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        中科院團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)新化石將鳥類起源時間提前兩千萬年

        2025-04-28 00:00:00
        海外星云 2025年2期
        關(guān)鍵詞:特征研究

        鳥類是地球上最為成功的脊椎動物類群之一,從南極到北極、從海洋到沙漠,幾乎遍布地球的每個角落。它們的飛行能力、獨(dú)特的羽毛結(jié)構(gòu)以及高度適應(yīng)性的身體構(gòu)造,一直是科學(xué)家們孜孜以求研究的對象。然而,關(guān)于鳥類是如何從恐龍演化而來,尤其是它們是在什么時候獲得這些特征的問題,始終充滿爭議。

        自1861年德國巴伐利亞石灰?guī)r采石場發(fā)現(xiàn)第一具始祖鳥化石以來,這個距今約1.5億年的物種就成為了連接恐龍和鳥類的重要化石證據(jù)。始祖鳥既具有羽毛和翅膀等鳥類特征,又保留著爬行動物般的長尾和銳利爪子,完美詮釋了達(dá)爾文所說的“過渡形式”。然而,在此后的160多年里,除了始祖鳥之外,科學(xué)家們一直未能在侏羅紀(jì)地層中發(fā)現(xiàn)其他確切的鳥類化石,這使得鳥類早期演化的歷史長期處于模糊狀態(tài)。

        近日,這一歷史空白終于被打破。中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所王敏研究員團(tuán)隊在英國《自然》雜志上發(fā)表最新研究成果,報道了他們在中國福建省南平市政和縣發(fā)現(xiàn)的一種新的鳥類化石——八閩鳥。這一發(fā)現(xiàn)不僅填補(bǔ)了鳥類早期演化歷史中的重要空白,還大幅改寫了科學(xué)界對鳥類演化進(jìn)程的認(rèn)知。

        這具保存完好的八閩鳥化石出土于距今約1.49億~1.5億年的地層中,與德國的始祖鳥年代相近。通過對化石的詳細(xì)研究,該團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)這是一種體型嬌小的鳥類,估計體重為140~300克,大約能放在人的手掌中。八閩鳥展現(xiàn)出了一系列令人驚訝的特征組合:它具有現(xiàn)代鳥類才有的短尾,尾椎骨融合成尾綜骨;同時,其肩帶和骨盆的構(gòu)造也顯示出與現(xiàn)代鳥類相似的特征。然而,它的手部結(jié)構(gòu)仍保持著與非鳥類獸腳類恐龍相似的原始特征。

        八閩鳥的發(fā)現(xiàn)具有里程碑式的意義。王敏介紹說:“它是目前已知最早的短尾鳥類,將這一關(guān)鍵特征的出現(xiàn)時間提前了將近2000萬年。在此之前,最早的短尾鳥類化石記錄來自早白堊紀(jì),年代約為1.3億年前?!?/p>

        更重要的是,他們在同一地點(diǎn)還發(fā)現(xiàn)了一塊可能屬于今鳥型類的叉骨化石。通過精確的幾何形態(tài)測量和系統(tǒng)發(fā)育分析,研究團(tuán)隊認(rèn)為這塊叉骨很可能屬于更為進(jìn)步的鳥類類群。這些發(fā)現(xiàn)共同表明,鳥類在晚侏羅紀(jì)時期就已經(jīng)開始了顯著的分化。

        八閩鳥的發(fā)現(xiàn)源于研究團(tuán)隊在福建政和地區(qū)的持續(xù)探索。2023年10月至11月期間,研究團(tuán)隊在政和縣楊源村附近進(jìn)行了為期近兩個月的野外發(fā)掘工作。除了這些珍貴的鳥類化石外,他們還發(fā)現(xiàn)了52具龜鱉類化石、17具半水棲爬行動物化石,以及大量的魚類和植物化石。這些化石共同構(gòu)建出了一幅晚侏羅紀(jì)時期該地區(qū)豐富的生態(tài)系統(tǒng)圖景。

        在鳥類的演化過程中,短尾的出現(xiàn)被認(rèn)為是一個重要的變革特征。這一特征不僅有助于減少飛行時的空氣阻力,還能使身體重心前移,從而改善飛行能力。然而,這種特征是如何從長尾逐漸演化而來的,一直是個謎團(tuán)。八閩鳥的尾綜骨由5節(jié)尾椎骨融合而成,這與其他早期鳥類如孔子鳥(具有10節(jié)融合的尾椎骨)有明顯區(qū)別。八閩鳥的尾綜骨呈現(xiàn)出向背部彎曲的特征,這種構(gòu)造雖然程度較輕,但已經(jīng)顯示出了與今鳥型類相似的“犁形”特征。這些特征表明,鳥類的某些關(guān)鍵形態(tài)特征可能在演化歷史中出現(xiàn)得比此前認(rèn)知更早。

        通過詳細(xì)的形態(tài)學(xué)分析和系統(tǒng)發(fā)育研究,研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)八閩鳥在進(jìn)化樹上的位置介于始祖鳥和其他更為進(jìn)步的鳥類之間。它展示了一種獨(dú)特的“鑲嵌式進(jìn)化”模式:一些特征(如短尾和進(jìn)步的肩帶結(jié)構(gòu))已經(jīng)非?,F(xiàn)代化,而另一些特征(如手部結(jié)構(gòu))則仍保持著原始狀態(tài)。這種特征組合為我們理解鳥類是如何逐步獲得現(xiàn)代特征提供了重要線索。

        研究團(tuán)隊還通過貝葉斯定年分析推測,鳥類的起源時間可以追溯到中侏羅世晚期(約1.72億~1.64乙年前)。如果考慮到同地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)的叉骨確實(shí)屬于今鳥型類,那么鳥類的起源時間可能還要進(jìn)一步提前到早侏羅世晚期。這一時間估計比此前的認(rèn)知要早得多。

        中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所周忠和院士指出:“即使考慮到始祖鳥的系統(tǒng)發(fā)育位置存在不確定性,我們也不會懷疑八閩鳥是一種真正的侏羅紀(jì)鳥類。這個發(fā)現(xiàn)表明,鳥類在晚侏羅紀(jì)時期就已經(jīng)開始了顯著的分化。”

        值得注意的是,八閩鳥可能具有比始祖鳥更強(qiáng)的飛行能力。研究發(fā)現(xiàn),它的肩胛骨和烏喙骨是分離的,這種特征在現(xiàn)代鳥類中普遍存在,有利于提高飛行能力。它的叉骨呈“回旋鏢”形,叉角約為65度,比始祖鳥的叉角小得多,這種構(gòu)造更接近現(xiàn)代鳥類。這些特征共同表明,八閩鳥在飛行能力上可能比同時期的其他鳥類更為進(jìn)步。

        八閩鳥化石的發(fā)現(xiàn)地點(diǎn)——政和生物群,近年來已經(jīng)成為古生物學(xué)研究的重要化石產(chǎn)地。就在一年前,研究團(tuán)隊在這里發(fā)現(xiàn)了一種被命名為“福建獵龍”的恐龍化石,被認(rèn)為是鳥類最近的親緣類群之一。目前,這個化石產(chǎn)地已經(jīng)出土了超過100具化石標(biāo)本,大部分是水生或半水生動物。

        它為研究侏羅紀(jì)末期的生態(tài)系統(tǒng)提供了難得的窗口。這里的發(fā)現(xiàn)不僅幫助我們理解了鳥類的早期演化歷史,也展現(xiàn)了距今約1.5億年前這片區(qū)域豐富的生物多樣性。

        隨著發(fā)掘工作的繼續(xù)進(jìn)行,研究團(tuán)隊相信政和生物群還會帶來更多重要發(fā)現(xiàn)。這些發(fā)現(xiàn)不僅能幫助我們更好地理解鳥類的起源和早期演化,也將展現(xiàn)侏羅紀(jì)末期這個重要的進(jìn)化轉(zhuǎn)折點(diǎn)更完整的生命圖景。

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