长着恐龙头骨的怪鸟
2023-11-25黄增强
黄增强
最近,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究人员在辽西热河(今内蒙古自治区、河北省、辽宁省的交界地带)生物群新发现了一种基干鸟类巾帼鸟科的新属种化石。此化石是一种长着恐龙头骨和怪异身体的白垩纪鸟类,科学家将其命名为“朱氏克拉通鸷”。
朱氏克拉通鸷的“鸷”意指凶猛的鸟,取自屈原《离骚》中的“鸷鸟之不群兮,自前世而固然”,属名“克拉通”取自国家自然科学基金基础科学中心项目“克拉通破坏与陆地生物演化”,种名献给中国科学院院士、地球物理学家朱日祥。朱日祥的团队在华北克拉通破坏的机理问题方面开展了大量的重要研究。
朱氏克拉通鸷出现在距今1.35亿年至1.2亿年前的热河生物群,它与兽脚类恐龙在头骨形态上相差无几,特别是保留了原始主龙类双颞孔的结构——上、下颞孔独立于眼眶且相互分离,翼骨具有膨大的方骨支,犁骨粗大。研究表明,朱氏克拉通鸷并未演化出上颌独立于脑颅和下颌发生运动的能力,但其头后骨骼已经具有鸟类的进步特征。而朱氏克拉通鸷最奇怪的特征是具有特别长的肩胛骨和第一跖骨。肩胛骨是鸟类飞行结构的重要组成部分,其独立加长可能是适应飞行的一种尝试。第一跖骨异常增长,可能与朱氏克拉通鸷类似猛禽的生态习性有关。
提起鸟类的祖先,很多人会想到始祖鸟。1861年,古生物学家克里斯蒂安·埃里克·赫尔曼·冯·迈耶在德国巴伐利亚地区的石灰岩层中首次发现生活在约1.5亿年前的始祖鸟化石。从已发现的化石标本可以清楚地看到,始祖鸟和现代的乌鸦差不多大,它们的身体结构不但和爬行动物有相同之处,而且和鸟类也有相同之处。始祖鸟保留了爬行动物的许多特征:嘴里有牙齿,而不是形成现代鸟类那样的角质喙;有一条由21节尾椎组成的长尾巴;前肢三块掌骨彼此分离,没有愈合成腕掌骨,指端有爪;骨骼内部还没有气窝;等等。始祖鸟在骨骼形态上还保留了一些鸟类特征或过渡特征:被覆羽毛,具有和鸟翅膀一样的前肢,前肢末端有指,指的末端有爪,它的第三掌骨已经与腕骨愈合,第二掌骨和第一掌骨则尚未愈合。因此,一些科学家认为这正反映了鸟类掌骨都愈合成腕掌骨的开始。
始祖鸟一开始被认为是最早的鸟类,是鸟类的祖先,但1993年在辽西发现了孔子鸟与辽宁鸟这两种诞生年代更早的鸟的化石。科学家研究认为,始祖鸟是一种小型兽脚类恐龙,而非鸟类的祖先。
恐龙是出现在中生代时期(三叠纪、侏罗纪和白垩纪)的一类爬行动物的统称,最早出现在距今约2亿3 500万年的三叠纪晚期,灭亡于6 500万年前的白垩纪晚期,主要栖息于湖岸平原(或海岸平原)上的森林地或开阔地带。恐龙有很多种,如果从鸟的生活行为方式、繁殖方式、比较解剖学证据等方面来看,恐龙可以分为鸟类和非鸟类恐龙。就食性来说,有温顺的草食性恐龙(如雷龙、剑龙、甲龙),有凶暴的肉食性恐龙(如霸王龙、恐瓜龙、异特龙),还有荤素都吃的杂食性恐龙(如大爪龙、窃蛋龙)。就体型而言,最大的恐龙是易碎双腔龙,体长40米~ 58米,高15米~ 20米,重100 吨;最小的恐龙身长不足5.5厘米,重约1.95克,体型如蜂鸟。
恐龙是鸟类的祖先吗?它们是如何演化成鳥类的?大约2亿3 000万年前,地球上出现的第一种恐龙,它的大小和狗一般大,两条后腿粗壮有力,能够支撑起整个身体。数千万年后,它的后代繁衍成一个形态各异的庞大家族:有些恐龙像它们的祖先一样两足奔跑,有些恐龙则用四足行走;有些恐龙身长几十米,重达数十吨,有些恐龙则身材小巧,体重不足几百克;有些恐龙凶猛异常,是食肉动物,有些恐龙则温顺可爱,以植物为食。
随着时间的推移, 在演化过程中,一些猎食性恐龙的身体逐渐变瘦变小,长得越来越像鸟类:骨骼中空,身体轻盈;脑颅膨大,行动敏捷;前肢越来越长,能像鸟翼一样拍打;体表长出了美丽的羽毛,不再披着鳞片或鳞甲。它们中的一些种类可能为了躲避敌害或寻找食物而转移到树上生存,这些树栖的恐龙在树木之间跳跃、降落,慢慢具备了滑翔能力,并最终可以在空中自由翱翔。在距今约6 600万年前的白垩纪时期,一只长有羽毛的恐龙就进化成鸟。
我国科学家在辽西热河生物群新发现的长着恐龙头骨和怪异身体的白垩纪鸟类,丰富了科学家对基干鸟类早期分异的认知,为解答鸟类如何由恐龙演化而来有了新的化石证据,增加了基干鸟类物种和形态的多样性。