小学生科学知识精选（在线免费阅读）

wangluo

世界上最长的恐龙足迹








（编者提示：人教版第十二册 第九课 动物的进化）
20世纪90年代，一个由美国丹佛科罗拉多大学恐龙足迹专家马丁-洛克莱教授率领的古生物考察队在位于土库曼斯坦和乌兹别克斯坦边境上的一片泥滩上，发现了迄今为止所发现的世界上最长的恐龙足迹化石。其中，有5串足迹都比过去在葡萄牙发现的延伸了147米的世界最长恐龙足迹还要长，其长度分别为184米、195米、226米、262米和311米。

这些足迹是由20多条巨齿龙留下的。巨齿龙是一种与霸王龙相似的食肉恐龙，但是它们生活在距今1亿5千5百万年前的侏罗纪晚期，那个时候霸王龙还没有出现呢。

新发现的足迹与过去在北美洲和欧洲发现的巨齿龙的足迹非常相似，说明在侏罗纪晚期的时候巨齿龙的分布范围很广。

每个足印的大小与霸王龙的足印差不多，有60多厘米长。足印还显示其足后跟比较长。足迹显示的跨步长度表明，这些巨齿龙的身体只比一般身长在12.2米左右的霸王龙略微小一点。像所有的肉食恐龙一样，巨齿龙的足迹显示它的一只脚的足印并不落在另一只脚的前面，而是在左右足印之间有90多厘米宽的间距。科学家据此推测，巨齿龙很可能像鸭子那样摇摇摆摆地走路。



摘自中国科普网

wangluo

早将分支系统学应用于科学普及的恐龙展览








（编者提示：人教版第十二册 第九课 动物的进化）
1995年6月，美国自然历史博物馆将经过三年整改后的两个恐龙展厅重新向公众开放，焕然一新的展览立刻吸引了社会极大的关注。新的陈列不仅使恐龙的姿态更加生动逼真，而且在布陈中反映了大量恐龙及其系统关系研究的最新成果。过去按时代顺序安排的早期恐龙和晚期恐龙两部分展览被用分支系统学的研究成果组织成的蜥臀类恐龙展厅和鸟臀类恐龙展厅所取代，使观众能够了解恐龙的谱系树。这是博物馆界第一次根据现代建立生物亲缘关系的最佳科学方法——分支系统学来推出的大型恐龙展览。

  

分支系统学也称系统发育系统学，是一种确定各种生物亲缘关系的方法。20世纪50年代，德国昆虫学家亨尼希首先提出了分支系统学的思想。20世纪60年代后期，美国自然历史博物馆在尼尔松博士的主持领导下成为了这个新科学方法的进一步发展和实践中心。此后，分支系统学逐渐占据了生物演化关系研究领域的主导地位，并对世界各国的古生物学家在研究从鸟类起源到动物地理分布等一系列难题的努力中产生了深远的影响。美国自然历史博物馆把恐龙展览放在分支系统学的背景上，充分代表了该博物馆的科学家所从事的研究特色。

分支系统学与重建生物系统关系的传统方法的区别是它用共近裔性状的特征分布来检验系统关系。科学家主要是寻找在不同动物中所表现出的相似特征型式。这种性状的分布通常将紧密相关的几个类群组合起来构成一个类群等级，较小的几个类群包含在较大的类群之中。例如，“恐龙”类群包含在较大的“脊椎动物”类群中，因为恐龙和其他所有脊椎动物都有脊椎骨。脊椎骨被称之为所谓的脊椎动物这个类群的一个共近裔性状。每个类群或分支由一系列这样的从一个共同祖先继承下来的共近裔性状所确定。 尽管分支系统学到目前为止还不是一个完美的方法，还需要经受批评和检验，但它是比用化石时代或它们所产出的特定的岩石层位来确定亲缘关系更可靠更客观的方法。例如，分支系统分析表明，鸟类起源于一种小型的很可能像恐爪龙或快盗龙那样的食肉类恐龙。这些食肉类恐龙鸸鹋龙类，生活在1亿零7百万年至7200万年前的白垩纪。然而现在所公认的最早的鸟——始祖鸟却生活在大约1亿4千万年前的侏罗纪晚期。如果仅仅依据地质年代，科学家也许会得出一个与客观事实不相符合的结论，即最早的鸟类演化成了像恐爪龙和快盗龙那样的恐龙。那么这个矛盾的情况怎样解决呢？分支系统学的解释就是，化石记录可能不完整，可能有一种与恐爪龙很相似的更为古老的动物演化出了鸟类和晚期的包括恐爪龙和快盗龙在内的鸸鹋龙类这样两个分支，但是这种古老的祖先动物的化石却还没有被发现。 通过用性状组合进行分支系统学分析，科学家可以检验系统发育关系或谱系树，但是并不是为了指明谁是祖先、谁是后裔，而只是假设动物相互之间最密切的亲缘关系。在用化石的地质年代无法得出可靠的系统发育关系结果的情况下，分支系统学分析就能够提供动物系统发育可能的所在位置关系的一个重要背景。有了分支系统学，科学家对地质年代里哪里存在演化分支以及这些演化分支中哪里存在化石记录的“缺环”就有了更加真实客观的了解。 在美国自然历史博物馆的新恐龙展览中，科学家选择了各种恐龙类型当中最有代表性的几个属来做出分支系统图。分析时，形状的选择非常重要。对现生动物来说，可以从遗传学、生物化学甚至从行为学等各个角度选择性状，但是对于化石来说，只能局限于骨骼结构上的性状。因此，古生物学家在性状选择时往往会受到更多的限制。在分布上过于有限的许多性状是没有什么意义的。例如，“甲板”只在举例的这个分支图中的代表之一剑龙里出现，因此这一性状对例子中所举的这些特定恐龙来说提供不了然后有关亲缘关系的线索。而“四肢”这个性状在所有的恐龙以及许多其它的动物中都存在，这个性状又太泛泛了，同样没有什么意义。采用比较限定的分布来选定性状常常会大大减少潜在的有用形状的数量。 为了简便易懂，这里的这个分支图只给出6个性状。在实际的科学研究中，科学家们却往往要用20到100个性状来探讨生物之间的亲缘关系。 通过对骨骼的仔细比较并将性状分布列成图表，就可以找出重复形成同一类群的性状形式。对大量的数据必须用计算机程序来处理。在每次研究中，性状分布发生的每一次抵触都需要研究者重新检查标本，并审视诸如标本保存是否足够完好、性状是真正的相同还是“貌合神离”等等问题。然后，在分支图中形象地将亲缘关系系统描绘出来。由最大量的行状支持的分支图被选定为最佳分支图，但是它也只不过是作为进一步研究的基础，而不是作为终不改变的最后结论。科学是无止境的，新理论的提出往往使许多旧的理论被淘汰，同时一些过去不被重视的假说会被重新采纳，但是所有这些过程都要经受科学和实践的检验。就连美国自然历史博物馆中展出的分支系统图也可能仅仅是暂时的最佳分支系统图。 在分支系统学分析中，那些确定较大类群的特征由于被认为出现较早而被成为原始特征，而较小类群所共有的特征由于出现较晚而被称为进步特征或衍生特征。采用这种方法时，所谓原始和进步的概念都是相对的，并不意味着某些特征比另外一些特征高级。在举例的这个分支图中，“腰带窝穿孔”定义包括所有恐龙和鸟类在内的“恐龙纲”这个类群。而在所有脊椎动物中，“腰带窝穿孔”这一性状是恐龙所特有的，因此可以说它相对于其它脊椎动物来说是进步的。但是当研究恐龙家族内部的亚类群时，这个性状就被当作原始的了。同样，例子中构成鸟臀目这个类群的四个恐龙属由耻骨向后延展的一个“耻骨后突”这个衍生形状所定义，而这个性状在鸟臀目内部又因出现很早而成为相对原始的性状了。 现在，许多科学家对恐龙的兴趣已经转向对恐龙在许多情况下都很独特的生活方式和习性的研究上，而不是建立在难以解决的证据上。尽管由于新化石的不断发现而使分支系统学的结论经常更改，但是科学家正是在这样的过程中对生物的亲缘关系的认识越来越细致。因此，分支系统学方法可以说是检验生物演化路径的一个客观的好方法。美国自然历史博物馆展出的恐龙化石在全世界范围内都是最为丰富多彩的，而分支系统学指导的藏品布陈使得观众能够得到更为客观的从化石本身所获得的知识。

wangluo

世界最大的食肉恐龙








（编者提示：人教版第十二册 第九课 动物的进化）
  


如果有人问你，世界上最大的食肉恐龙是什么，也许你会毫不犹豫地说：“霸王龙！”

应该说，如果说你的答案错了，那还真有些冤枉你，因为霸王龙确实在许多有关恐龙的书籍中都是被描述为世界上最大的食肉恐龙的。

但是现在我们要告诉你，霸王龙在过去确实扮演过最大食肉恐龙角色，不过现在，它的“冠军”地位已经让位了。

据阿根廷和北美考古学家透露，他们在阿根廷发现了可能是迄今最大的食肉恐龙化石。据估计这种恐龙体长约达13.7米，比人们熟知的霸王龙更大、更凶猛。这批化石是在阿根廷境内安第斯山东麓的巴塔哥尼亚沙漠地区发现的，据认为属于6只生活在1亿年前的巨型食肉恐龙。这种巨大的恐龙叫阿根廷恐龙。 参与此项研究的加拿大皇家蒂勒尔博物馆的菲利普·柯里博士说，这种恐龙体形较长，有着狭长的颅骨、长鼻子、长尾巴和短腿，嘴的形状像剪刀，牙齿十分锐利。此前发现的最大食肉恐龙体长12.5米。人们经常在电影里看到的霸王龙体长约12.2米。 当这只阿根廷恐龙的骨架搭建完成时，它的个头让人惊叹不已，它高达八层楼，长达半个足球场，体重达一百多吨，它会让它的敌人战栗不已，它什么都不用怕，因为它是最大的。


摘自中国科普网

wangluo

最大的恐龙








（编者提示：人教版第十二册 第九课 动物的进化）
到目前为止，我们所发现的身材最大的恐龙是震龙，它的身长有39至52米！身高可以达到18米！！体重达到130吨！！！也就是说，2到3条震龙头尾相接地站在一起，就可以从足球场的这个大门排到另一个大门。而如此沉重的庞然大物如果在原野上行走的话，它那硕大的巨脚每一次踩到地面都会使大地发生颤抖，就像地震一样。这就是“震龙”一名的含义。


震龙生活的时代是大约1亿6千2百万年到1亿3千6百万年前的侏罗纪晚期。在动物分类学上，它属于蜥臀目、蜥脚亚目、梁龙科。除了震龙之外，当时生活在地球上的身体巨大的蜥脚亚目（一般称为蜥脚类）恐龙还包括梁龙科的梁龙（身长26米）、雷龙（身长21米，体重25吨）、超龙（身长42米，肩部高5.19米，臀部高4.58米）、马门溪龙（身长22米）以及腕龙科的腕龙（身长25米，体重30～50吨）等等。


这些巨大的恐龙都是吃植物的，高大的身躯和长长的脖子使得它们可以吃到高树上的叶子。如此巨大的身材肯定需要特别大的食量，但是这些恐龙却全都长了一个相对来说很小的脑袋和不大的嘴，怎么来满足那么大的食量呢？大概它们只能不停地吃了。科学家推测，马门溪龙一天要用23个小时的时间来进食！这恐怕也是世界之最了。


想一想，一头马门溪龙23个小时要吃下多少树叶呀，还有成千上万其它的马门溪龙呢，还有更多的其他巨型蜥脚类恐龙呢。看来，那时侯地球上肯定是植物茂密、森林遍野，自然环境非常地优越，才使得这么多的庞然大物能够悠闲地生活在地球上。


现在，我们在陆地上再也见不到如此庞大的动物，能够与它们相比的大概只有生活在海洋里的蓝鲸了。雌性蓝鲸可以长到30多米，体重可以达到200吨重。


摘自中国科普网

wangluo

中国辽西大发现孔子鸟与中华龙鸟

（编者提示：人教版第十二册 第九课 动物的进化） 孔子鸟 　　1996年末至1997年春，国际上众多的新闻媒体争先恐后地报道着中国辽宁省北票地区发现的两种原始“鸟类”化石--孔子鸟和中华龙鸟。 　　孔子鸟的形态与德国的始祖鸟有许多相近的特征，例如，头骨没有完全愈合，肱骨比桡骨长，手上长有3个带爪的指，等等。孔子鸟的个体与鸡的大小相近，上下颌没有牙齿，有一个发育的角质喙嘴；它的脊椎骨退化，胸骨发育，尾巴很短。从进化角度来看，孔子鸟的形态特征比始祖鸟显得进步，生活时代也应该比始祖鸟晚。不过孔子鸟的研究者、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的侯连海研究员当初认为，孔子鸟的形态与上中农近似，它们的时代也大致相当，即都是距今大约1亿4千万年前的侏罗纪晚期。 　　就在孔子鸟以与始祖鸟相齐名的姿态公诸于世后不久，一只被认为是更加原始的鸟类又被炒得沸沸扬扬起来，这就是早已被大家熟悉的中华龙鸟，它的研究者、中国地质博物馆的季强研究员认为，中华龙鸟的时代比孔子鸟的时代还要早，中华龙鸟才是鸟类的始祖。 孔子鸟复原像 　　孔子鸟和中华龙鸟的相继发现以及由此引发的关于鸟类始祖的纷争在全世界掀起了轩然大波，也直接导致了随后几年中外科学家对辽西地区的关注以及相关的一系列重大发现。虽然孔子鸟的时代已经被重新厘定为白垩纪早期，而中华龙鸟已经被重新确定是一种肉食性的小型兽脚类恐龙，但是客观地说，正是由于它们的被发现、被研究和被争论，才燃起了整个古生物学界对于鸟类起源问题重新进行认识的激情。因此，孔子鸟和中华龙鸟的发现无疑对古生物学的发展起到了巨大的推动作用。 　 摘自中国科普网

wangluo

中国辽西大发现三塔中国鸟

（编者提示：人教版第十二册 第九课 动物的进化） 　　早期的鸟类由于数量和种类都还非常贫乏，能够侥幸变成化石的机会因此也非常地小。例如，侏罗纪晚期的始祖鸟化石自1861年到现在的近140年的时间里总共才发现了6具骨架化石和一件羽毛标本。 　　那么，始祖鸟之后，白垩纪的鸟类化石情况又如何呢？鱼鸟和黄昏鸟也是早在19世纪就被发现了，它们都是白垩纪晚期的鸟类，而且，由于到目前为止世界各地发现的白垩纪晚期的鸟类屈指可数，化石又大多残缺不全，因此它们直到今天依然还是白垩纪晚期地层里保存最好的鸟类化石。 三塔中国鸟 　　　　　　 　　在20世纪80年代以前，白垩纪早期的鸟类化石曾经一度是令古生物学家最感到遗憾的生物进化空白之一。在此之前，科学界对于鸟类如何从1亿5千万年前的祖先始祖鸟演化到距今不到1亿年的较为进步的鸟类这一过程几乎是一无所知。即便偶尔出现一点零星的发现，也只不过是一些单个的羽毛或者是十分破碎的骨头化石。它们仅仅能够表明一些鸟类的存在，对于探讨鸟类的早期进化几乎做不出什么贡献。这种沉闷的局面一直持续到20世纪80年代初，1982年一件很不完整的鸟类化石骨架在蒙古被发现，引起了古生物学家的极大惊喜。随后，我国甘肃发现了一块也不完整的鸟类后肢骨骼的化石。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的古鸟类学家侯连海教授把它定名为甘肃鸟，并认为它是后期所有水鸟和滨岸鸟类的祖先。接着，科学家又在西班牙的一些不同地点发现了一些羽毛化石和两具较为完整的骨架，只可惜，这一系列发现中都没有头部骨骼。不过，这些接二连三的发现还是不断地激起了科学家对解决白垩纪早期鸟类演化问题的希望。而且，恐怕谁也不会预料到，所有这些发现都只不过是即将来临的更大发现的前兆。几年后，我国的辽西地区陆续发现了一系列完整、精美而且在鸟类进化历史上占据重要地位的白垩纪早期鸟类化石，引起了早期鸟类进化研究的革命。 　　中国辽西鸟类化石大发现的第一声春雷是三塔中国鸟的发现。 　　辽宁省朝阳县有一位与众不同的农民，对科学有一种独特的爱好，并且因此学习和掌握了相当的古生物化石知识。在农闲时节，他跑遍了家乡周围的山山水水，采集了不少古生物化石。1987年的一天，他意外地发现了一块保存相当完整的鸟类化石。化石发现于白垩纪早期的地层中，根据产出层位的植物孢粉分析，时代为大约距今1亿3千多万年。这件标本除了胸部等个别骨骼缺失之外，头后骨骼保存十分完整。这一标本经过北京自然博物馆年轻的古生物学家饶成刚和美国芝家哥大学另一名年轻的恐龙专家塞雷诺的共同仔细的研究，最后定名为三塔中国鸟。“中国鸟”的意思，显而易见是代表中国发现的；“三塔”则是对化石出土地区的一种纪念，因为在化石点附近，三座辽金时代的古塔在那里已经耸立了1千多年。研究者当时宣布，三塔中国鸟是已知的世界上最早会飞的鸟类。 摘自中国科普网

wangluo

中国辽西大发现三塔中国鸟

（编者提示：人教版第十二册 第九课 动物的进化） 　　早期的鸟类由于数量和种类都还非常贫乏，能够侥幸变成化石的机会因此也非常地小。例如，侏罗纪晚期的始祖鸟化石自1861年到现在的近140年的时间里总共才发现了6具骨架化石和一件羽毛标本。 　　那么，始祖鸟之后，白垩纪的鸟类化石情况又如何呢？鱼鸟和黄昏鸟也是早在19世纪就被发现了，它们都是白垩纪晚期的鸟类，而且，由于到目前为止世界各地发现的白垩纪晚期的鸟类屈指可数，化石又大多残缺不全，因此它们直到今天依然还是白垩纪晚期地层里保存最好的鸟类化石。 三塔中国鸟 　　　　　　 　　在20世纪80年代以前，白垩纪早期的鸟类化石曾经一度是令古生物学家最感到遗憾的生物进化空白之一。在此之前，科学界对于鸟类如何从1亿5千万年前的祖先始祖鸟演化到距今不到1亿年的较为进步的鸟类这一过程几乎是一无所知。即便偶尔出现一点零星的发现，也只不过是一些单个的羽毛或者是十分破碎的骨头化石。它们仅仅能够表明一些鸟类的存在，对于探讨鸟类的早期进化几乎做不出什么贡献。这种沉闷的局面一直持续到20世纪80年代初，1982年一件很不完整的鸟类化石骨架在蒙古被发现，引起了古生物学家的极大惊喜。随后，我国甘肃发现了一块也不完整的鸟类后肢骨骼的化石。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的古鸟类学家侯连海教授把它定名为甘肃鸟，并认为它是后期所有水鸟和滨岸鸟类的祖先。接着，科学家又在西班牙的一些不同地点发现了一些羽毛化石和两具较为完整的骨架，只可惜，这一系列发现中都没有头部骨骼。不过，这些接二连三的发现还是不断地激起了科学家对解决白垩纪早期鸟类演化问题的希望。而且，恐怕谁也不会预料到，所有这些发现都只不过是即将来临的更大发现的前兆。几年后，我国的辽西地区陆续发现了一系列完整、精美而且在鸟类进化历史上占据重要地位的白垩纪早期鸟类化石，引起了早期鸟类进化研究的革命。 　　中国辽西鸟类化石大发现的第一声春雷是三塔中国鸟的发现。 　　辽宁省朝阳县有一位与众不同的农民，对科学有一种独特的爱好，并且因此学习和掌握了相当的古生物化石知识。在农闲时节，他跑遍了家乡周围的山山水水，采集了不少古生物化石。1987年的一天，他意外地发现了一块保存相当完整的鸟类化石。化石发现于白垩纪早期的地层中，根据产出层位的植物孢粉分析，时代为大约距今1亿3千多万年。这件标本除了胸部等个别骨骼缺失之外，头后骨骼保存十分完整。这一标本经过北京自然博物馆年轻的古生物学家饶成刚和美国芝家哥大学另一名年轻的恐龙专家塞雷诺的共同仔细的研究，最后定名为三塔中国鸟。“中国鸟”的意思，显而易见是代表中国发现的；“三塔”则是对化石出土地区的一种纪念，因为在化石点附近，三座辽金时代的古塔在那里已经耸立了1千多年。研究者当时宣布，三塔中国鸟是已知的世界上最早会飞的鸟类。 摘自中国科普网