《自然》封面文章遭質疑,「史上最小恐龍」 還是某種蜥蜴?

2021-01-15 澎湃新聞

3月12日,中美科學家聯合發表的一篇名為《緬甸白堊紀蜂鳥大小的恐龍》的論文登上了當期《自然》封面。但文章刊出僅24小時後,國內便有多位學術同行聯合發表了質疑文章《琥珀中的「史上最小恐龍」,也許是史上最大烏龍》,認為論文將琥珀中發現的新屬新種——寬婭眼齒鳥,斷定為「最小恐龍」證據不足,它很可能屬於某種蜥蜴。

學術同行質疑稱:「如果這件化石不是鳥,也不是恐龍,那這項研究的一切結論,以及結論的外延、重要性和科學意義都將無從談起。」

對於質疑,論文第一作者、中國地質大學副教授邢立達在接受《中國科學報》採訪時表示,他已第一時間聯繫了其他作者,並準備在接到《自然》正式質詢文章後再在雜誌上進行回應。

論文作者之一的中科院高能物理研究所研究員黎剛回復稱,當天已將高解析度CT掃描數據交給了質疑文章的作者,並且歡迎他們提出自己的解讀。如有國外同行希望能仔細檢查數據,團隊也會提供。

眼齒鳥生態復原圖。

最奇怪的「鳥」

這枚琥珀化石產自緬甸北部克欽邦胡岡谷地,地質學家經同位素測定地質年齡後認為,胡岡谷地的琥珀形成於約1億年前。

琥珀中的頭骨長僅約14毫米,有尖銳的喙部、密集的牙齒和巨大的眼眶,喙後長度僅7.1毫米。

論文作者認為,窄長而尖的吻部、後移的鼻孔、增大且輪廓清晰的眼窩、縮短的眶後區域,以及圓頂狀的頭頂,這一頭骨整體展現出鳥類頭骨的形態,所以將該動物歸屬為鳥類。

據悉,最小的現生鳥類是蜂鳥,其中,吸蜜蜂鳥重約1.9克、長約5釐米,是世界上最小的鳥類。因此,從頭骨尺寸來看,眼齒鳥比蜂鳥還要短一些,是迄今發現的最小的古鳥類,同時也是史上最小的恐龍(廣義恐龍包括鳥類)。

而恐龍的極端「小型化」現象前所未見。

論文通訊作者、中科院古脊椎動物與古人類研究所外籍研究員鄒晶梅在介紹這項研究成果時曾說:「這是我有幸研究過的最奇怪的化石。」

學術同行的質疑

之所以說奇怪,不僅因為它體形小,作者還在論文中詳細介紹了標本所具有的一系列解剖特徵,發現很多特徵只有蜥蜴具有,在已知恐龍/鳥中卻很難找到。

耐人尋味的是,研究團隊也承認,尚沒有找到特定的頭骨特徵將該動物確切歸入鳥類、非鳥恐龍,或其他主龍類,甚至不能完全排除這個頭骨屬於別的動物。

研究團隊明確提出該物種的分類還存在一定的不確定性,卻在演繹標本的重要性和科學意義時,論文仍然完全只考慮該標本屬於恐龍/鳥的論斷,通篇不提這件標本屬於蜥蜴的可能性,這是學術同行質疑的主要原因。

質疑者對該研究結論共提出了幾個疑點,包括系統發育分析不合理;鳥類和恐龍在頭骨上有一個非常穩定而具有鑑別性的特徵——眶前孔,琥珀頭骨上並沒有;琥珀頭骨上頜骨的牙齒是側生齒,這種著生方式在蜥蜴中常見,但在恐龍和鳥類中是史無前例的;在眼眶的下後方有沒有方軛骨,是蜥蜴和恐龍/鳥頭骨的又一大區別,但作者隻字未提;琥珀頭骨的鞏膜骨只在蜥蜴中發現過,在恐龍和鳥類中從沒有過;琥珀頭骨上的牙齒異常多,超過了目前已知所有的鳥類,這在蜥蜴中卻很常見;標本的大小對恐龍或鳥來說不合常理,至少極為罕見,等等。

實際上,在論文中,以上這些支持標本更可能是蜥蜴的證據,都被作者當成了一種特殊鳥類的「亮點」。

中科院古脊椎動物與古人類研究所所長鄧濤表示,一旦證明這件標本不是鳥類,而是蜥蜴,這篇論文的重要性和科學意義就會大打折扣。

非凡結論一定要有非凡證據

在古生物學領域,科學家堅信一句話:非凡的結論一定要有非凡的證據。

「很難想像有一種鳥長成這樣。」一位匿名古生物學家認為,它與常規認知產生了巨大反差,因此對證據的解釋就必須有更嚴格的要求。

他分析,具體到這項研究,研究人員找到化石首先會有一個基本預判,從自己研究的領域出發,認為可能是鳥類,這並沒有錯。關鍵是,作者的預設太強,先入為主認定這件標本就是鳥類,並把其他與蜥蜴相似的特徵,都加到這種特殊「鳥類」的身上。「作者甚至從來沒有試圖想要先去嚴格地證明這就是鳥類,也沒有在蜥蜴的可能性方面做進一步探討。」

他認為,這樣的研究設計和論證思路是有缺陷的。「正常情況下如果一件標本有些證據顯示像鳥類,有些證據顯示像蜥蜴,甚至像蜥蜴的證據更多,那麼就要及時調整預判,做一個更大尺度的分析,鳥類和蜥蜴的方向都要考慮,最終看更接近誰。」

比如,計算眼齒鳥的系統位置時,就不能只把它放在一個樣本選取全部為鳥類的數據矩陣內運算,而應該置於更大的範圍內,樣本應該包括恐龍、蜥蜴等其他爬行動物的代表。但作者並沒有這麼做,這樣一來,本該是重要的系統發育證據就失效了。

「對結論的預判應該隨著證據分析的深入隨時調整。」他強調,尤其當結論顛覆常規理論的時候,支持結論的證據一定要過硬,論證的邏輯一定要嚴謹。「這也取決於研究人員花了多少時間尋找足夠的證據,並驗證這些證據。目前看來,作者對證據驗證的程度還不充分。」

鄧濤還補充道,由於化石標本的唯一性,常常會尋找一些合作者,而標本的獲得者也許未必具有足夠的學術水平,學術判斷能力不足,就會出現失誤。

同行評審失效了嗎

一篇頂級期刊的封面文章有明顯不足,同行評審參與的「把關機制」失效了嗎?

好雜誌一定不缺評審人,但在現實操作中,一篇論文的質量好壞,審稿人的影響不可小視。上述匿名專家介紹,《自然》最少有兩個同行評審,最多可達5個,這取決於文章內容涉及領域的大小。這篇文章的研究方向比較窄,也許找到的就是兩個鳥類專家,恰好他們也陷入了「鳥類思維」。

如何選擇評審專家、如何看待評審意見,每個雜誌的具體操作方式不一樣。匿名專家提到,《自然》審稿規定明確指出,雜誌沒有由高級科學家組成的編委會,主編和編輯的權力比較大。

鄧濤說,選中的審稿人,評審風格差異也很大,結果就有了彈性。有的批評傾向很強,有的比較「仁慈」。有的審稿人與作者熟悉,更容易相信作者。

回到這篇論文,它的問題是否有可能被提前發現和糾正?匿名專家的看法是,如果作者或者審稿人中,至少有人對爬行動物有所了解,應該很容易意識到這些問題。「現在的研究領域細分嚴重,每個科學家只研究他所熟悉的內容,評審專家也不例外。」

當然,論文的發表就算嚴格遵守了評審程序,也總有漏網之魚,這是不可避免的。鄧濤表示,審稿人最主要的職責並不是重複實驗和分析過程。論文作者才是一項研究的第一責任人,要做出理智的判斷和選擇,這也體現了科學家的學術態度。

(原標題:《自然》封面文章遭質疑 「史上最小恐龍」或成最大烏龍)

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