琥珀中的史上最小恐龙,也许是史上最大
近年来,随着科技出版数量激增,出版节奏加快,仅靠论文发表前的少数同行进行审稿,已无法完全保证论文的质量及可靠性。因此,论文出版后的同行评议、可重复性检验和相关学术交流正变得越来越重要。高质量的研究应当经得起时间的检验。今天,我们收到了来自几位古生物学研究者的署名文章,质疑中国古生物研究者邢立达及其合作者3月12日在Nature杂志上以封面文章形式报道的“世界最小恐龙”,认为其并不属于恐龙或鸟,而很可能是一件蜥蜴的头骨。如果他们的质疑成立,这篇论文将是古生物学史上最大的乌龙事件之一。我们希望,这样一次学术性的质疑、讨论能促进学界的深入研究;我们也希望,大家能借此机会,深入地思考该如何把关科技论文的质量,如何评价科研成果的质量。
撰文|王维(中国科学院地质与地球物理研究所)
李志恒(中国科学院古脊椎动物与古人类研究所)
胡晗(澳大利亚新英格兰大学)
王敏(中国科学院古脊椎动物与古人类研究所)
易鸿宇(中国科学院古脊椎动物与古人类研究所)
卢静(中国科学院古脊椎动物与古人类研究所)
北京时间年3月12日,《自然》(Nature)杂志以封面文章形式刊登了缅甸琥珀中的一项新发现:一件不到2厘米的头骨[1]。文章作者邢立达等人将头骨鉴定为鸟类,而且是一个全新的物种,他们将这个新物种命名为“眼齿鸟”(Oculudentavis)。因为鸟类是由恐龙的一个支系演化而来,所以广义的恐龙包括鸟类。可见,眼齿鸟不仅是“世界上最小的鸟类”,也是“史上最小的恐龙”。论文揭示了恐龙中前所未有的极端“小型化”现象,以及“过去未知的身体蓝图”和“未知的生态(类型)”,可以说是一项很有趣的发现。
图1.眼齿鸟生态复原图
文章给人的第一印象是:这件头骨标本保存得很好,并且X光扫描和重建也比较清晰,对于缅甸琥珀来说很难得。然而,读完全文之后,我们却产生了一连串的疑问。论文作者们对标本解剖特征的解释,能得出文章中的鉴定结论吗?这个头骨真的属于鸟或者广义的恐龙吗?
推敲之后我们发现,论文断定这件头骨属于鸟或广义恐龙的证据并不过硬,甚至一些重要的解剖特征更支持这件头骨属于某种蜥蜴。
如果这件化石不是鸟,也不是恐龙,那这项研究的一切结论,以及结论的外延、重要性和科学意义都将无从谈起。
图2.含有眼齿鸟头部骨骼化石的缅甸琥珀
爬行动物演化关系我们一般说的“爬行动物”早在约2.5亿年前,就演化出两大繁衍至今的分支,一支叫主龙类(archosaur),包括鳄类、翼龙、恐龙等。恐龙中的一支演化成鸟类,所以鸟类可说是一类特化的恐龙。另一支叫鳞龙类(lepidosaur),包括喙头蜥、蜥蜴、蛇等。属于主龙类的恐龙/鸟,和属于鳞龙类的蜥蜴,不仅分家时间早,亲缘关系很远,而且在骨骼的很多方面,尤其是头骨形态上,都存在显著而稳定的差别。因为中生代的古生物化石无法提取DNA,这些细致、独立的骨骼形态特征,就具有了重要的鉴定意义,是化石分类的决定性依据。
图3.爬行动物演化关系简图
疑点1头的形状能证明它是鸟吗?
首先来看看,作者是用什么证据链来支持这件标本是鸟的呢?实际上,在整篇论文中,讨论标本为什么被归到鸟/恐龙的篇幅极其有限,与其重要性并不相符。论文中唯一的陈述是:“眼齿鸟的头骨整体展现出鸟类头骨的形态,包括窄长而尖的吻部、后移的鼻孔、增大且轮廓清晰的眼窝、缩短的眶后区域,以及圆顶状的头顶。”可见,作者是根据“头型”——即连续的几何形状,而不是离散的解剖学特征——将这件标本鉴定为鸟类的。
可是,这些形状,在爬行动物中并非只有鸟才有。趋同演化现象很常见:亲缘关系迥异的不同动物,经常会演化出非常接近的外形。蜥蜴中的铲吻蜥(Merolesanchietae)、安乐蜥类(例如Anolisdissimilis),吻部都有不同程度的加长;主龙类中的Avicraniumrenestoi[2]和Teraterpetonhrynewichorum[3],这些和鸟类/恐龙亲缘关系甚远的爬行动物,也有嘴尖而长、鼻孔后移、大眼等头型,因此,仅仅基于这些连续形状的相似性,无法得出标本属于鸟/恐龙的结论,继而无法演绎出一系列后续意义,何况还有一些重要的解剖特征指示着这件标本属于蜥蜴的可能性。
图4.头拥有类似鸟的尖长喙部和圆脑袋等头型的爬行动物(点击看大图)
(左上)铲吻蜥(来源
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