用整合性方法研究鸟类起源

    近日出版的著名科技期刊《科学》杂志刊登了我国古生物学家徐星、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的进展进行了全面总结，并认为整合性方法将是未来研究的发展方向。

    1868年，英国生物学家Thomas Huxley在前人研究的基础上，提出了鸟类起源于恐龙的假说。从20世纪70年代开始，科学家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。

    但是这一假说面临一系列问题、存在一些薄弱环节，其中最主要的问题包括“时间悖论”，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。还有就是羽毛、飞行起源等一些重要结构的“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。

    正是整合性方法在研究鸟类起源中，使得这些问题得以解决。比如在鸟类翼指起源的研究中，正是采用整合性方法，综合分析所有信息、建立统一的平台，才解决了古生物学和发育生物学之间的矛盾，使得科学家解释清楚了鸟类翼指起源之谜。

    徐星等认为，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。

    我国科学家周忠和、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，并已经取得一系列重要成果。

    目前，这种方法得到了更多学者的重视。不少科学家已经有这样的共识：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，未来的研究无论从内容的深入和拓宽上，还是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。