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雷龙(Brontosaurus)这个恐龙界的明星,在1903年认定为和更早命名的迷惑龙(Apatosaurus)同属,因为雷龙晚出所以名字无效,引发了众多雷龙粉丝的愤怒。但2015年一个新研究认为雷龙和迷惑龙其实不一样,所以又把这个名字挽救了回来。

然而在3月23日,《自然》发表的一篇文章认为,我们对恐龙的内部划分出了问题,过去蜥臀目和鸟臀目两分的方案是错的,其实蜥臀目里有一部分恐龙和鸟臀目更近。

(想知道蜥臀目和鸟臀目是什么意思?请戳这里,阅读果壳网的文章,了解恐龙家的族谱)

如果这个新的方案是成立的,那么在其他一切不变的前提下,包括雷龙(还有以果壳网命名的果壳綦江龙Qijianglong guokr)在内的一大堆恐龙,就要掉出恐龙行列了。

……等一下,这看起来只是一个分类方式的内部变动,雷龙怎么就躺中枪了呢?

雷龙躺枪全图解

什么是恐龙?一群中生代大型爬行动物的统称?没错,但不精确。学术界现在所使用的定义,是Padian & May 在1993年提出的一个看似奇怪的表述:“恐龙包括这些生物:三角龙(Triceratops),麻雀,它俩的最近共同祖先,以及该祖先的所有后代”。
为啥选这么奇怪的定义,稍后再说。但这个定义用图解表示,就是:

旧版分类

旧版分类。底稿来自antares,增添了标注。图片来源:antares

现在,新研究认为,麻雀所在的这一枝应该挪到右边的大枝条上。结果……

新版分类

新版分类。底稿也来自antares,增添了标注。图片来源:antares

什么,雷龙突然就被踢出了虚线区域的恐龙定义!有没有王法了!

某同学对此的第一反应是:一个内部调整就搞出这么大幺蛾子,难道不是这个定义有问题?为什么要采取这么一个莫名其妙的定义啦?

这是因为,这个定义的背后,是自达尔文以来全部现代生物学的本质啊。

一个并不奇怪的定义

按照恩斯特•迈尔的总结,达尔文理论有两大支柱:自然选择,共同祖先。在各种文章里几乎都是前者得到了较多的关注,后者相对被忽视了。但事实上,对大部分领域的生物学而言,后者的地位恐怕更加核心。

共同祖先说的是什么呢?是说全部的生命都可以放在同一棵演化树上。根据这棵树,我们可以判断出任意两个物种之间有什么样的亲缘关系。

这件事情很重要,因为生物学的哪一个领域都脱离不开物种间的比较。比方说,人身上这么多的基因,光盯着看的话,不可能都知道每一个基因是干啥的;一定要在大肠杆菌、酵母、果蝇、小鼠和斑马鱼里寻找类似的基因,看看不同物种间这个基因有何变体,各自处于怎样位置,才能真正了解人体内这个基因的一切。而演化树为这样的比较提供了至关重要的基础框架。如果你都不知道两个物种的亲缘关系如何,不知道是在10亿年前还是10万年前分的家,那么它们的基因要从何比起呢?

正因为这棵树实在太重要了,所以生物学家逐渐达成了共识:当我们给一个类群下定义的时候,我们应该尽量让这个定义包含生命树上的正好一簇完整的枝条,不多,也不少。这就像是给我家下定义的时候一样:如果包括了家里的所有人却偏偏漏掉了我的亲弟弟,这是不合适的;如果包括家里人的同时莫名其妙还带进了隔壁王叔叔,这也是不合适的。

根据它们在进化树上的位置,鸟类应当包含在恐龙的定义里!图片来源:deviantart,作者skia

根据它们在进化树上的位置,鸟类应当包含在恐龙的定义里!图片来源:deviantart,作者skia

所以,回头看一下恐龙的定义:“恐龙包括这些生物:三角龙,麻雀,它俩的最近共同祖先,以及该祖先的所有后代”。这个定义,正好满足这个“完整枝条”的标准:先从枝条上的两个点出发,回溯到它俩的共同祖先,然后再把从这里出发的所有小枝都容纳进来。用演化生物学的术语来讲,这就是一个“单系群”。

旧版分类

旧版分类。底稿来自antares,增添了标注。图片来源:antares

Padian & May 给出这个定义时使用的是麻雀和三角龙,但其实没什么高深的理由:麻雀还活着,而三角龙是最晚灭绝的恐龙之一。并不一定非要用这俩,毕竟,这个定义的关键是在那个最近共同祖先(上图的黑点点),如果选别的物种能上溯到同一个祖先,那也完全没问题。比如有些研究者建议用禽龙(Iguanodon)和斑龙(Megalosaurus),只是因为这两种恐龙是古生物学家的老前辈,理查德•欧文(Richard Owen)最初定义“恐龙”时,描述的两种恐龙而已。都是传统,无所谓谁和谁。

这一切都很好,前提是我们的演化树本身是对的。如果我们把演化树搞错了,那这一切就全完蛋了。

树倒猢狲散(不对)

虽然一定有一个真实存在的演化树,但正如我们不能保证重现的人类历史是真的,搞出来的演化历史也可能……不是真的。如果这样的事情发生,那就是大事故了:所有和恐龙相关的研究,都得重新审视。

在这个案例里,就是因为演化树的重组,导致原本好好的定义,现在突然把雷龙给丢掉了。

新的恐龙演化树

新的恐龙演化树,兽脚类恐龙(及它的后代鸟类)离开蜥臀类,加入了鸟臀类。图片来源:BBC

当然你可以说这是定义的不好,如果当初我们选择的这两个物种不是三角龙和麻雀,而是三角龙和雷龙,那就没这事儿了。话是这么说,但谁也不能预测未来,谁也想不到演化树会以这样的方式搞错了呀……如果当初我们选择了三角龙和雷龙,结果发现演化树是以另一种方式搞错了,是三角龙和雷龙应该扔下麻雀自己在一起,那就会变成鸟和霸王龙等等被扔出恐龙家族了。总而言之,因为无法预料演化树会出现什么幺蛾子,所以你无论如何选择作为出发点的两个物种(甚至好多个物种),都不能一劳永逸杜绝乱套的可能性。

而如果你不用演化树的方案来做分类,那可能会出现更大的悲剧。比如,恐龙曾经使用过“蜥臀目加上鸟臀目”这个定义,现在新研究一出,蜥臀目本身不再是一簇完整枝条,那整个定义都变得不好了。

根据过去的定义,一些最大的陆地动物,可能会被开除“恐龙籍”。图片来源deviantart,作者scotthartman

根据过去的定义,一些最大的陆地动物,可能会被开除“恐龙籍”。图片来源deviantart,作者scotthartman

……那咋整?

其实也没事儿,反正旧演化树都被推翻了,定义也重新下一个呗。在这个新的树下,过去被认为是恐龙的东西,本身依然是一簇完整枝条,所以只要我们把新的定义设为(比方说)雷龙,麻雀,它俩的最近共同祖先,以及该祖先的所有后代,那就又能让原来的恐龙各归其位了。

而如果将来这个演化树又被新的证据推翻了,那就……再改改呗。还能咋办嘛。

总之,如果这个论文被学界接受了,那么肯定最后恐龙的定义(内涵)是要修改的,但外延不会变,开除恐龙中的大明星雷龙,人民群众绝对不会接受的(开除果壳綦江龙我们也不干呀)。最终在新的定义下,原来的“恐龙”还会是恐龙。至于恐龙内部类群全部重排、相关研究全部重来什么的,那都是科学家的事儿了。(当然,同样大的可能是,最后学界表示不接受这个新分类……)

(想了解这篇论文将会给恐龙家谱带来的巨大改变,请戳阅读原文,阅读果壳网介绍这次“大分家”的文章)

但是根据演化树进行分类的这个基本原则,不太可能发生大的变化。毕竟演化,是照亮一切生命科学之光啊。

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3 Responses to “论雷龙的第二次倒掉和恐龙的重新分家”

  1. 匿名说道:

    是想把人绕晕啊。

  2. illusiwind说道:

    其实跟什么冥王星被开除出行星行列是类似的道理。

  3. 提子啦说道:

    定义一时爽……