自然科普:不長牙、禿屁股、大胸肌,現代鳥的樣子為何如此奇葩
來源:物種日曆
發布時間:2021-09-29
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孔夫子一定不會(hui) 想到,他老人家的名字會(hui) 和後世發現的一類中生代鳥類扯上關(guan) 係,而這些神奇的物種也確實如劃過夜空的聖賢一般,照亮了整個(ge) 鳥類輝煌的演化之路,它們(men) 就是孔子鳥(Confuciusornis)。

與(yu) 那些名字拗口又生僻的古生物不同,孔子鳥的名字對於(yu) 中國人來說倍感親(qin) 切, Confucius直譯過來就是“孔夫子”,因此也可稱為(wei) “孔夫子鳥”。它生存的年代是距今1.25~1.2億(yi) 年前的早白堊紀,其模式種標本的發現地是在古生物學界聲名顯赫的熱河組。

孔子鳥化石,藏於(yu) 中國古動物館 | Captmondo / Wikimedia Commons

作為(wei) 熱河生物群代表物種的孔子鳥,不論是在科研價(jia) 值、討論熱度還是大眾(zhong) 知名度上都與(yu) 始祖鳥不相上下,可謂是最有名的中生代鳥類之一。但如此具有傳(chuan) 奇性的物種,它的發現卻隻是一個(ge) 偶然。

鳥從(cong) 遼西來

時間回到1993年的中國遼寧。

一名叫楊雨山的當地村民在北票市郊的四合屯勞作時,無意間發掘出了一些零碎的動物骨骼化石(後經辨認主要是顱骨和前肢),而後這些標本被送交到博物館保存。隨後在1995年,經中國著名古鳥類學家侯連海帶領團隊進行了係統性的研究,最終確認這些遺骸屬於(yu) 一種原始的鳥類,並正式將其模式種命名為(wei) “聖賢孔子鳥(C.sanctus)”。

孔子鳥複原圖 | Velizar Simeonovski / Wikimedia Commons

在分類上它屬於(yu) 孔子鳥科(Confuciusornithidae)-孔子鳥屬,是一種處於(yu) 演化基幹階段的早期鳥類。不過聖賢孔子鳥並不是該屬唯一的有效種,1999年發現的杜氏孔子鳥(C.dui)是這個(ge) 家族中的第二個(ge) 成員。

由於(yu) 最初的孔子鳥化石是發現於(yu) 一片湖泊沉積地層中,因此古生物學家推斷:它們(men) 可能和部分現代涉禽一樣棲息在食物豐(feng) 饒、水源充足的淡水湖岸濕地。而危機總是潛藏在美好的表象之下,一場突如其來的火山爆發在瞬間殺死了它們(men) ,雨水將這些鳥兒(er) 的軀體(ti) 衝(chong) 刷到湖床中,迅速被淤泥所掩埋。曆經億(yi) 萬(wan) 年的光陰流轉,這些被時光凍結的孔子鳥殘骸最終得以重見天日。

孔子鳥化石,藏於(yu) 北京自然博物館 | BleachedRice / Wikimedia Commons

為(wei) 了揭開鳥類演化過程中的諸多謎團,更大規模的發掘也轟轟烈烈拉開了帷幕,世人終於(yu) 見識到遼西這片化石寶庫所蘊藏的巨大魅力。截止到2000年,這裏發現的孔子鳥化石數目就超過了1000件!且絕大部分標本的保存狀況都相當完好,甚至保留了清晰羽毛印痕。其數量之多、保存度之高即便在全球範圍內(nei) 都相當罕見。而隨著孔子鳥的名聲大噪,中國遼寧的熱河組地層也成為(wei) 了全球古鳥類研究領域的一塊新興(xing) 熱土。

天空先驅者

這僅(jin) 有鴿子大小、翼展不過0.7米、體(ti) 重頂多1.5千克的小鳥,究竟有什麽(me) 魔力,吸引了世人如此多的關(guan) 注呢?

首先,相對始祖鳥這樣更原始的鳥翼類,作為(wei) 過渡物種的孔子鳥,具備了更多更先進的離態特征(更接近現代鳥類而非獸(shou) 腳類恐龍的演化特征)。孔子鳥的出現就像一塊遺落的碎片,把非鳥類恐龍與(yu) 鳥類演化拚圖上的缺失填補完整。其次,與(yu) 同期其他原始鳥類相比,孔子鳥身上同時具備了不少現代鳥類和原始鳥類的發育特征,這為(wei) 我們(men) 深入了解鳥類的起源和演化,提供了一個(ge) 不可多得的參照對象。

編號HMN 1880的始祖鳥標本,它有尾椎骨構成的長長的尾巴,嘴裏有牙齒 | H. Raab / Wikimedia Commons

舉(ju) 例來說,孔子鳥有以下幾個(ge) 值得關(guan) 注的特點:

與(yu) 滿口尖牙利齒的始祖鳥不同,孔子鳥是目前已知最早具備無牙角質喙構造的鳥類。在同一區域、同一時期的遼寧鳥(Liaoningornis)和燕鳥(Yanornis)等基幹型鳥類,卻和大部分獸(shou) 腳類恐龍一樣,口中長有牙齒。而處於(yu) 演化早期階段的孔子鳥,已擁有和現代鳥類無異的喙部結構,這也將鳥類牙齒的消失和角質喙出現的曆史追溯到了白堊紀早期。

孔子鳥的尾椎骨和現代鳥類一樣,已大幅縮減並逐漸融合為(wei) 完整的尾綜骨,而尾綜骨的出現在更方便鳥類尾羽附著的同時,還能有效減輕體(ti) 重,為(wei) 飛行能力的提升鋪平道路。

現代鳥類的骨骼,紅圈裏的部位是尾綜骨(pygostyle) | Squelette_oiseau / Wikimedia Commons

為(wei) 了更好地在天空翱翔,孔子鳥的胸骨也變得更為(wei) 突出並特化成了原始的龍骨突,這一突破性的“改良”使得孔子鳥擁有了更發達的胸肌,從(cong) 而能在拍打雙翼時獲得更高效的飛行能力。

孔子鳥的顱骨結構也更接近現代鳥類。它們(men) 眼眶後方的顳(niè)顬(rú)孔已愈合演變為(wei) 上下兩(liang) 個(ge) 孔,這一特征從(cong) 未在包括始祖鳥在內(nei) 的獸(shou) 腳類恐龍身上發現過。

雄性孔子鳥的尾羽相對雌性更為(wei) 修長,科學家推測,更長的尾羽能讓雄性在求偶中占據優(you) 勢。這說明孔子鳥和不少現代鳥類一樣,在外觀形態上存在著顯著的兩(liang) 性分化現象,孔子鳥也成為(wei) 了已知最早具有“兩(liang) 性異形”發育特征的鳥類。

孔子鳥的複原形象,也像現代鳥類一樣具有鮮豔的顏色 | PaleoEquii / Wikimedia Commons

通過研究孔子鳥身上的諸多不尋常之處,我們(men) 可以推斷現代鳥類的很多複雜社會(hui) 行為(wei) ,其實在白堊紀早期的基幹原始鳥類身上就已端倪初顯。可見鳥類的演化起源遠比我們(men) 之前認為(wei) 的更早。

或許正是因為(wei) 孔子鳥巨大的科研價(jia) 值,從(cong) 20世紀90年代末開始,出現了一係列針對孔子鳥化石的非法盜采行為(wei) 。孔子鳥的標本成為(wei) 了黑市上最搶手、價(jia) 格最高的“明星化石”,數以千計的珍貴標本就這樣流失到了海外。中科院古脊椎動物與(yu) 古人類研究所(IVPP)的相關(guan) 統計顯示:有超過80%的孔子鳥化石在走私出境後,被美國、德國和日本的私人收藏家所買(mai) 下,主要是由於(yu) 這些國家並無相關(guan) 法律,明文禁止此類化石進口。

結語

鳥類征服藍天的曆程,稱得上是脊椎動物演化史上最波瀾壯闊的一頁,盡管孔子鳥的身軀早已化為(wei) 頑石,但當你抬頭仰望天空時,還能從(cong) 婉轉的鳥鳴聲中,感受那延續了億(yi) 萬(wan) 年的生命脈動。




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