

鸟类:它们和我们很像。只是它们的肺与体型相比很小(按这个标准,比我们的肺小得多),并且它们有一组气囊,总共九个,分布在身体两侧。
在中国发现的一块新描述的化石表明,鸟类在非常非常早期就进化出了这些显著特征中的一个——事实上,当它们还是恐龙的时候。来自中国和南非的一个研究团队刚刚发表了一项研究,详细介绍了他们认为在化石中存在的肺组织。这是首次在鸟类恐龙化石中发现肺部证据,这可能有助于解释为什么鸟类恐龙的一个分支——翱龙类(Ornithumorpha),而这块化石就是其中一员——能够在那次导致恐龙灭绝的灭绝事件中幸存下来,并继续进化成现代鸟类。
中国科学院的古生物学家Jingmai O’Connor在给《Popular Science》的一封电子邮件中写道,这一发现“恰恰印证了这一类群比白垩纪其他鸟类谱系更为进化”。O’Connor和她的团队根据论文观察到化石中存在“斑驳的白色物质”,并通过使用扫描电子显微镜(一种特殊的显微镜)对这种物质及其在骨骼中的位置进行了研究。他们认为这是肺部证据,是可能使翱龙类的一个谱系在这次大灭绝中幸存下来并进化成鸟类的形态学复杂性的一部分。
根据发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇论文,现代鸟类拥有“脊椎动物中最结构复杂、功能最高效”的呼吸系统。论文指出,肺和气囊的系统意味着鸟类每一次呼吸都能吸入比我们哺乳动物多得多的新鲜、富含氧气的空气,因为即使我们肺部完全吸气时,内部仍然有“陈旧”的、氧气耗尽的空气。想象一下鸟类是非常优秀的运动员,拥有强大的肺活量——它们确实如此,因为飞行需要大量的能量,并需要高代谢率。
但在白垩纪晚期,恐龙时代的最后一个时期,存在着许多其他种类的鸟类恐龙。卡内基梅隆大学古脊椎动物学助理策展人Matthew Lamanna表示,在新论文中记录的Archaeorhynchus spathula标本生活在早白垩世时期,那时它可能在化石丰富的九佛堂组的天空中与许多未能幸存的鸟类恐龙群共享天空。

Lamanna表示,究竟是什么使翱龙类与众不同仍然是个谜,他本人并未参与当前的研究。“为什么那个特定的群体幸存下来是一个非常非常有趣的问题,”他说,“而我们目前还没有一个好的答案。”
这项新发现表明,血管效率也许是答案的一部分。Lamanna说,当他得知这一发现时,“我简直是目瞪口呆,1.2亿年前的鸟类化石里竟然有石化的肺。这真是太酷了。”他说,石化过程通常会破坏软组织——但并非总是如此,而且可能不像以前认为的那么频繁。甚至可能情况是,目前保存在博物馆和研究收藏中的一些化石,也可能存在可用于解释恐龙生活方式(骨骼无法解释的方面)的软组织证据。他认为,昨天在脊椎动物古生物学学会年会上提交的这篇新论文,可能会促使策展人带着新问题重新审视他们现有的收藏。
O’Connor说,“软组织保存方式正在改变古生物学领域,这非常重要。”“它正在彻底改变我们解释骨骼遗迹的方式。”她说,古生物学家仅凭骨骼的推断,在重建器官系统方面,“大多数情况下都是错误的”。
在没有软组织证据的情况下,古生物学家传统上根据化石骨骼和恐龙最接近的现代后代——鳄鱼和鸟类来猜测器官。但该领域可能比目前已知的存在更多的软组织——不仅仅是来自中国的新发现。Lamanna说,有时古生物学家重新审视旧证据,会发现“这些结构一直都在那里”。
O’Connor写道:“如果我们不看,我们很可能就看不见。”她还认为,如果古生物学家更仔细地观察,将会发现比以往认为的更多的软组织证据。