从龙到鸟 日本发现白垩纪古鸟化石 或改变鸟类演化历史

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日本发现白垩纪古鸟化石，或改变鸟类演化历史！ 鸟类是一个庞大而且古老的家族，最早的鸟类可以追溯到早白垩世时期，它们集中发现于中国辽西的热河生物群中，比如着名的孔子鸟、会鸟、热河鸟等等。最近，古生物学家在日本发现了一种古老鸟类，它的化石发现有助于我们更好的认识鸟类的早期演化。 福井之羽 福井县位于日本本州岛西部，面朝日本海，这里有好吃的越前蟹，还有特色炸猪排。除了各种美食，福井县也是日本最重要的恐龙化石产地，福井盗龙、福井猎龙、福井巨龙、福井龙都是在这里发现的。 图注：越前蟹，福井名产，图片来自网络 图注：福井县立恐龙博物馆中的福井盗龙化石 福井的恐龙全部来自于胜山市的胜山恐龙采石场，该采石场从上世纪80年代末开始发掘，到目前已经发现了多种恐龙以及大量的古生物及遗迹。2013年的夏天，第四次恐化石发掘调查开始。到8月份，古生物学家就发现了一具三维立体保存的古鸟类化石，这可是胜山恐龙采石场第一次发现鸟类化石，同时也是日本发现的最早的鸟类化石。 图注：胜山恐龙采石场，许多着名的恐龙都是在这里发现的 图注：胜山恐龙采石场发现的鸟类化石，图片来自论文 新发现的古鸟化石编号：FPDM-V-9769，化石包括：不完整的下颌，部分颈椎骨和背椎骨，近乎完整的尾椎骨，部分肋骨、较为完整的前肢和后肢骨骼等。 为了保证脆弱的骨骼化石不被破坏，研究人员使用了CT扫描和3D打印技术，精确复制了化石进行研究。2019年11月14日，研究团队在《通讯-生物学》杂志上发表了一篇名为《来自日本早白垩世一不寻常鸟类预示早期鸟类的复杂演化史》的研究论文。 图注：福井鸟的化石及复原图，图片来自网络 图注：福井县立恐龙博物馆中关于发现古鸟类化石的报道 论文中正式将福井县发现的白垩纪鸟类命名为福井鸟，属名来自「 ”Fukui”和拉丁语中的「 ”pteryx”。福井鸟的模式种名为原始福井鸟，模式种名来自拉丁语，意为「 ”原始”，显示了这种白垩纪鸟类的原始特征。 会飞又能跑的古鸟 福井鸟正模标本翼展约0.5米，研究骨骼发现其还是只年龄不满1岁的幼鸟。成年福井鸟的翼展应该能够达到1米，从头到脚长度约0.6米，算得上是比较大的中生代鸟类啦。 图注：福井鸟已经发现的化石部分，图片来自论文 福井鸟具有典型的鸟类特征，看上去就像是一只大斑鸠。福井鸟的脑袋很大，嘴巴是宽而坚硬的角质喙，在它的头上长有一对大眼睛，具有很好的视力。福井鸟的脖子较长，而且转动灵活，脖子后面则连接着结实的身体。福井鸟的前肢长而有力，长着飞羽，形成一对翅膀，不过依然保留着爪子。与前肢相比，福井鸟的后肢也很长，而且强壮，证明福井鸟同时具有很强的地面运动能力。 由于没有保存羽毛化石，我们无法还原福井鸟的颜色，不过以目前发现的化石足够证明这种一种具有飞行能力的白垩纪古鸟。 生活在早白垩世的日本 福井鸟的化石来自胜山组，该地层年代为早白垩世的阿尔布阶，时间大约为距今1.2亿年前。根据发现的化石显示，当时的胜山气候温暖湿润，生长着大片的森林。 图注：白垩纪胜山组生态复原图 已经在胜山组发现的恐龙包括有体型中等的肉食性恐龙——福井盗龙，体型小而敏捷的肉食性恐龙——福井猎龙，体型巨大的植食性恐龙——福井巨龙，体型中等的植食性恐龙——福井龙。除了恐龙，当时还生活着翼龙、鳄类、鱼类及各种昆虫，这些动物构成了一个完整的早白垩世林地生态系统。 图注：福井猎龙是福井鸟的天敌，图片来自网络 生活在早白垩世的福井鸟主要以植物果实和昆虫等为食，由于经常在地面上觅食，所以保留了较强的奔跑能力。肉食性恐龙是福井鸟的主要天敌，特别是敏捷灵活的福井猎龙，在遇到危险的时候，福井鸟会起飞或者迅速爬到树上躲避。 有意义的尾巴 今天地球上所有的鸟类，无论是会飞的还是不会飞的，尾巴上都有尾踪骨。尾踪骨是鸟类在长期飞行运动的影响下，尾骨缩短愈合形成的，其作用是附着并支撑扇形排列的尾羽。在福井鸟的化石中保存了几乎完整的尾椎骨，末端就有尾踪骨。 图注：福井鸟的尾踪骨结构，图片来自论文 尾踪骨被认为是鸟类早期演化的一共关键特征，其代表了对于飞行的适应。福井鸟的发现改变了人们对于鸟类早期飞行适应的认识，论文作者认为由恐龙长尾巴变短而成的尾踪骨或许只是尾巴退化变短的副产品，无飞行适应无关。尾踪骨能够支撑尾羽，用于飞行，可能是鸟类在早期飞行中在尾踪骨已经形成基础上的变化，这也很好解释了为什么包括天青石龙属在内的许多恐龙也长有尾踪骨结构。 图注：天青石龙复原图，图片来自网络 图注：天青石龙骨骼线图，注意其身后的尾踪骨，图片来自网络 日本古生物学者、福井县立恐龙博物馆特别馆长东洋一表示：「 ”恐龙进化中锁骨及胸骨渐趋发达、尾巴渐渐变短而逐渐向鸟类进化。通过对此块化石的研究可以发现此进化过程的线索。” 图注：福井鸟在鸟类演化树上的位置，图片来自论文，小盗龙汉化 总结一下： 1.福井鸟是日本发现的最早的鸟类 2.福井鸟是福井县胜山组发现的第一种鸟类 3.福井鸟具有尾踪骨，其或许将改变我们对于鸟类早期演化中一些问题的认识 4.福井鸟目前发现生存年代最早的具有三维保存的古鸟化石 PS：在论文发表前，我曾参观了福井县立大学的恐龙研究所，看到了福井鸟正模标本及3D打印模型，并且与研究者东洋一教授和野田芳和教授交流，在此表示感谢！ 参考资料： Takuya Imai, Yoichi Azuma, Soichiro Kawabe, Masateru Shibata, Kazunori Miyata, Min Wang 「 ”An unusual bird from the Early Cretaceous of Japan suggests plex evolutionary history of basal birds”. Communications Biology volume 2, Article number: 399 图片 / 部分照片由本人拍摄，部分来自网络 ​文字 / 江氏小盗龙 ​排版 / 江氏小盗龙​​​​​​​