01
期
主讲人王原
讲座实录
4月18日
“坪山自然博物系列讲座”
第一讲重磅开启
邀请了中国古动物馆馆长
王原
在坪山图书馆哔哩哔哩直播间
带来了征程——从鱼到人的生命之旅
主题讲座
让我们通过当天的讲座实录
来回顾这一场精彩讲座
征程：从鱼到人的生命之旅
——王原
根据讲座内容整理，内容略有删节
全文字数：预计阅读时间：57分钟
大家看到我的第一张幻灯片，这里有三个图片，第一个图片是一个远古的海洋的样子，里面有些长得很特别的鱼，形状很特别的远古的鱼，它们现在都已经灭绝掉了；第二张图片，大家看到的实际上是一个恐龙的头骨，这不是一个复原图，而是一个本身的化石的样子，看到一个巨大的恐龙头骨，上面有很多尖锐的牙齿；第三张图片，大家看到的是一个古人类的头骨，这个头骨说出名字可能大家很熟悉，是北京猿人。
所以我们从四亿多年前的鱼到一亿多年前的恐龙，再到一个四五十万年前的北京人，这样三张图片，大家会奇怪，说“这三个图片有些什么相互的关联呢？”其实这就是我们今天要讲的一个话题，叫做“从鱼到人的生命之旅”。
我们看到的这张幻灯片上有一个时间轴，那就是说距今多少亿年前，这个单位是十亿年。我们可以看到在距今大概亿年前宇宙诞生了，这是一个巨大的爆炸，大爆炸，叫BigBang，我们现在所处的宇宙诞生了。之后过了很长一段时间，一直到距今46亿年前，太阳系和地球才形成、出现，出现在我们这个宇宙之中。在这之后，生命是什么时候出现的呢？我们看时间节点，差不多是在距今38亿年左右，地球上才出现了最早的生命，非常原始的、单细胞的生命。又经过了很漫长时间的演化，这中间发生了很多的故事，才出现了我们人类。那我们人类呢，也就是说现代人的物种在地球上出现实际上是很晚的，大概距今20、30万年前，现代人“Homosapiens”，智人这个种族才出现。很快，就在很短的时间内，人类进入了一个快速发展的历程。然后我们会看到先后经历了农业革命、工业革命，后来又有信息革命等等，这就是用一个很简短的方式来看一下整个宇宙和生命的演化。
我们人类非常关心自己的一些很本质的问题，我们经常有这样的疑问，就说“我们是谁”、“我们从哪里来”、“我们到哪里去”，这其实也是形成了一种类似哲学的问题，我们今天就从生命演化的角度来对这些问题进行尝试性的解答。我们把这些问题可能稍微具体化一些，我们会问，“人类是从哪里演化出来的？或者人是从哪一种动物、哪一种生物演化出来的”，第二个问题可能会要问，“我们人类在这个地球上的出现是不是一个必然的现象”，第三个问题我们可能会想，“我们人类未来会向哪里去演化，我们人类的未来会是什么样子的”。
“我们人类未来会向哪里去演化，我们人类的未来会是什么样子的”。
我们今天的主角呢，叫做脊椎动物。大家可以看到这个图上有现代还生活在地球上的各种各样的脊椎动物，有鱼类，有青蛙这样的两栖动物，有鳄这样的爬行动物，也有鹰所代表的鸟类家族，以及虎所代表的哺乳动物的家族。这些动物都有一个共同的特点，我们来研究它的骨骼的时候就会发现，在它们的身体里面，这些动物都有一些内骨骼，这些内骨骼其中有一个很典型的骨骼，我们管它叫“脊椎骨”。我们在图片上就可以看到箭头所指示的，鱼身上有脊椎骨，蛙身上有脊椎骨，鳄、鸟、虎等等都有。这些脊椎骨主要构成一个中轴的骨骼，它在四周还有其他的附属的骨骼，比如还有胳膊腿，这都属于四肢的骨骼。
脊椎骨就是我们刚才看到的所有动物的共同点，它们都具有脊椎骨，而且这些脊椎骨一个一个相连，形成了一个脊柱，我们叫脊柱这样一个结构。这样一个内骨骼的结构实际上是这类动物的共同特征。
我们会问了，说，“那人类在哪里？”实际上大家也都非常清楚，人类是属于哺乳动物家族的，和虎一样都属于哺乳动物家族的。我们人类也是脊椎动物这个大家庭当中的一个成员。看到这个照片的时候我们就会发现，人类后背上，我们摸摸自己的后脖颈就会摸到硬硬的、凸出的部位，在右边的图上你就会看到你摸到的部位，实际上是脊椎骨当中的一个叫椎弓的结构，向上顶起来的一个骨头，我们正好摸着它，而且它是一节一节的，也就代表了很多脊椎骨连接在一起。图上还显示了两个脊椎骨的连接方式，里面有很复杂的关节面、关节突扣在一起，这样使脊椎骨又有一定的牢固性，又有一定的灵活性，它可以有一定的活动。我们看两个脊椎骨之间还有一个结构，叫做椎间盘。椎间盘是软骨的，它有一定的缓冲垫的作用，有些同志椎间盘突出的时候，它就是这个软骨片出来了，然后会挤压到神经、血管，使人会得各种各样的椎间盘突出引发的疾病。
我们说研究化石的时候经常要研究现生的和它类似的动物，进行一定的比较，那我们说现在还生活在地球上的脊椎动物有多少种，这也有一些做生物多样性研究的学者进行过统计。我这里有一个统计数字，现在还生活在地球上的脊椎动物，身体里有脊椎骨的这样的动物大概有6万多种，我们也做了这样的分布图，显示每个类群所占的比例。乍一看这个图，好像比较乱，一下看不明白怎么回事。其实呢，很简单，这张图是一个饼图，这张图的右边这一大片，一半，半壁江山都是各种各样的鱼类，所以我们可以看到各种各样的，有点像细长条的鳗鱼状的这种鱼，还有我们比较熟悉的鲨鱼，属于软骨鱼类。当然更多的，我们平常更常见的鱼类，各种各样的辐鳍鱼类，还有一些非常少见的鱼类，但是重要性很重要的，像肺鱼、腔棘鱼等等，半壁江山是各种各样的鱼。
我本人是研究两栖动物的，也就是说像青蛙、蝾螈这样的动物都属于两栖动物，这些动物现在还生活在地球上，种类也挺多，有多种。还有一些大家也很熟悉的，比如蛇和蜥蜴这些动物，它们属于爬行动物，它们的种类比两栖动物又多了一些，有多种（9：30）。我们非常熟悉的或者觉得很可爱或者很凶猛的，像鳄和龟，这两个类群都属于爬行动物，但是它们的种类并不是非常多。尤其是鳄，也就几十种。
在脊椎动物当中能够和鱼，就是在生物多样性上，物种的多样性上，能够和鱼类进行媲美的那就是鸟类，现生的鸟类有1万多种。有一个很有趣的事情，大家觉得好像是哺乳动物的种类很多，非洲大草原上大量的羚羊或者斑马在奔跑，或者我们在城市里，稍微环境差一些就会发现各种各样的老鼠，感觉它们的数量非常多。这就是生物学中的一个不同点：物种的数量和一个物种中个体的数量是两个不同的概念，其实哺乳动物整个物种的数量并不是很多，现代生活在地球上的哺乳动物大概是五六千种，比我研究的青蛙什么的数量还少了很多，可是由于它们某一个物种，同一个种之中的不同的个体，它的个体的数量很大，大量的老鼠或者大量的羚羊，我们会感觉到很多、数量很大。所以这就是现代生活在地球上脊椎动物的情况。
我们看完现代的，来开始往回追溯。我们想追溯什么呢？这个脊椎动物，最早的脊椎动物从什么时候出现，它是一种什么形态？我们经过研究现代的脊椎动物之后就发现，在现代的脊椎动物当中最原始的类群是鱼类，这样的话最早的脊椎动物，世界最早的脊椎动物，最早出现的是一种鱼类。
我们看到的这张图是一个地球和地球生命的演化图，我们用螺旋式的方式来表示。在46亿年前地球诞生了，38亿年前，也有说35亿年前，地球上最早的生命出现了，经历了很长时间的演化才出现了最早的脊椎动物，也就是世界上的第一条鱼，我们可以看到一个非常小的、很不起眼的一条鱼，但是这代表了脊椎动物最早的演化的起点。又在这儿转，转转，转到了中生代的时候，大家知道，这个时期大家很熟悉，有各种各样的恐龙，这些动物好像大型化很显著。然后又经过了很长时间演化，到最后，非常接近现代的时候，我们才看到了剑齿虎、猛犸象这些冰河时代的动物，以及我们人类的出现。所以在整个这样一个演化历史中，我们用四个字把它做一个概括，就是“从鱼到人”的演化历史。人类在这个演化的进程当中呢，实际上是出现得非常晚的。
我们用这样一张图来显示，就说地球上脊椎动物演化的历史和地质年代之间的一个关系。在这张图上左边有一个地质年代表，我们会注意一下这个地质年代表时间的单位是“百万年”，距今大概是个百万年前，也就是五亿两千万年前，地球上出现了最早的脊椎动物，也就是我们说的一种鱼形动物。距今3亿多年前，我们可以看到两栖动物出现了，两栖动物对应的时代是一个叫做“泥盆纪”的时期。距今3亿多年前，又有一类动物出现了，但是比两栖动物稍微晚一些，它们叫“爬行动物”，从爬行动物中又演化出了哺乳动物和鸟类，然后从哺乳动物当中演化出了我们人类。这就是从鱼到人非常简化的历史。我们也把这段历史的时间看了一下，时间间隔差不多距今5亿年前，5亿多前到现在，我们说时间跨度大概是五亿两千万年以来，这是一个脊椎动物的演化历史。
我们今天就会用几个演化阶段的方式来把整个演化历史做一个非常概括性的描述，那我们认为这5亿多年的演化历史当中呢，一共出现了9个重要的演化事件，我们也管它叫“演化中的关键转折点”，叫“KeyTransitions”——关键转折点，一共有9个，这是我们给它概括总结出来的。第一个不用说，脊椎出现了，开始出现了最早的脊椎动物，所以脊梁骨的起源是第一个演化事件。后面还有二三四五六七八九，第九个演化事件是人类的出现。我们今天把九个演化事件一一进行非常简短的概述。
第一个演化事件：脊梁骨的起源
在脊椎动物漫长的演化历史当中，脊梁骨的脊椎单元的出现，实际上是一个里程碑式的事件，也是脊椎动物演化的第一个里程碑。距今大概5亿多年前的寒武纪早期有一种鱼，名字叫海口鱼，我们这儿有它的复原图，这种鱼的化石发现在中国的云南，这是我们已知的世界最早的脊椎动物，就是这样一条鱼。我刚才说了，我们研究化石的时候经常会要和现代的生物进行一个比较，那我们现代的生物当中，什么动物和海口鱼比较相似呢？我们有这样两种动物，一个叫七鳃鳗，一个叫盲鳗，这些现在还生活在现代海洋里，七鳃鳗这类还有生活在淡水里。这些动物它们有一个很重要的特点，就是说它们是代表原始的脊椎动物，它们的身体里已经出现了雏形的脊椎骨，而且原始的雏形脊椎骨很多还是软骨状态，这是现代动物中最早的脊椎骨的样子。
我们回到化石来看一看，这就是我们说的脊椎动物最早的代表，海口鱼的化石。这个化石我们会看到，看着好像挺大，实际大小也就3、4厘米这么大。你可以在它上面发现眼睛的位置，一个小黑点，还能看到一些“之”字形的一些肌肉的肌节分节的这种结构。最重要的，在这个化石里，学者们发现了它已经拥有了脊椎骨，可能还是原始的这种骨化并不是很好的脊椎骨，因为化石整体的印痕上不是特别地显眼，但是在已有的化石上已经发现了，这就是世界最早的脊椎动物。
我们说了，“有脊椎有什么好处？”不用说呀，首先这是一个内骨骼，它肯定能使自己的躯干、肢体更加地坚强，再有最早的脊椎骨，不论是软骨的还是硬骨的，它都是一节一节的，一节一节地互相之间连接起来，它本身之间有一定的灵活性，所以又给生物一定的灵活性。所以坚强和灵活这是脊椎所赐予给脊椎动物这样一个重要的特点，也让这些动物和其他动物相比有了更好的生存的优势。
那我们说这种动物生活在什么环境中？这张照片就会显示出来，这是一个生态的复原图，5亿年前的海洋的样子。也就是说五亿两千万年前的时候，它生活在类似于一个浅海的环境当中，而那个时候的云南还是在海底这样的海洋环境。我们看到画了这样一条小鱼，它的名字叫海口鱼。在这个画面上还有很多我们更加熟悉的生物，比如说三叶虫，比如一种叫做微网虫的生物，它可能身上有9对的骨板，好像18只眼睛一样，上面有些感光细胞。再比如说像怪诞虫，这样一种生物太奇怪了，科学家刚发现它们的时候，都没有搞清楚哪些是腿，哪些是后背上长的刺，因为当时化石保存得并不完整。当然了，在海洋中也有挺大型的生物，比如说像奇虾，它的体长能达到2米长，嘴就有20多厘米这样一个直径。就在这样的海洋当中，海口鱼顽强地生存了下来。这个画面上大多数生物都已经灭绝掉了，可是海口鱼这个家族的成员，也就是脊椎动物家族的成员，在这样的海洋中生存了下来。所以它脊椎的优势还是很显著的。
第二个演化事件：“颌”的出现
在脊椎动物漫长的演化历史当中，脊梁骨的脊椎单元的出现，实际上是一个里程碑式的事件，也是脊椎动物演化的第一个里程碑。距今大概5亿多年前的寒武纪早期有一种鱼，名字叫海口鱼，我们这儿有它的复原图，这种鱼的化石发现在中国的云南，这是我们已知的世界最早的脊椎动物，就是这样一条鱼。我刚才说了，我们研究化石的时候经常会要和现代的生物进行一个比较，那我们现代的生物当中，什么动物和海口鱼比较相似呢？我们有这样两种动物，一个叫七鳃鳗，一个叫盲鳗，这些现在还生活在现代海洋里，七鳃鳗这类还有生活在淡水里。这些动物它们有一个很重要的特点，就是说它们是代表原始的脊椎动物，它们的身体里已经出现了雏形的脊椎骨，而且原始的雏形脊椎骨很多还是软骨状态，这是现代动物中最早的脊椎骨的样子。
我们回到化石来看一看，这就是我们说的脊椎动物最早的代表，海口鱼的化石。这个化石我们会看到，看着好像挺大，实际大小也就3、4厘米这么大。你可以在它上面发现眼睛的位置，一个小黑点，还能看到一些“之”字形的一些肌肉的肌节分节的这种结构。最重要的，在这个化石里，学者们发现了它已经拥有了脊椎骨，可能还是原始的这种骨化并不是很好的脊椎骨，因为化石整体的印痕上不是特别地显眼，但是在已有的化石上已经发现了，这就是世界最早的脊椎动物。
我们说了，“有脊椎有什么好处？”不用说呀，首先这是一个内骨骼，它肯定能使自己的躯干、肢体更加地坚强，再有最早的脊椎骨，不论是软骨的还是硬骨的，它都是一节一节的，一节一节地互相之间连接起来，它本身之间有一定的灵活性，所以又给生物一定的灵活性。所以坚强和灵活这是脊椎所赐予给脊椎动物这样一个重要的特点，也让这些动物和其他动物相比有了更好的生存的优势。
那我们说这种动物生活在什么环境中？这张照片就会显示出来，这是一个生态的复原图，5亿年前的海洋的样子。也就是说五亿两千万年前的时候，它生活在类似于一个浅海的环境当中，而那个时候的云南还是在海底这样的海洋环境。我们看到画了这样一条小鱼，它的名字叫海口鱼。在这个画面上还有很多我们更加熟悉的生物，比如说三叶虫，比如一种叫做微网虫的生物，它可能身上有9对的骨板，好像18只眼睛一样，上面有些感光细胞。再比如说像怪诞虫，这样一种生物太奇怪了，科学家刚发现它们的时候，都没有搞清楚哪些是腿，哪些是后背上长的刺，因为当时化石保存得并不完整。当然了，在海洋中也有挺大型的生物，比如说像奇虾，它的体长能达到2米长，嘴就有20多厘米这样一个直径。就在这样的海洋当中，海口鱼顽强地生存了下来。这个画面上大多数生物都已经灭绝掉了，可是海口鱼这个家族的成员，也就是脊椎动物家族的成员，在这样的海洋中生存了下来。所以它脊椎的优势还是很显著的。
第三个演化事件：从水登陆
也就是说脊椎动物在这个演化事件之前，所有的脊椎动物生活在哪里呢？生活在水里，最主要是生活在海洋里。但是在距今3亿多年前，有一类动物，我们也听说过它的名字，叫鱼石螈，它们代表了最早的登上陆地的脊椎动物，它已经拥有了脚趾、四肢，它不是鱼鳍了，已经是四肢了，而且有趾。当然最早期的时候趾还不是五个趾，是多个趾，可能有七个、八个这样的趾，后来慢慢缩减为五个，这是比较稳定的数量。这样的四肢取代了鱼鳍，这表明脊椎动物终于可以逐步摆脱对水的依赖，然后攻占陆地。大家知道水体里实际上是相对比较稳定的环境，在陆地上各种各样的变化会更多，但是呢，它也有更广阔的生态空间。所以这些脊椎动物，它们由于拥有了这样的身体结构，当然还有一个很重要的结构，就是它们拥有了肺，能够在陆地上呼吸，所以它们攻占了陆地，也就摆脱了对水的依赖，也拓展了自己的生态领域。
我们看到这张图显示的鱼石螈的生活环境，它已经不是在海洋里，也不是在海边的泄湖里，它可能是处于相对淡水，但是可能离海不会太远的一个淡水的环境。这样的淡水环境应该说并不是特别稳定，尤其在它生活的那个时期，造山运动非常地剧烈，这样的造山运动使陆地的环境变化很快。有些淡水环境很快干涸，那些鱼类，用鳃呼吸的鱼类、用鳍来运动的鱼类，就没法在这样的环境下生存下去。可是像鱼石螈这样用肺呼吸，有了这样四肢的动物，它就可以更好地适应变化的环境。
我们看到这张图里面，鱼石螈一个爬到陆地上，还有一只在水里游着。根据学者的研究，认为这类动物可能更多地还是在水中生活，因为它的四肢还不是特别强壮，所以说它虽然具有了四肢，在一定程度上可以在陆地上行走，但还不是健步如飞，撒开丫子就跑的这种，这也显示了鱼石螈比较原始的状态。早期登陆的四足动物是这样的状态。
这些动物从哪儿来的呢？我们就看到这个图里另外一个很典型的代表，它叫真掌鳍鱼，它是属于肉鳍鱼的一类。所谓肉鳍鱼就说在鳍，我们平常吃鱼的时候，这鱼鳍可能嘬一下就扔掉，因为上面没有什么肉。可是如果你吃到的是肉鳍鱼的鱼鳍，你就会发现上面肉很多。
那我们再看看鱼石螈发现之后，大家是什么样的态度，说，这可是一个重大的发现，这种动物身上有着鱼鳞，很像鱼，然后又长了胳膊腿，可以在陆地上行走，那不正好是一个生物演化的过渡型代表吗？所以年发现之后引起世界轰动。这个化石是在格陵兰发现的，格陵兰属于丹麦的领域。在丹麦还有人画了漫画，长了四条腿的鱼，渔民骑着长了四条腿的鱼出去玩去，这也是非常有趣的。这幅漫画实际上是非常有名的，是四十年代一个丹麦的画家给画出来的，很巧合的是我在一位捷克学者的家中发现了这幅画的原画，非常小，大家可以看到很小的一幅画，但是非常有纪念意义。
我们看一看现代的肉鳍鱼长什么样，因为这些肉鳍鱼实际上是我们登上陆地的这些脊椎动物的祖先的样子。我的背后就有这样一条肉鳍鱼，它的名字叫拉蒂迈鱼，它的发现故事很长，今天没有时间在这儿详细讲，也是很有趣的故事。但是它发现之后确实是引起了轰动，因为我们发现拉蒂迈鱼，它的鱼的鱼鳍和其他鱼不一样，我们可以看到图片把它的鱼鳍专门用圆圈给圈出来了，上面肉乎乎的。所以我们说了，如果你吃普通鱼的鱼鳍，可能嘬一下就扔掉了，但是你要是吃到的是拉蒂迈鱼这样的肉鳍鱼的鱼鳍，你就有一种“啃鸡腿”的感觉，因为它上面不光有肉，里面还有真正的骨头，和鱼鳍里弹性的鳍条是不一样的。也可以现在告诉大家，这样鱼的鱼鳍就会演化成登上陆地的四足动物的四肢，所以这样的鱼鳍有几对？肯定是两对。这样的鱼也是非常稀少的，在现代的地球上，这类肉鳍鱼本身种类非常少，目前只有两种，一个是在靠近非洲的印度洋的科摩罗群岛附近，还有一个种是在太平洋的西侧边缘的印尼发现，只有两个种，它们现在的家族已经非常萎缩了。可是在当时，在4亿多年前它们的家族非常兴旺，然后从这些家族的成员当中演化出了像鱼石螈这样早期四足动物。
我们中国也有这样的代表，我们看看中国的化石，我放了一张图，它叫中国螈。看这张化石照片，大家可能也没看出来，这是什么东西呀？尺寸大概这么大，大概七厘米长，一段下颌骨，还不完整。动物全长可能70厘米左右，但是这个小下颌骨也显示出我们当时在中国的陆地上，这个化石在宁夏中宁地区发现的，在宁夏地区我们已经有了早期登陆的四足动物的代表，它的全名叫潘氏中国螈，生活在距今三亿六千万年前。有了胳膊腿的好处是什么？不用说了，我们可以拓展自己的领域，长了胳膊腿可以出去走两步看看，赵本山的一个小品，“走两步看看”，走两步，有了胳膊腿才能走。所以这个在拓展领域中是毫无疑问地重要。
下一点就是关于进化的原因，我们为什么会从这样肉质的鱼的鱼鳍，然后演化出了四肢，然后演化出登陆的四足动物。我刚才前面讲了一点，那个时候陆地的环境发生很大的变化，造山运动非常频繁，这样陆生的环境创造了很多一些小的生境，比如说有些小的鱼塘很快干涸了，这样的话，我们拥有了这种肉质的鱼鳍就可以扑腾扑腾，从一个小的干涸的鱼塘，扑腾到另一个还没有完全干涸的水塘中，所以它就具有了这样演化的优势。所以演化就是这样，经常是我们有些器官演化出来，可能一开始不是为了这样一个目的，但是发现它可以干这个用，那这个有利的身体结构就会被保存下来，对它们生物拓展领域或者是生物多样性的辐射都会有很大的好处。
第四个演化事件：羊膜卵的出现
在讲第四个演化事件之前，我提了这么一个问题，也是类似于哲学性的问题，就说“先有鸡还是先有蛋？”有些人说是先有鸡，要不然这蛋从哪儿来呢？鸡得把这个蛋下出来呀。另一群人就说了，不对，先有蛋，要不然没有这样的蛋，小鸡从哪儿孵出来？实际上这样一个哲学问题，我们古生物学者是有另外一套解题的思路，今天我会给大家讲讲我们怎么看这个问题。
首先分析一下什么是蛋。在我们生物学当中，这蛋我们给它称为“羊膜卵”。什么叫羊膜卵？我这个画面上有两个图片，左边的图片是蛙的卵，它和鱼的卵也很像，是果冻状，手是我的手，捞起来这样一堆蛙卵拍了一张照片，是果冻状，和鱼卵很像。右边这个就是大家非常熟悉的是一只鸡蛋，但是我们给它切开了看，鸡蛋是典型的羊膜卵。为什么叫羊膜卵？因为我们看到里面有挺大一部分是它的蛋黄，也是它的营养部分，但是蛋黄的边缘有一个小鸡的胚胎，这个小鸡的胚胎我们已经可以在这张图片上看到脊椎骨的雏形，一节一节的脊椎骨。在小鸡胚胎外面有一层膜，是一层保护膜，这层膜的名字叫“羊膜”，所以羊膜卵实际上是从羊膜这层膜叫起来的。除了羊膜呢，一个鸡蛋里有很多的膜、壳这种系统，我们在这里可以看到还有一些囊、膜，外面还有一个蛋皮的保护层。这样一个复杂的囊膜蛋皮的这样一个结构，实际上就给里面的小鸡胚胎一个非常好的保护。
我们比较一下蛙卵和羊膜卵的区别，毫无疑问，羊膜卵能够有效地防止干燥，果冻状的蛙卵放到水的外面，那它很快就干掉了，和鱼卵一样。但是羊膜卵，像乌龟蛋、鸡蛋就可以直接产在陆地上，能够摆脱对水环境的依赖，特别是在生殖过程中摆脱对水的依赖，像鱼、蛙很多生殖过程它的卵要下到水里，或者下到非常潮湿的地方。（有了羊膜卵）这样就能更好地拓展陆地环境，也就因此拥有了更大的自由，所以这种自由度就是羊膜卵所拥有的优势。
羊膜卵是什么时候出现的？我们知道，在化石中，像蛋这样的结构很难保存下来，因为它太脆弱了，而骨头、牙齿这样硬的部位更容易保存下来。我们根据骨骼化石知道，距今3亿多年前的时候，出现了一种叫做林蜥的脊椎动物。它是生活在石炭纪的晚期，这个时期叫石炭纪，石炭纪的晚期。这个动物在加拿大发现的，我们认为它已经能够产下羊膜卵，因为我们根据它的骨骼结构是能够判断出来，在这类动物的胚胎外面应该已经具有羊膜，可是我们当然没有发现那么早的、3亿多年前的羊膜卵的化石，并没有发现。但是这样的骨骼告诉我们，能产羊膜卵的动物在3亿多年前已经出现在地球上。由于有羊膜卵的生殖方式，使它拥有更大的优势，能够更好地拓展它的生存环境，主要是陆地的生存环境。
我们说保存下来的羊膜卵有吗？当然有了，恐龙蛋就是最典型的保存为化石的羊膜卵。当然，最早的恐龙蛋也就是2亿年前，在阿根廷、南非，在中国也有一些恐龙蛋的发现，这是最早的恐龙蛋，也是我们知道的比较可靠的羊膜卵的化石的代表。
关于图片上讲的窃蛋龙和大椎龙等等，我估计大家对窃蛋龙的名字可能更熟悉一些，它是一种偷蛋的恐龙。当然，关于窃蛋龙还有更长的一个故事，今天没有时间讲，实际上它是被冤枉的。不管怎么样，我们通过这些恐龙蛋以及它其中的恐龙胚胎，我们知道这些都是化石羊膜卵。
我们就看看“先有鸡还是先有蛋”的问题，鸡是什么？鸡是属于一种鸟类，再具体一点，鸟类当中有一种叫鸡形目这样的类群，各种各样的鸡都是属于这个类群。这个类群我们可以看一看在地球上出现时间的早晚，从鸟类来看，整个鸟类，地球上最早的鸟类，我们最熟悉的就是始祖鸟。始祖鸟实际上是距今大概一亿四千五百万年前，也有说一亿五千万年前在地球上出现的。
我们再看看鸡形目，鸡形目更晚，可能距今八九千万年前才出现了最早的鸡形目的代表。最早的鸟类也就是一亿五千万年前，我们刚才还记着恐龙蛋这样的羊膜卵实际上是在两亿多年前就出现了。在更早的，根据骨骼化石所判断的羊膜动物在3亿多年前就出现了。所以在古生物当中，我们对这个问题是有一致的看法的，实际上我们“先有鸡还是先有蛋”的答案是毫无疑问，应该是先有蛋，羊膜卵是先出现的。
当然，这里面有一个很有趣的问题，就是说你先把这个蛋进行一个定义的划分，你先给它说成是羊膜卵，然后判断羊膜卵和鸡出现的早晚。有人就要问了，“那我说的不是问先有鸡还是先有蛋，我问的问题是，先有鸡还是先有鸡蛋？”这个问题就更有趣了，有机会我们再进行深入的探讨，今天没有这个时间了。
第五个演化事件：重返海洋
大家知道脊椎动物最早是在海洋中出现的，距今五亿多年前的海口鱼生活在海洋里，后来在三亿六千万年前的时候，脊椎动物爬上了陆地，当然它之前有一个先进入淡水的过程。但是差不多这个时期，已经离开了水域了，包括后来的羊膜卵都是为了更好的适应陆地环境，可是有这样一个脊椎动物的家族，它们说，“不，我喜欢海洋”。似乎它们有这种爱海的基因，它们的祖先已经爬上陆地，已经长了胳膊腿。当然，大家要记着，海里现在还有脊椎动物，各种各样的鱼还海里，一直在海里生存着。我是说这些爬上陆地、长了胳膊腿的动物，它们其中的一支又重新回到了海洋。其中的代表叫做中龙，它生活在非洲和南美洲，有人说是淡水环境，有人说是一种靠近海边的咸水环境。不管怎么样，它比较近陆。这种化石在非洲和南美洲的发现，又为大陆漂移假说提供了证据，因为那个时候非洲和南美洲是贴在一起的，结果两个分开之后把中龙的化石带到各地不同的现在的位置，离得非常远。而这种生物显然不能进行远洋的迁徙，所以证明当时两大陆原来是连在一起的。中龙是很有名的一种动物，生活在大概两亿八千万年前。这种动物它们是最早回到水中生存的爬行动物，因为有了羊膜卵之后，就认为已经进入爬行动物的演化阶段。
它们的身体结构可以看一看，它们有一个扁扁的尾巴，很适合在水里游泳。另外它们有的已经长出了类似于脚蹼这样的结构，毫无疑问，它们的祖先是四足动物，最典型的身体结构是具有肺，所以它还是像它的祖先一样用肺呼吸，而不是像那些更加远祖的鱼类一样用鳃呼吸。登上了陆地，然后又重返海洋，毫无疑问，海洋还是很广阔的领域。这样的生物回到海洋之后，它面对更广阔的空间，也面对各种各样的食物，既可以躲避敌害，又可以发现更多的食物。重返海洋是这类脊椎动物重要的演化过程。像中龙这样的动物，我管它叫“古生代的叛逆青年”，其他长着胳膊腿的脊椎动物还在陆地上生活着，可是它们说“我要回到海洋去”。是一种叛逆，这种叛逆实际上在脊椎动物演化历史中发生了很多次。大家知道哺乳动物最早是陆生的动物，可是哺乳动物中就有鲸、海豚这样，又变成鱼这样的身体外形回到海洋中。在鸟类当中也有像企鹅这样的鸟类，它完全适应水生的生活，不在天上飞行。
在中生代的时候，实际上是一个海洋爬行动物大发展的时期，我们管它们叫“中生代的海怪”，因为这个时期爬行动物的种类非常多，大家最熟悉的鱼龙、蛇颈龙，还有一些听说过，名不熟悉的海龙、原龙、楯齿龙等等，还有一些鳄，还有一些沧龙。沧龙是一种海生的大蜥蜴。这些动物都是适应于海洋生活的。我们知道中生代的时候，陆地上有一类爬行动物，是恐龙，恐龙在中生代，实际上家族非常繁盛，可是在中生代海洋里是这些海洋爬行动物的天下，是鱼龙和蛇颈龙的天下。
我们看看化石里，这有一个贵州龙的化石，而且是怀孕的贵州龙，里面还有贵州龙的小宝宝，保存在一起，它是在贵州发现的，这是一种海洋爬行动物，推测它比较适合在近岸的环境中生活，也能爬到岸上，就是礁石上。还有一类长得有点像乌龟，像砾甲龟龙，但是它们和乌龟的亲缘关系还是很远的，它们是一类很特别的海洋爬行动物，属于楯齿龙这一大类。
海洋中的生活其实还是比较特别的，这些动物它们已经演化出了肺，可是它们又要去海洋中生活，它们的生活，尤其生殖的这种过程，实际上很大地受到海洋环境的限制。鱼龙的体形是流线形的，也就是说它是非常适合深海环境的爬行动物，它的眼睛也挺大，可能适合很深水里、光线很暗的地方去捕食。它怎么生殖呢？大家都知道爬行动物都是产羊膜卵，如果鱼龙在水里产下羊膜卵会怎么样呢？就会一直掉到海底，被水压给压爆。所以它不能采取那样的生殖方式，它采取的方式是一种卵胎生或者假胎生的生活方式，这样的生活方式直接产出来的就是一只小鱼龙，小鱼龙生产下来，鱼龙妈妈会带着它们到海面上呼吸空气，因为它们是用肺呼吸，不可以用鳃呼吸。
海洋爬行动物在海洋中生活得并不是很容易，可是它们还是义无反顾的进入海洋，为什么？首先是捕食需要，所以吃货是很重要，吃货是推动脊椎动物演化的重要力量，为了吃，我们可以到很艰难的地方去。还有我刚才提到的，在陆地上是恐龙的天下，它们在海洋中是很好的躲避，而且有更广阔的空间。所以这就是一个海洋爬行动物重返海洋的演化过程。
第六个演化事件：哺乳动物的兴起
在距今2亿多年前的时候，差不多2.25亿年前，那个时期叫做三叠纪时期，地球上出现了最早的哺乳动物，这个时期其实也是恐龙出现的一个时期，差不多哺乳动物和恐龙同时期出现。可是这些哺乳动物，大家可以想象中生代它们没有特别大的发展，为什么这么说呢？因为大家知道中生代实际上是恐龙的一个时代，陆地上好多的好的环境都已经被恐龙占据了，但是中生代的哺乳动物还是发展出了很多的类型。最早的代表，我们说一种叫贼兽的动物，这种动物主要在欧洲，在咱们中国也有类群的代表。这些动物的体型很小，中生代时期的哺乳动物大部分体型都是很小的，这么大或者稍微大一点，有个别的稍微大一些，但是和同时代的恐龙相比，绝对没法比。身形不如恐龙大，但是它们有些重要的优势，就是它们能够胎生和哺乳，胎生就是直接产下小宝宝，哺乳，它不但产下小宝宝，还喂它奶，能够让这些小宝宝非常健康、迅速地成长。不像海龟、蛇下蛋，像海龟这样的，经常下完了就不管了。（胎生、哺乳）这样的优势使哺乳动物的家族从出现之后就分出很多的类型，虽然个体不大，但是类型不少。
在咱们中国也有一些化石的代表，比如说画面上显示的神兽和仙兽，这是1.6亿年前在咱们中国辽宁地区发现的化石。我们看这些动物，我们给它统一叫一个名，叫做“恐龙时代吃奶的小精灵”，什么意思呢？就是说它们生活在恐龙时代，它们一个重要的特征是吃奶，这就是一个哺乳的特征，当然它们身上还有毛发，有了毛发之后它们就有一定的恒定的体温。另外它们还有胎生的优势，这种胎生和我前面讲的鱼龙的胎生又不一样，它们是一种真正的胎生，有胎盘的结构，母体和胎儿之间有营养和物质的交换。这样的生存优势无疑是哺乳动物特有的，那也是在脊椎动物家族中非常优势的特征。
我们来看看中国有些什么样的哺乳动物的先驱型的化石，中国有一类动物叫卞氏兽，它是属于一种叫做“下孔类”的动物，2亿年前生活在中国的云南。这类动物算是原始的下孔类，原始的下孔类有一个更通俗的名字叫“似哺乳爬行动物”，什么意思呢？就是这些动物过去传统意义上还是归入到爬行动物的家族，但是它身体上已经有些特征，比如说下颌的特征，已经告诉我们，它已经属于哺乳动物家族的先驱成员了，往哺乳动物家族的方向去演化。这些动物属于哺乳动物的远祖，还不算真正的哺乳动物，但是它是哺乳动物的远祖。右边的这张图是哺乳形类，更加贴近哺乳动物的分支了，长得更像哺乳动物了。这样一个叫中国尖齿兽，我们看到一个小的头骨，非常小，就这么大一点点，这也是大家可以想象早期哺乳动物个子确实很小。
第七个演化事件：飞向蓝天
我们刚才提到了生命诞生在海洋中，脊椎动物也诞生在海洋中，然后开始登上陆地，当然有些又重返海洋，可是大家发现天空——脊椎动物还没有涉足，当然有些其他的动物已经涉足了，比如蜻蜓这样无脊椎动物已经涉足了，各种各样的昆虫，会飞的昆虫。可是脊椎动物家族当中最早飞上蓝天的，并不是我们现在看到的这些鸟类，而是一个家族叫做“翼龙”，翼龙最早出现在2亿多年前，可能比恐龙的出现时间稍晚一点，但是翼龙这个家族有一个最重要的特点，它身体上面有这样一个翼膜，可以飞上蓝天。翼龙实际上比鸟类还要早几千万年飞上蓝天，占领了空中这样一个领域，后来随着鸟类的繁盛，翼龙的家族衰退了，最后和恐龙家族一样，在六千多万年前一个重大的灾难中，翼龙的家族完全灭绝掉了。翼龙是不是恐龙？这点很有意思，实际上翼龙并不是恐龙，它的身体结构和恐龙不一样。
我们看看翼龙的身体结构，第一张图是翼龙的翅膀的结构，它实际上是有一个胳膊的骨头，然后连接一个非常长的第四指，也就是我们说的无名指，然后伸得非常长，和胳膊的骨头一起，支撑一个用于飞行的翼膜，这也是翼龙的飞行结构。
在脊椎动物当中，实际上是演化出了三种主要的飞行的模式，一种就是在翼龙当中的翼膜的飞行，还有一种也是翼膜，是在蝙蝠当中，但是它的身体结构不太一样，它的手指实际上是伸到翼膜当中，在蝙蝠中非常典型。当然，这两个类群不一样，翼龙是爬行动物类群，它是产蛋的，蝙蝠属于哺乳动物类群，是直接产小蝙蝠的。大家最熟悉的是鸟类的飞行模式，是用羽毛飞行。我们后面还会说到另外一种动物，实际上也是用羽毛来飞行。
翼龙的特点叫做“用无名指统治天空”，也就是说第四根手指头，就是无名指，非常地长，它用它来作为飞行的翼膜的主要支撑。我们看化石当中就显示了翼龙非常长的第四指，看起来比它长长的尾巴都要长很多。图片中的翼龙叫达尔文翼龙，达尔文是一个重要的生物学家、博物学家，我们也用他的名字来命名了这种非常有特色的具有代表性的中国的翼龙，在辽宁发现的，生活在距今1.6亿年前。
第八个演化事件：羽毛的演化
实际上最早的羽毛的出现，从目前的化石来看，是出现在侏罗纪时期，距今大概是1.6亿年前左右，我们已经发现了这样早期的羽毛。那个时候的羽毛并没有长在我们常规意义的鸟的身上，长在谁的身上呢？长在恐龙的身上。我们看到这张图有一个名字叫近鸟龙，它生活在一亿六千万年前的辽宁，从复原图来看，一眼看过去就觉得像是一只鸟，为什么呢？因为它身上所有的羽毛跟鸟并没有太大的差别。它有些羽毛也有一些非常鲜艳的颜色，这是通过研究化石中的色素体来发现的，也是一些最新的研究成果。所以说这类恐龙它们身上长的羽毛和鸟非常像了。真正的鸟类飞上蓝天可能又比它更晚一点，像近鸟龙这样的恐龙已经可以飞上蓝天了。
我们知道羽毛有什么用，一开始的时候，刚出现的时候，羽毛最早的形状实际上很简单，可能就是单根的、丝状的，这种羽毛实际上并不具有飞行的能力，它的主要作用可能有两个：一种是保温，丝状羽毛保温的感觉还是挺好，作用会很强；还有一种作用，有不同的颜色或者不同的模式，有可能对它的展示是有帮助的，比如雄恐龙去进行性展示的时候，去吸引异性的时候，它的羽毛可能会起到非常重要的作用，这是羽毛早期的两个功能。到后来演化之后，才真正出现能飞的羽毛，不管怎么样，这种羽毛的演化在脊椎动物演化中是很特别的。
我们从这张图来看一看羽毛形态的演化过程，这张图上把羽毛的演化分成了九个阶段，从第一个阶段，就是我们刚才说到的非常原始的丝状的，一根一根丝状的羽毛，然后羽毛可能会出现分叉的现象，然后出现羽轴，然后再片状化，最后一步步从丝状的羽毛的第一阶段，最后演化到最后一个阶段，就是第九个阶段——羽轴不对称的片状，我们知道这种不对称羽轴会有空气动力学飞行的功能，也就是说到第九个阶段的时候，羽毛终于完成了它的飞行能力的展现。所以我们回顾一下这九种羽毛都会有哪些作用。
首先，毫无疑问的，早期这种丝状、原始的羽毛，也包括一些片状羽毛会有些保温的作用。当然，炫耀也是很重要的一个作用，它可以向异性展示自己身体的健康，比如说孔雀展开了羽毛，实际上是雄孔雀在向雌孔雀说，“你看，我这漂亮的羽毛，身上没有寄生虫，说明我很健康，我们组建一个美好的家庭吧，我会保证你生下的后代都是非常强壮的”。所以炫耀，尤其在吸引异性上、展示上有很重要的作用。当然，还有一些作用，比如警示作用，通过大的羽毛或者是羽毛的某些动作，它可能具有警示作用。当然了，最重要的作用就是这种片状不对称羽毛具有飞行的作用，它能让这种动物飞上蓝天。而且最后我们还发现它会取代早些已经在蓝天遨游的翼龙，成为空中世界的主宰。
我们来看一看羽毛保存到化石上是什么样子。这个化石叫做耀龙，我取的名字叫“美羽不怕多”。耀龙身上有两种主要的羽毛，一种就是身上那种丝状的羽毛，在化石上显示的是黑色的，一团一团的黑色，一根一根的羽毛，它是全身都有的，可能具有一定的保温的作用。在它的尾部还有一种很特别的羽毛，是带状的，一根一根的，而且中间有羽轴的，片状的，有四根带状的尾羽。学者发现这个化石之后，后来经过研究之后发现，这种动物其实是“恐龙中的孔雀”，它要用这种带状的尾羽去展示，因为这样带状的尾羽在保温的性能上肯定不是很好，它在飞行上又没有什么作用，它是一种对称羽轴，它的主要作用是展示。所以干脆学者给这种恐龙取了一个名字叫“耀龙”——喜欢炫耀羽毛的恐龙。
当然还有其他一些恐龙身体上面也有羽毛，比如说像这样的羽王龙或者北票龙，羽王龙属于暴龙类的，这类恐龙的个子还是挺大，有9米长，但它身上长羽毛。我们知道大型动物其实主要要解决散热的问题，可是它身上长了羽毛，我们就可以推测在那个时候，至少是有些季节性的寒冷的气候，要不然它这么大型的个体，散热还散不过来呢，长这样的羽毛干什么？
还有些羽毛，就不光是保温和展示的功能，比如说我们看到小盗龙身上的羽毛，这是生活在一亿两千万年前辽宁的一种小恐龙，非常小，我们中国古动物馆也有展示，算上尾巴的话也就70厘米长的恐龙。这种恐龙已经可以飞上蓝天了，不但会飞，而且飞得非常好，因为它的羽毛形态已经和现代鸟类没有什么差别。右侧的尾羽龙，我们知道这是另外一种喜欢展示羽毛的恐龙，可以看到保存为扇状的尾羽，很可能是用来招揽异性。
也有一些恐龙非常奇特。我们看到前面这些恐龙，无论是保温什么呀，飞行呀，它都是用这种常规的羽毛的状态。可是呢，有一类恐龙，它的飞行不是用羽毛来飞的，这类恐龙也是最近被科学家所认识到，在年的时候第一次报道。你们看到这个复原图就是展示它飞行时的状态，实际上有点类似于翼龙或者蝙蝠，它有一个翼膜，它是用翼膜来飞的，所以我们管这类恐龙叫做“恐龙界的翼装侠”或者“恐龙界的蝙蝠侠”，所以它们是很特别的一类动物。
无独有偶，前面我们看到了一个奇翼龙的恐龙用这种方式飞，后来又找到了新的化石，叫浑元龙。它也是用翼膜来飞的，所以它们这些恐龙的数量并不是很低，它们是属于恐龙界奇葩的一个类群，它们用翼膜来飞的方式类似于蝙蝠、类似于翼龙，但是和其他绝大多数用羽毛飞行的恐龙是不一样的。
我们讲了很多恐龙羽毛的知识，我们就会问了，恐龙灭绝了吗？这个问题实际上是很多人都很
