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从牙齿到喙

了解始祖鸟的重要性,以及对圣贤孔子鸟的发现如何重新定义了早期的鸟类进化。

作者:Carl Zimmer
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135年来,已知最早的鸟类——始祖鸟,过着孤独的生活。 除了少数几个模棱两可的化石外,没有发现任何与这种1.47亿年前的生物一样古老的鸟类标本。 然而,随着中国对外开放化石挖掘,它正在给始祖鸟带来一些陪伴。 三年前,研究人员报告说在中国发现了一种1.35亿年前的鸟类——中华鸟龙。 去年,中国科学院北京古脊椎动物与古人类研究所的侯连海及其同事报告说,他们发现了一种同样引人注目的鸟类,可能可以追溯到1.42亿年前。

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这种新鸟类,被称为圣贤孔子鸟,发现于中国东北部,死于森林湖泊中。 它保留了许多爬行动物的特征,始祖鸟也是如此,有着长长的骨质尾巴,翅膀末端是暴露的、针一样锋利的爪子。 但在某一方面,它有着根本的不同:始祖鸟的嘴里长满了牙齿,而孔子鸟却长着没有牙齿的喙。

这并不意味着孔子鸟是今天鸟类的祖先(它们普遍都有喙)。 相反,它的头部、手臂和腿部的一些特征表明它属于一个大型鸟类群体,叫做反鸟,或称对跖鸟,它们在6500万年前与恐龙一起消失了。 与此同时,现代鸟类的祖先保留了它们的牙齿,直到7500万年前。 中国的化石现在表明,喙在两种截然不同的鸟类中独立出现,这可能反映了喙对鸟类生活方式的优势。 从鹰到火烈鸟,所有不同的取食类型都是基于喙的修改,北卡罗来纳大学的鸟类学家艾伦·费都西亚说,他是侯连海报告的合著者。 喙真正开启了一个新的可能性时代,这是以前不存在的。 同时,对于飞行生物来说,拥有轻巧的喙而不是骨质牙齿是非常有利的。

不幸的是,发现孔子鸟的岩石的年代测定并不明确——这种鸟类的年龄可能只有1.32亿年。 但无论如何,始祖鸟出现在德国数千英里之外后不久,鸟类就在中国出现,这引人注目。 这迫使古生物学家在两种同样有趣的可能中做出选择:要么始祖鸟出现在鸟类迅速、全球性多样化的开端,要么它只是一个已经很长的进化过程中的一个小分支。 我认为,这表明鸟类的适应性辐射在始祖鸟出现之前就已经开始了,费都西亚说。 始祖鸟在它的时代可能并不那么孤独。

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