有趣的问题。

但这种情况是客观存在的,因为讨论到灭绝动物的分类,分子生物学是解决不了大部分的问题的。

不是说分子生物学方法不行,而是“生物分子”这些东西不行。

简单来说,生物大分子结构复杂,构造精妙,可以蕴含大量的信息。但漂亮的东西都是易碎的,相对于漫长的地质历史时期,生物大分子保存的年限实在是过于有限。

而从地质历史的角度讲,绝大多数的物种,都在这个年限之前已经灭绝了。也就是说,这些物种不能使用分子生物学相关方法研究的原因,不是说方法不好用,而是方法出现的太晚了。

给非鸟恐龙测序,跑树研究准确的分类这个工作当然是可以做的。但是这个事情可能只能恐龙自己做。方法有二。一是可以派几个人类科学家带着技术回到六千六百万年前。二是可以假设在恐龙灭绝前这个技术已经出现了,然后尝试寻找恐龙生物学家发表在它们学术刊物上的论文,如果有的话。

实际上,对恐龙很多方面的研究,涉及到一个叫做“括号法”的研究概念。我们知道,恐龙的某一支后代是鸟类,鳄类与恐龙和翼龙类的共同祖先可能是姐妹群关系(简单来说,鳄鱼是恐龙比较原始的亲戚)。用这两个活到现在的动物去做括号,括号里面的空间,应该就可以指示大部分恐龙。这类思路指导了很多工作,比如估计恐龙的生长速率,代谢速率,寿命等等。但是这种思路存在的问题是,这个括号实在是太宽阔了。鸟类和鳄鱼之间有太多差别,从分子生物学层面到生理学,形态学和行为学层面,就是我们承认恐龙在这个框框里(这实际上都是不一定的),它们也可以有极大地变化范围。举个简单例子,鳄鱼长鳞片,鸟类再则是非常发育的羽毛,就看这两个括号,你怎么确定恐龙长没长羽毛呢?涉及到基因层面,也是类似的道理(情况当然复杂多了)。

那么,现今对恐龙的分类方法,是一个什么情况呢?(下文不好理解,欢迎大家留言讨论)

自系统发育学说(分支系统学)在上世纪六十年代被提出以来,恐龙的相关研究是一直走在系统发育学的前沿的。当然,受限于没有分子数据,主要是形态学的数据。近些年来,也有人尝试用骨组织学数据、恐龙蛋和行为的数据来做,但是没有得到广泛承认。

诚然,基于形态的系统发育学数据矩阵是远小于分子矩阵的。但必须需要承认的是,恐龙系统发育研究的相关矩阵已经是古生物中相对最大的了。比如,时下比较广为接受的兽脚类的形态矩阵大约有一千个特征,最高的可能接近两千个,涉及的分类单元有两三百左右。

这听起来很小,尤其是相对于分子系统发育的海量数据来说。但实际上,这些矩阵已经接近目前科研手段的极限了。因为与基因测序不同,形态数据不存在一个“一根头发放到机器里就等着”的这种方法。形态矩阵一千个特征,每一个特价就像一道专业选择题,需要有恰当专业背景的人,对着每一个分类单元的标本,回答一下这个问题。问题的答案不是简单的“ATGC”,可能涉及到各个层面的对化石的理解,具有这样的能力的研究人员,本身就需要长时间的训练。完成一个分类单元的特征编码之后,移步到其他分类单元,更严重的问题出现了,其他标本不在你(博物馆,研究所,省份,国家)这。怎么办?飞过去看标本。我们知道恐龙化石标本是很珍贵的,博物馆不会给你寄过来,那只能麻烦你过去。这样已经很庆幸了,如果遇到标本不想让你看,或者需要等待,根本别无二法。所以说,完成这一千个特征,二百个分类单元的“小矩阵”,需要多少工作量,就可想而知了。也许,未来化石标本的形态数据云端共享会缓解这些问题,但目前来看,这还是“设想”,因为这个事情美国可以做,英国可以做,中国可以做。但是南美、蒙古和非洲那么多标本,人家没有这个技术,也根本不想做这种事情。

分子生物学研究一个便利就是,我只要实验室开了,哪里都可以养小耗子,大家的耗子都一样,只有研究方法的差别。但是恐龙研究不一样,一个地方出一种恐龙,和其他地方不一样,我不让你看,你就是搞不下去,一点办法没有。

吐槽归吐槽,恐龙的系统发育学分类结果这些年已经很不错了,最起码在基于形态数据上,已经算方法比较新,数据比较多的了,尤其是恐龙研究在欧美盛行百余年,社会基础极好,新方法都喜欢投进去用,这点是不用担心的。

举个例子,做个比较,也许大家就看开了。

可能是第二著名的古生物类群,三叶虫。这类动物在二叠纪末期就全部灭绝了,没有活到现在的后代,明确的祖先和姐妹群也不好确定,“括号”都不知道怎么打。

恐龙已经算不错了。当然,是不能跟人类本身相比的。

来源:知乎 www.zhihu.com

作者:好大一盆绿萝

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