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一种新的史前化石揭示了鸟类如何飞向天空

这只鸟的化石被发现时,其三维结构完好无损——这是一个罕见的发现,帮助古生物学家深入了解了飞行的发展。

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艺术家对福井鸟(Fukuipteryx prima)可能样子的重建。图片来源:Masanori Yoshida

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2013年,在日本一个典型的炎热、潮湿、多云的夏日,考古学家从地下发掘出一只保存完好的化石鸟。他们本周在《通讯-生物学》(Communications Biology)上公布的这项发现,可能会改变我们对哪些适应性对于飞行发展至关重要的看法。

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近乎飞行

这只名为“福井鸟”(*Fukuipteryx prima*)的鸟被考古学家追溯到早白垩世,这是一个距今1.45亿至1.01亿年前的时期,当时飞行的进化才刚刚起步。这是在中国以外发现的这一时期的第一种早期鸟类。尽管这只标本可能飞不了很远,但其化石中含有一块研究人员先前认为只有在鸟类进一步完善飞行能力之后才出现的骨骼。

来自日本和其他地方的未来化石也可能有助于重塑我们对鸟类如何征服天空的理解。研究合著者、福井县立大学古生物学家Takuya Imai通过电子邮件写道:“这可能是我们反思我们对鸟类进化认知的良好机会,并开始在日本等已知鸟类化石稀少的地区寻找新数据。”

(图片来源:Masanori Yoshida)

Masanori Yoshida

所有现代鸟类都有一种独特的骨骼,称为尾综骨(pygostyle),即尾部基部融合的三角形脊椎骨。这种结构支撑尾羽,研究人员曾认为它与恐龙进化成鸟类以及飞行能力的发展同步出现。同一时期的其他鸟类——均在中国发现——都没有尾综骨。但“福井鸟”却有。

幸运的化石

这项发现还有其他独特性。“福井鸟”在化石形成过程中保持了其三维形态,这是不常见的。Imai说他们不确定原因——可能是化石形成速度很快,矿物质渗入空心骨骼,阻止了骨骼被土壤重量压碎。由于保留了更多鸟类的原始尺寸,研究团队得以运行CT扫描,并构建出它完整的体格,尽管缺少一些骨骼。

根据他们的重建,研究团队认为这只鸟处于完全飞行的边缘。其状似手臂的附肢比腿长,表明它们被用作翅膀,但Imai表示,这种恐龙可能缺乏真正的飞行所需的强壮胸骨。这只鸟可能滑翔或短距离扇动翅膀飞行。当然,还有有助于飞行的尾综骨,这是古生物学家曾认为这种飞行前的标本不会拥有的。

Imai说,这项发现意味着这种重要的骨骼可能在鸟类谱系的其他原因下发展而来,后来才在进化过程中对飞行有所助益。但需要在中国以外进行更多的挖掘来证实这一理论。

Imai说:“如果我们继续这样做,我们对全球尺度上早白垩世鸟类进化的理解可能会完全改变我们目前的看法。”

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