科普星空体育官网入口网站:日本恐龍福地——福井,驚險原始鳥類化石
來源:科普中國
發布時間:2020-05-26
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 說到日本,大家的第一印象也許是現代化的國際都市東(dong) 京、有著長安棋盤狀街道的古樸京都,其他像大阪、北海道、奈良、長崎、熊本等地相信大家也都不陌生,並且這些都市都各有特色,但如果說到“福井”,相信多數人都滿頭問號。

  我在本科時期曾到福井交換留學,記得每次說到這個(ge) 地方時,親(qin) 戚普遍的反應是:

  “那個(ge) 地方核災沒問題吧?”

  “那是福島…”

  “喔!我搞混了,是博多豚骨拉麵很有名那個(ge) !”

  “那是福岡(gang) …”

  “那…福井到底有什麽(me) ?”

  通常到這時我就會(hui) 眼睛放光的回答:

  “有!恐!龍!”

  而就在幾天前,福井縣立恐龍博物館的研究團隊在《Communications Biology》上發表了一篇題為(wei) “來自日本白堊紀早期的不尋常鳥類(獸(shou) 腳類,鳥翼類)揭示基幹鳥類的複雜演化史(An unusual bird (Theropoda, Avialae) from the Early Cretaceous of Japan suggests complex evolutionary history of basal birds)”的論文中,介紹在福井新發現了恐龍後裔的原始鳥類,而且這隻鳥還有許多特別之處。

  

  福井被譽為(wei) 日本的恐龍王國,圖為(wei) 福井車站 (圖片來源: )

  福井——日本的恐龍福地

  日本人民對古生物尤其是恐龍的喜愛簡直到了癡迷的地步,除了有大量相關(guan) 的科普書(shu) 籍、漫畫、遊戲以外,NHK(日本放送局,類似中國的央視)也曾製作許多高質量的相關(guan) 科普視頻,甚至連有“國民老婆”之稱的新垣結衣都被請來幫古生物站台。

  

  人氣偶像新垣結衣參與(yu) 古生物與(yu) 演化科普節目的演出(圖片來源:https://eiga.com/news/20150510/9/)

  即便有如此之高的熱情,日本的恐龍化石的發現依然是相對稀少,主要原因就是在恐龍存活的中生代,現在所見的日本列島都還沒有形成,因此過去日本人對能在自己國土上發現恐龍並不抱太大希望。

  不過皇天不負苦心人,從(cong) 1978年日本首度在岩手縣發現第一件恐龍化石以來,陸陸續續在日本全國包括熊本、群馬、石川、福島等,北起北海道南至鹿兒(er) 島的19個(ge) 縣(日本的縣級相當於(yu) 中國的省級)都有發現恐龍化石,這其中也包括福井。

  

  紅色區域為(wei) 福井(圖片來源:Wikipedia)

  福井在日本的北陸地區,屬於(yu) 麵臨(lin) 日本海西側(ce) ,在中生代的時候這個(ge) 地方和亞(ya) 洲大陸還是相連的,屬於(yu) 整個(ge) 大陸最東(dong) 端的部分,這在中生代隨著時代變遷,有時是陸地的河川、湖泊,有時則是汪洋。而也因為(wei) 這個(ge) 地理關(guan) 係,福井發現的恐龍類群和同時代的中國以及亞(ya) 洲其他地方的恐龍生物群有許多關(guan) 聯。

  前麵雖然說日本在許多地方都找到了恐龍化石,但由於(yu) 多數材料都破碎不全,現在命名的種類也僅(jin) 有7種左右,而這其中光是在福井找到的就有5種(獸(shou) 腳類的福井盜龍、福井獵龍,蜥腳類的福井巨龍,鴨嘴龍類的福井龍、越龍),由此可見福井在日本恐龍研究上占有重要的地位。

  

  筆者也曾參與(yu) 過當地恐龍研究的相關(guan) 發掘

  日本最古老的鳥類化石現身

  而這次在福井找到的是一隻原始的鳥類,更是日本國內(nei) 目前最為(wei) 古老的鳥類化石。這隻鳥的發現其實是在2013年,因此我在日本留學時其實已經知道有這個(ge) 標本了,但由於(yu) 研究需要細心和縝密的思維,因此到今年才發表。

  

  福井鳥的骨骼化石(圖片來源:參考文獻[1])

  這種新發現的鳥類叫做原始福井鳥(Fukuipteryx prima),其中屬名的Fukui就是日本福井,-pteryx雖然是翅膀的意思,但從(cong) 始祖鳥(Archaeopteryx,意思是原始的翅膀)以來,就習(xi) 慣將這個(ge) 詞綴翻譯成鳥;而種名的prima則代表這個(ge) 鳥在演化上非常的原始,是日本目前發現最為(wei) 原始的鳥類。福井鳥在骨骼的保存上相對完整,為(wei) 鳥類的早期演化提供許多信息。

  

  福井鳥的骨骼CT重建圖(圖片來源: 參考文獻[1])

  目前世界上發現最早的鳥類是侏羅紀晚期距今約1億(yi) 5000萬(wan) 年前的始祖鳥,發現於(yu) 德國的索羅霍芬。福井鳥生存的年代在距今約1億(yi) 2000萬(wan) 年前的白堊紀早期,這個(ge) 時期的鳥類在始祖鳥後已經有多樣的演化,在中國遼寧、甘肅以及西班牙和巴西等地發現了有超過60個(ge) 種類,但這其中有9成左右都來自中國遼寧的熱河生物群。

  如果對恐龍研究熟悉的朋友可能就知道,中國的熱河生物群都是板狀的保存,生物死亡後沉入湖中被一層一層壓上,由於(yu) 沒有劇烈的擾動,因此羽毛等軟組織甚至都清晰可見。但最大的缺點就是在積年累月的層層壓力下,這些化石也都變成二維的平麵保存了,因此導致許多特征的觀察都相當不易。這次日本發現的福井鳥雖然沒有羽毛之類的軟組織,但是它的保存是立體(ti) 的,因此也提供了許多熱河生物群無法觀察到的特征。

  

  熱河生物群經典的板狀保存,A、B為(wei) 近鳥龍;C、D為(wei) 小盜龍;E是尾羽龍,而F是其尾羽放大;G為(wei) 中華龍鳥。(圖片來源: Vinther, 2015)

  不尋常的原始鳥類

  這個(ge) 化石的大小約和一隻鴿子差不多,經過對骨骼特征的研究發現,福井鳥的演化特征非常原始,甚至比目前中國熱河生物群所發現的熱河鳥(Jeholornis)、孔子鳥(Confuciusornis)都還要原始,隻比目前最原始的鳥類始祖鳥稍微特化一些。而它在尾縱骨(鳥類沒有尾部愈合的椎體(ti) )、肱骨上都有許些其他鳥類看不到的特征,因此被歸為(wei) 一個(ge) 新的品種。

  

  福井鳥複原圖(圖片來源: 參考文獻[1])

  而將骨骼切開後觀察骨組織發現,福井鳥的年齡可能未滿一周歲,但從(cong) 血管孔道的分布可以看出它已經在減緩生長速度,因此是一個(ge) 亞(ya) 成年的個(ge) 體(ti) 。也就是說這隻鳥可能在出生一年後就即將達到成年,和現今許多鳥類也都有較短的生長周期相似。

  這次福井鳥的發現,是首度在中國以外的白堊紀早期地層中找到的如此原始的鳥類。目前在中國以外找到更為(wei) 原始的鳥類就是侏羅紀的始祖鳥了,而同時期其他地層中找到的其他鳥類又明顯特化許多。

  

  △鳥類的演化圖,上麵的種類原始而下麵的特化,而在線有顏色的眶代表發現時代。可以看到除了始祖鳥(Archaeopteryx)來自德國的侏羅紀(藍色框)以及福井鳥(Fukuipteryx)來自日本白堊紀早期(紫色框)外,其他用黃色框代表年代的原始鳥類類群全都是來自中國的熱河生物群。(圖片來源: 參考文獻[1])

  因此這次的發現也代表這些原始鳥類的分布其實比我們(men) 預想的要更為(wei) 廣泛,它們(men) 並不隻分布於(yu) 中國東(dong) 北的寒冷區域,也能適應緯度相對較低的日本中部。而福井鳥發現的地層屬於(yu) 河川的沉積,因此也代表當時的原始鳥類其實也已經可以適應森林以外的環境。也就是說,其實在世界範圍內(nei) 可能還有許多不同的原始鳥類,它們(men) 都還被塵封在地底下,等著我們(men) 有一天發現它們(men) ,並引領我們(men) 解開鳥類演化的相關(guan) 謎團。

  參考文獻

  [1] Imai, T., Azuma, Y., Kawabe, S. et al. An unusual bird (Theropoda, Avialae) from the Early Cretaceous of Japan suggests complex evolutionary history of basal birds. Commun Biol 2, 399 (2019) doi:10.1038/s42003-019-0639-4


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