“龍”和“鳳”能“合體”?長(zhǎng)“鳥翼”的福建第一龍,彌補(bǔ)3000萬(wàn)年空白!

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二十七,宰公雞啦!雞是我們常見(jiàn)的家禽,自然也屬于鳥類,但你知道在古生物學(xué)的研究中雞也是恐龍的一支,稱為鳥翼類恐龍。龍、鳳都是中國(guó)人傳統(tǒng)文化中祥瑞的象征。鳳屬于上古的傳說(shuō)鳥類;龍是混和多種動(dòng)物特征的爬行動(dòng)物瑞獸,并在西洋的Dinosaur(恐龍)一詞傳入中國(guó)后,融合傳統(tǒng)文化,自然而然地將中生代在陸地占有主導(dǎo)地位的爬行動(dòng)物譯為“恐龍”。在透過(guò)科學(xué)家對(duì)于生物演化的持續(xù)發(fā)現(xiàn)下,證明了恐“龍”和鳳“鳥”其實(shí)有著千絲萬(wàn)縷的關(guān)系——合體!最佳的證明就是有著豐富的鳥翼類恐龍發(fā)現(xiàn)。

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圖一、奇異福建龍生態(tài)復(fù)原圖。(圖片來(lái)源: Wikipedia)

01 恐龍?jiān)趺磿?huì)有“鳥翼”?

在中國(guó)這片神州大地上,幾乎每一個(gè)省份都有恐龍化石出土,如四川的馬門溪龍、山東的青島龍、云南的祿豐龍等,甚至連青藏高原都有劍龍類的芒康龍,這就讓沒(méi)有恐龍發(fā)現(xiàn)的福建成為特例。不過(guò),近幾年也終于在福建省取得重大突破,拼起了更加完整、豐富的恐龍拼圖,讓人們對(duì)恐龍的生態(tài)、分布、演化都有更全面的認(rèn)識(shí)。

而突破過(guò)去在福建省沒(méi)有恐龍化石紀(jì)錄的省內(nèi)第一龍,發(fā)表于去前9月,更躍上《自然》(Nature)雜志,備受學(xué)界矚目。這只恐龍被命名為奇異福建龍(Fujianvenator prodigiosus),不僅時(shí)間上是侏羅紀(jì)最晚期,空間上還是侏羅紀(jì)最“南”的鳥翼類(Avialae)恐龍,填補(bǔ)了鳥類早期演化和分布的重要關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

前面說(shuō)到奇異福建龍是最“南”的鳥翼類恐龍,但鳥翼類恐龍又是什么呢?

一般說(shuō)到恐龍,大家腦中都會(huì)浮現(xiàn)出霸王龍、三角龍、腕龍這些經(jīng)典的恐龍形象吧。由于這些高大威猛的形象和鳥類差距太多,因此始祖鳥雖然早在1861年被發(fā)現(xiàn),但直到上世紀(jì)70年代以前認(rèn)為鳥類起源于恐龍的觀點(diǎn)都還是“非主流”。其后又隨著遼西著名的熱河生物群中,大量帶有羽毛恐龍的發(fā)現(xiàn),才完整確立起一系列從龍到鳥的演化過(guò)程。

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圖二、中華龍鳥(Sinosauroopteryx)為熱河生物群第一個(gè)發(fā)現(xiàn)的帶羽毛非鳥類獸腳類恐龍。(繪制:Bob Nicholls,圖片來(lái)源: Wikipedia)

根據(jù)現(xiàn)行生物分類中最常采用的分支系統(tǒng)學(xué),一個(gè)分類單元要包含門類中所有生物的最近共同祖先及所有后代。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就像要把你和兄弟姊妹作為一個(gè)家族,就要追溯到父母親以及你們所有的小孩,這樣才算完整的家族。而鳥類作為獸腳類恐龍的后代,自然屬于恐龍大家族之中,否則刻意排除鳥類的話就像我們?cè)谡f(shuō)自己家族時(shí)刻意把某個(gè)侄子或侄女排除出去一樣不自然。

這種作法固然符合自然規(guī)律,但卻會(huì)在人們溝通上產(chǎn)生許多不便,尤其鳥類朝向飛行的演化太過(guò)獨(dú)特,如果每次討論恐龍時(shí)都要思考鳥類的狀況,就會(huì)出現(xiàn)太多特例。為了方便大家溝通,一般在說(shuō)恐龍時(shí)會(huì)設(shè)定一個(gè)不包括鳥類的“不自然”分類,稱為“非鳥類恐龍(non-avian dinosaur)”;而扣除非鳥類恐龍,并包括鳥類的分支,則被稱為鳥形恐龍,或是我們這邊所說(shuō)的“鳥翼類”。

02 鳥翼類恐龍≈鳥類?

這樣聽來(lái)“鳥翼類”似乎等同于“鳥類”,這個(gè)答案其實(shí)對(duì)也不對(duì),就要看怎么去定義以及理解鳥類。

現(xiàn)在要我們辨認(rèn)出一只鳥似乎并沒(méi)有甚么難度,但演化是個(gè)連續(xù)、漸進(jìn)的過(guò)程,在不斷追溯到祖先的過(guò)程中,分類的界線就逐漸模糊,可以看到有些非常像鳥類的恐龍,長(zhǎng)有尾巴、爪子或是牙齒。為了避免科學(xué)家們?cè)跍贤ㄉ匣ハ嗟睦斫獠煌?,就必須定義出明確的分類。

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圖三、始祖鳥的化石,可看出還有許多和現(xiàn)代鳥類不同的特征,如牙齒、前肢的爪子和尾巴。(圖片來(lái)源:Wikipedia)

在這種分類下,我們一般常說(shuō)的鳥類在狹義上是指“今鳥類(Neornithes)”,即追溯到現(xiàn)代所有鳥類的最近共同祖先及所有后代即可,不包括始祖鳥、孔子鳥、反鳥類等更早期就分化出來(lái)的種類。而更廣義的就是我們這邊所說(shuō)的“鳥翼類”,分類的依據(jù)是形態(tài)外貌上更接近鳥類,而與近親的恐爪龍較不同的分支(嚴(yán)格一點(diǎn)表述的話,是親緣關(guān)系相比于其它帶羽毛的非鳥恐龍和現(xiàn)生鳥類更接近的類群)。

而在科學(xué)家進(jìn)行了一系列分析后,發(fā)現(xiàn)福建龍和近鳥龍(Arcniornis)、曉廷龍(Xiaotingia)等有著更接近的親緣關(guān)系,因此被一同歸入鳥翼類的早期分支。

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圖四、福建龍與鳥翼類的分類關(guān)系圖。分支由上至下分別為今鳥型類、反鳥類、孔子鳥類、熱河鳥、始祖鳥、始中國(guó)羽龍、曙光鳥、曉廷龍、近鳥龍、福建龍。(圖片來(lái)源: 參考文獻(xiàn)【1】)

03 恐龍和鳥之間的時(shí)空謎團(tuán)

過(guò)去最早期的鳥類紀(jì)錄主要來(lái)自始祖鳥,這只約1.5億年前侏羅紀(jì)晚期的生物在外貌上尤其翅膀及羽毛的部分已經(jīng)很“鳥”了,導(dǎo)致在研究恐龍到鳥類的演化過(guò)程中出現(xiàn)了大量的空白。

在熱河生物群發(fā)現(xiàn)大量有羽毛的恐龍后,這些形態(tài)演化上的缺失逐漸被補(bǔ)足,但這些生物都來(lái)自白堊紀(jì)早期,因此時(shí)代上仍難以彌補(bǔ)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)時(shí)代上更早期化石的缺憾。隨著科學(xué)家們不斷地探索,終于在中國(guó)東北地區(qū)發(fā)現(xiàn)了約1.6億年前,來(lái)自侏羅紀(jì)中、晚期的燕遼生物群。

燕遼生物群中發(fā)現(xiàn)了許多神奇的動(dòng)物,包括有如蝙蝠一般用翼膜飛行的奇翼龍(Yi qi)就發(fā)現(xiàn)于此,證明了恐龍?jiān)谟糜鹈统岚蝻w向藍(lán)天之前或大致同一時(shí)期,曾經(jīng)也短暫嘗試使用翼膜起飛。燕遼生物群的神奇發(fā)現(xiàn)不止于此,此處還發(fā)現(xiàn)了許多早期鳥翼類恐龍的標(biāo)本,填補(bǔ)了過(guò)去在比始祖鳥更古老的地層找不到相關(guān)過(guò)度物種的空缺。

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圖五、奇翼龍復(fù)原圖,可看出這種恐龍有別于鳥類的翅膀和羽毛,是用翼膜飛行(繪制: Emily Willoughby,圖片來(lái)源: Wikipedia)。

近鳥龍就是一個(gè)很好的例子,這種鳥翼類恐龍最初發(fā)現(xiàn)時(shí)被認(rèn)為是傷齒龍類的一種,代表其具有非常多接近恐龍的特征。而且近鳥龍的后肢也有羽毛,是類似小盜龍那樣四翼的結(jié)構(gòu),這些外貌特征都很好地連接起恐龍飛向藍(lán)天變成鳥類的過(guò)程。此外,近鳥龍還有在羽毛化石中發(fā)現(xiàn)黑素體,是第一種確定全身毛色有不同分布的恐龍化石,在黑色的身體、黑白相間的翅膀羽毛外,還有個(gè)棕紅色的頭冠。

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圖六、近鳥龍復(fù)原圖(繪制: 參考文獻(xiàn)【2】)

04 最“南”的侏羅紀(jì)鳥翼類恐龍

近期發(fā)現(xiàn)的福建龍,年代來(lái)自約1.48~1.5億年前的侏羅紀(jì)最晚期,是除了德國(guó)的始祖鳥以外,填補(bǔ)了約1.6億年前的燕遼生物群到白堊紀(jì)早期大量鳥類化石發(fā)現(xiàn)的3000萬(wàn)年空白。加上過(guò)去的早期鳥翼類都集中在燕遼生物群發(fā)現(xiàn)和德國(guó)的索羅霍芬(始祖鳥發(fā)現(xiàn)地)等較北地區(qū),這次的侏羅紀(jì)最“南”發(fā)現(xiàn)也補(bǔ)足了這個(gè)缺憾,證明了這些早期的鳥翼類恐龍是有更廣泛的地理分布。

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圖七、福建龍化石(圖片來(lái)源: 參考文獻(xiàn)【1】)

而除了這些時(shí)空上的重要意義外,福建龍?jiān)谕饷采献畲蟮奶厣窃谄?strong>后肢,有著相對(duì)較短的大腿,較長(zhǎng)的小腿和腳掌。這樣的比例一般是在奔跑速度快的動(dòng)物出現(xiàn);而在現(xiàn)代鳥類中,則和白鷺之類水邊生活的涉禽接近。因此科研人員鑒定這種恐龍要么是飛毛腿,要么就生活在水邊,無(wú)論何者都讓我們知道早期的鳥翼類恐龍有著更豐富多樣的生活型態(tài)。

在福建龍之外,該化石點(diǎn)中還有大量的爬行動(dòng)物化石發(fā)現(xiàn)水生或半水生的龜、鱉,以及外貌酷似鱷魚的離龍類。透過(guò)這些豐富的化石,研究人員將此地點(diǎn)命名為“政和動(dòng)物群”,也能期待未來(lái)有更多更豐富的發(fā)現(xiàn)。

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圖八、政和動(dòng)物群的地層即發(fā)現(xiàn)的化石集群(圖片來(lái)源: 參考文獻(xiàn)【1】)

05 今日的恐龍世界

透過(guò)鳥翼類恐龍的研究,我們可以更好地了解今日鳥類的起源,同時(shí)也讓我們意識(shí)到,我們至今仍身處恐龍環(huán)伺的年代,甚至?xí)运鼈優(yōu)槭?,例如餐桌上的鴨肉、雞蛋、鵝肝在分類上都是鳥翼類恐龍的一部分。

今年是龍年,特別選了一篇龍、鳳合體的鳥翼類恐龍古生物文章獻(xiàn)給大家,祝大家讀完后龍鳳呈祥,恭喜發(fā)財(cái),萬(wàn)事如意!

參考文獻(xiàn):

1. Xu, Liming; Wang, Min; Chen, Runsheng; Dong, Liping; Lin, Min; Xu, Xing; Tang, Jianrong; You, Hailu; Zhou, Guowu; Wang, Linchang; He, Wenxing; Li, Yujuan; Zhang, Chi; Zhou, Zhonghe (2023-09-06). "A new avialan theropod from an emerging Jurassic terrestrial fauna". Nature. 621 (7978): 336–343.

2. Li, Q.; Gao, K.-Q.; Vinther, J.; Shawkey, M. D.; Clarke, J. A.; d'Alba, L.; Meng, Q.; Briggs, D. E. G.; Prum, R. O. (2010). "Plumage color patterns of an extinct dinosaur" (PDF). Science. 327 (5971): 1369–1372.

作者:廖俊棋 中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所博士、耶魯大學(xué)訪問(wèn)學(xué)者

審核:裴睿 中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所副研究員

出品:科普中國(guó)

監(jiān)制:中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社有限公司、中科數(shù)創(chuàng)(北京)數(shù)字傳媒有限公司

評(píng)論
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