已知最古老的現(xiàn)代鳥類Asteriornis maastrichtensis的頭骨3D圖像。
供圖:DANIEL J. FIELD, UNIVERSITY OF CAMBRIDGE
撰文:JOHN PICKRELL
20年前,在比利時和荷蘭的邊境附近,一位業(yè)余化石獵人Maarten van Dinther拾到一塊撲克牌大小、平平無奇的石塊。小石塊里其實藏著一個完美的小頭骨,它屬于迄今為止發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)代鳥類最古老的近親,這種鳥曾與恐龍共同占據(jù)著地球;不過van Dinther當時對此一無所知。
藝術(shù)家重構(gòu)了世界上最古老的現(xiàn)代鳥類Asteriornis maastrichtensis在原始生態(tài)壞境中的生活。6670萬年前,比利時部分地方是一片淺海,當時的情況類似于巴哈馬等現(xiàn)代熱帶海灘。這種鳥的腿很長,可能曾在史前的海岸線附近踱著步子。
繪制:PHILLIP KRZEMINSKI
分析化石的國際科學家團隊為它起了個綽號“神奇雞”:它們生活在6670萬年前,70萬年后,小行星撞擊地球,導致所有非鳥類恐龍滅絕。在發(fā)表于3月18日的《自然》雜志上,它被命名為“Asteriornis”;從頭骨和后肢化石可以看出,它與雞鴨有一些相似的特征,這意味著它與兩者共同的祖先有關(guān)。
德國法蘭克福森肯貝格研究所的鳥類學家、鳥類進化專家Gerald Mayr說:“這是一個令人驚嘆又激動的發(fā)現(xiàn),它讓我們對鳥類進化中鮮為人知的篇章有了新的了解。”
Asteriornis是一種長腿濱鳥,可能會飛,也可能在白堊紀晚期的歐洲海灘恣意行走。當時,那里溫暖的淺海中有一系列島嶼,氣候與今天的巴哈馬相仿。
霸王龍的同輩
研究的首席著者、劍橋大學的古生物學家Daniel Field說:“這是我們首次看到保存完好、恐龍時代的現(xiàn)代鳥類頭骨。Asteriornis讓我們對霸王龍和三角龍時代的現(xiàn)代鳥類,有了最清晰的認識?!?/p>
這塊6670萬年前的化石出土于北半球,而其他所有白堊紀時期的現(xiàn)代鳥類遺骸都來自南半球。其中包括形似鴨子的維加鳥,它們的骨頭出現(xiàn)在6650萬年前的南極半島的巖石中,2005年,古生物學家對它們進行了描述。
雖然很多鳥類與恐龍生活在同一時期,但大多數(shù)屬于古代種群,比如長有牙齒的反鳥類,它們與大多數(shù)大型陸地動物一起滅絕了。所有現(xiàn)代鳥類都源于一種出現(xiàn)于白堊紀晚期、名為新鳥類的種群。
中國科學院古脊椎動物與古人類研究所的鳥類化石專家鄒晶梅沒有參與此次研究,她說:“這個標本很漂亮,是白堊紀時期第一個非常完美的新鳥類標本?!?/p>
她表示,到目前為止,與現(xiàn)存物種有關(guān)的大部分白堊紀時期的鳥類化石都“支離破碎、存在疑點”,但這一新發(fā)現(xiàn)意味著,我們可能找到更多保存完好的現(xiàn)代鳥類近親,在小行星撞擊和物種滅絕之前,它們就已存在。
解剖“神奇雞”
Asteriornis可能與雁形目和雞形目最后的共同祖先相似,雁形目包括鴨和鵝,雞形目則包括雞和火雞?!拔覀円呀?jīng)知道,白堊紀時期出現(xiàn)了分支,因此這些種群的祖先應(yīng)該就在這前后,”鄒晶梅說:“現(xiàn)在古生物學家們終于找到了?!?/p>
研究的首席著者、劍橋大學的古生物學家Daniel Field手中拿著實物大小的Asteriornis頭骨3D打印化石模型。
現(xiàn)在的雞和鴨的頭骨“有很大差異,因此Asteriornis的頭骨讓我們第一次看到,這些種群最近的共同祖先可能有著什么樣的頭骨”,F(xiàn)ield說。
白堊紀時期出現(xiàn)的其他鳥類包括古顎類,比如鴕鳥、鴯鹋、美洲鴕和食火雞。古顎類、雁形目和雞形目是現(xiàn)代鳥類系譜中最早的一些分支,小行星撞擊后,其他很多鳥類種群才出現(xiàn)。
偶然發(fā)現(xiàn)
2000年,van Dinther發(fā)現(xiàn)了“神奇雞”化石后,將標本捐給了荷蘭馬斯特里赫特的自然歷史博物館。2018年,館長、新研究的合著者John Jagt把四小塊帶有突出的肢體的巖石送到了Field那里。
僅憑化石的外觀,F(xiàn)ield覺得最多只能找到破碎的肢骨。但白堊紀晚期的鳥類非常罕見,于是他決定用高分辨率CT掃描儀掃描這些化石,看看內(nèi)部的情況。
他和他的博士生Juan Benito驚訝地發(fā)現(xiàn)了“一個保存完好、近乎完整的現(xiàn)代鳥類的3D頭骨”。Field說:“這是整個中生代首個現(xiàn)代鳥類頭骨,也是所有時代里,保存最完好的鳥類頭骨化石之一?!?/p>
他表示,這一發(fā)現(xiàn)也是到目前為止,他本人科學生涯里最激動的時刻。研究著者們用希臘神話中的流星女神Asteria為這一新物種命名,她曾把自己變成鵪鶉。Field說,考慮到Asteriornis生活在小行星撞擊地球前不久,這個名字很貼切。
鳥類歷史的秘密
近年來的一些發(fā)現(xiàn)為我們揭開了現(xiàn)存鳥類的史前起源,以及它們?nèi)绾卧诘厍驓v史上規(guī)模最大的滅絕事件中幸存下來。Mayr說,過去幾年曾描述過在新西蘭和南極洲發(fā)現(xiàn)的鳥類化石,這些鳥生活在小行星撞擊地球后不久。
由于現(xiàn)代鳥類的很多古化石來自南半球,包括之前最古老化石的紀錄保持者:南極洲的維加鳥,一些古生物學家認為,現(xiàn)代鳥類起源于恐龍時期的岡瓦納大陸。但這次在北半球新發(fā)現(xiàn)的鳥類比維加鳥更古老,打破了這一理論。
“關(guān)于這一點,我認為唯一能確定的是,現(xiàn)代鳥類的地理起源真的很神秘,”Field說:“現(xiàn)代鳥類究竟起源于何處,只有未來的化石能告訴我們答案。”
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