Science十大科学突破：中国学者参与发表重要成果

　　

生物通报道：等不到最后一周的圣诞节，Science杂志迫不及待的公布了2014年的十大科学突破，今年十大科学突破之首是罗塞塔飞船及其在彗星着陆的成果，此外还有包括β细胞，操控记忆，年轻血液抗衰老以及合成细菌等成果。

其中在古生物学类，关于恐龙如何演化为鸟类的相关研究入选了2014年Science十大科学突破，这一方面的成果包括多篇系列论文，3月国内研究团队李全国教授研究组就通过对蜥蜴、恐龙等13种羊膜类脊椎动物化石的20000多个羽毛、皮肤、鳞片及其皮肤衍生物的黑素体样本进行系统形态测量，发现在整个羊膜类脊椎动物演化过程中，哺乳动物和鸟类谱系中的手盗龙类恐龙的黑素体形态存在突变。

在二十年前，1990年代，中国考古团队发现了有保存完好的羽化兽脚类恐龙，这使得科学家们相信鸟类是兽脚类动物直接后裔。羽毛是研究恐龙鸟类演化历史的一个重要工具，这种部件不仅能用于飞行，也能在绝缘，展示和平衡方面发挥重要作用。

2014年，几组研究人员将早期鸟类和恐龙化石与现代鸟类进行了比较，发现了某些恐龙世系是如何发育成小型、体重轻盈的形态学构造的，这让它们能够演化成许多类型的鸟类，并在大约6600万年前的白垩纪物种灭绝中存活下来。

李全国团队发现比手盗龙类更原始的霸王龙、中华龙鸟等带毛恐龙黑素体形态都大致相似，主要为椭圆形；而手盗龙的黑素体由于发生了某种基因突变，则呈现圆柱形等多样化的形态。这种突变是复原恐龙羽毛颜色的前提条件。

同时在现生脊椎动物中，调控黑色素的基因的改变同时会影响到动物身体的体温、生殖生理、食物摄入、新陈代谢等特征。手盗龙类的黑素体形态的重要突变现象显示了带羽毛的兽脚类恐龙在手盗龙节类发生了一个重要的生理变化。这种生理变化代表了更高的体温、更快的新陈代谢速率。这种变化发生在鸟类飞行起源之前，是鸟类起源过程中一个重要事件，对于全面解开鸟类起源演化之谜有重要意义。

而John Hutchinson等人则对鸟类和那些在渐进性变化方面与它们关系更为密切的恐龙，完成了三维数字化重建，从中确定恐龙身体构造是怎样变成典型的鸟类身体构造的以及这种变化是什么时候发生的。

更为重要的是，今年7月，一个国际研究小组发现了一组保存罕见的完整的恐龙化石，他们将其命名为Kulindadromeus zabaikalicus。
这是研究人员第一次发现一种长着羽毛的植食性恐龙化石，这说明羽毛不是肉食性恐龙的专利，也许所有恐龙都长着羽毛。

8月，澳大利亚、英国和意大利等国研究人员根据120种恐龙的1500多个解剖特征，构建复杂数学模型分析了恐龙在进化过程中的体型变化。分析结果显示，兽脚类恐龙是唯一一类体型不断缩小的恐龙，它们的进化速度是其他恐龙的4倍，最终出现了羽毛、翅膀等特征，并于约1.6亿年前进化成始祖鸟。如果这一远古进化过程的确如此，那么兽脚类恐龙变成鸟的历程共经历了五千万年。

变小、变轻会给鸟类祖先提供新机遇，比如学会爬树、滑翔和飞行。这种进化适应性可能帮助鸟类祖先在（6500万年前）小行星撞地球事件中幸存，而它们的恐龙亲戚则逐渐全部灭绝。

（生物通：万纹）

原文标题：

Sustained miniaturization and anatomical innovation in the dinosaurian ancestors of birds

A Jurassic ornithischian dinosaur from Siberia with both feathers and scales