演化提供了一個(gè)絕佳實(shí)證，表明即便是在以羽翼為特征的鳥類支系上，也曾出現(xiàn)過翼膜翅膀。

盡管通過形態(tài)特征的分析和飛行能力的計(jì)算，我們相信奇翼龍的翅膀具有空氣動(dòng)力學(xué)功能，但奇翼龍并不算是特別擅長飛行，它的空中生活似乎只限于在樹木之間做短距離的飛翔，或者從高處飛翔到地面。我們還無法確定奇翼龍是采用撲翼飛行，滑翔，還是二者兼具。最后一個(gè)方式的可能性要更大一些，也就是可能以滑翔為主，輔助以撲翼飛行。過去從事鳥類飛行起源的研究者一直忽視了這個(gè)方式，但現(xiàn)在看來，這恰恰是未來探索的一個(gè)重要方向。

中科院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所張福成研究員在奇翼龍發(fā)現(xiàn)地組織的野外發(fā)掘。圖片來源：張福成