古脊椎動物學

從研究方法，特別是從科學發展的歷史來看，古脊椎動物學是“比較解剖學”的孿生姊妹。法國動物學家G.居維葉應用與現代動物比較的方法，研究巴黎盆地的古代脊椎動物化石，發表了4大卷“骨化石研究”(1812)，並提出了“器官相關律”（動物體各組成部分間的形態與機能上相互聯繫與一致），為古脊椎動物學的研究開闢了新的方向，開創了比較解剖學及古脊椎動物學的研究，並推動了其發展。

在生物界中，脊椎動物僅是30餘個動物門類中的一個亞門。但是，它無疑是最重要的一個動物類群。脊椎動物中，不僅包括一些大門類的絕滅生物（綱或目級），如盾皮綱、棘魚綱、頭甲魚類、恐龍類等，還包括許多最重要的動物，如其中的哺乳綱，就包含人類自身及作為其“近親、遠祖”的各種靈長類。

地球的歷史，現知約為50億年，較高等的後生動物的出現約在6億年前的寒武紀，而最早的脊椎動物骨化石也已發現，幾乎與多數無脊椎動物同時出現，從約3.5億年前後的泥盆紀開始，出現了最早的陸生四足動物，在此後地球上陸生生物的歷史中，脊椎動物一直佔據著主導的地位。從達爾文的物種起源與進化論學說提出以後，古脊椎動物學研究有了很大發展。從50年代起，一直在現代生物進化理論研究中起著重要作用，是進化生物學的一個重要組成部分。

從70年代開始，隨著分子生物學和地質學上“板塊學說”的出現與發展，古脊椎動物學也起了相應的變化，產生了許多新的方向與課題，例如關於氨基酸等的研究及古生物化學，在系統學方面關於分支（或支序）系統學的論爭，並提出了進化方式的“間斷平衡”理論、動物地理方面的替代分化等學說或新的模式與方法。

目前的古脊椎動物學的研究中，常按不同的形態和解剖、生理等特徵，將脊椎動物亞門分為2超綱9綱，其中的魚形超綱包括無頜綱、盾皮綱、棘魚綱、軟骨魚綱、硬骨魚綱；四足超綱包括兩棲綱、爬行綱、鳥綱、哺乳綱。魚形動物中各綱的劃分至今意見分歧。四足動物各綱的劃分，意見較一致。近年有人主張將鳥與恐龍組建成一個新綱。更有人根據翼龍化石上可能有毛被的新發現，主張再建一新綱。至於新的目及科就更經常被發現。產生上述情況的原因在於新的化石材料的不斷被發現，因而不同於脊椎動物學家以現生脊椎動物為基準而建立起來的分類系統，同時在古脊椎動物學的研究中還增加了綱和目、科之間的多層過渡分類階元，如超綱、超目、超科、亞綱、亞目、亞科以及次（亞）綱等。

古脊椎動物學研究的主要對象是動物骨骼化石。中國大陸的主要輪廓從 2億多年前的二疊紀時已基本上形成並保持穩定，因此，中國是世界上保存陸生及淡水脊椎動物化石特別豐富的少數國家之一。自英國R.歐文在1870年第 1次發表“四川採集的古哺乳類化石的描記”以來，中國即成為世界上古脊椎動物學研究的重要中心。70年代以來，更取得了顯著的進展，如發表了大量的泥盆紀魚類化石的研究成果，並依此提出了陸生脊椎動物起源的新假說；早中生代大量獸形爬行類的發現為大陸漂移歷史及哺乳類起源提供了許多重要的數據；西南(雲南、四川) 及北方（新疆、內蒙古等）大量恐龍化石的發現，使中國成為世界上恐龍研究最活躍的地區；此外，還以脊椎動物化石為依據建立了亞洲大陸上最完整的第三系剖面等。

在靈長類及人類化石方面，中國也有許多獨具特色的、重要的新發現。

由中國科學院古脊椎動物與古人類研究所古生物館主辦的《生命的印跡——中國古脊椎動物學新成果展》特展，近日亮相山西博物院。

本次展覽展期為1個月。展覽內容由“來自海洋”“稱雄陸地”“史前苑囿”“哺乳新生”“靈長之靈”五個部分組成，共展出中國科學院古脊椎動物與古人類研究所近十年來新發現的各種精美古生物化石約150件，其中有距今4．05億年的珍貴魚類化石標本，有高達3．8米的大型鏟齒象，除了有著名的“熱河生物群”中發現的大量恐龍、翼龍、鳥類、植物等化石，還有目前世界上發現的最小的恐龍－－小盜龍。

本次展覽最大特點是採用了視頻演示、觸摸屏等多種展示形式，並以通俗易懂的展示語言，展示了脊椎動物數億年的演化歷程和自然的偉大神奇。在展廳，觀眾可以通過互動內容，動手觸摸到部分化石標本，親身感受跨越數億年滄桑的生命骨骼。

2009年賦予中國古脊椎動物學一些不尋常的色彩。中國的古脊椎動物學家們隆重紀念了離世30周年的學科奠基人楊鍾健先生；中國科學院古脊椎動物與古人類研究所迎來了80周年的慶典；我國古脊椎動物學家在《自然》（Nature）雜誌上發表了最早最完整的硬骨魚類化石，被認為改寫了生物演化史上的許多推論；有關鳥類起源的系列研究成果入選了中國基礎研究十大新聞；發現了現代人起源關鍵時期（約11萬年前）的崇左人化石；一系列的國際學術研討會在中國召開，中外古脊椎動物學家一起見證了中國古脊椎動物學不尋常的發展歷程……同一年，中國的古脊椎動物學家和其他古生物學家、生物學家以及社會各界一道用各種各樣的方式紀念達爾文誕辰200周年以及《物種起源》發表150周年。在這本巨著中，達爾文用了兩個章節討論古生物學的證據。美國著名的生物學家Jerry A. Coyne在他的2009年著名科普著作Why Evolution is True中大量引用了近年來中國發現的化石：中國鳥龍、顧氏小盜龍、寐龍、海口魚、北京猿人等。他還這樣寫道：“我們能夠作出另一個可被檢驗的預測：有一天，我們將會發現比始祖鳥更古老的帶羽毛的恐龍化石。”無須等待，這一年中國的古脊椎動物學家便向世人展現了這一類最好的化石。這無疑是對達爾文這位偉人最好的紀念。鑒於古生物學已經取得的巨大進展，Coyne評價道：“達爾文寫作《物種起源》的時候，胚胎學的證據被用作最強有力的證據。今天他可能會將這個榮譽交給化石。”中國的古脊椎動物學家無疑應當分享這一榮譽。近年來，許多國際著名的刊物或雜誌對包括中國古脊椎動物學在內的中國古生物學的發展表現出了前所未有的關注，他們好奇的是什麼因素促進了這一學科的快速發展。古脊椎動物學這一古老的學科在中國也已有了80多年的歷史。從上世紀20年代，國外學者在中國從事零星的古脊椎動物學的研究，到新中國成立后，我國古脊椎動物學迅速發展。近20年來，我國古脊椎動物學的研究進入了一個快速發展的時期：一批中青年人才迅速崛起，成為該領域的中堅力量，一些學者甚至已經躋身其分支領域國際上最為活躍研究者的行列；我國學者僅在《自然》、《科學》和美國《國家科學院院刊》上就發表了近百篇相關論文；中國的自然博物館事業蒸蒸日上。與此同時，我國古脊椎動物學研究的人才隊伍也開始在全國更多的機構擴散，並得到發展。可以說，這一學科在國內外的影響力日益增強。然而，總體水平我們還和國際權威機構存在差距，唯有保存清醒的認識，中國古脊椎動物學才能保持已有的快速發展勢頭。