广告

始祖鸟化石如何成为恐龙与鸟类之间的奇异桥梁?

它可能是一只恐龙,但也可能是一只鸟。认识始祖鸟,这种令人费解的过渡化石,它解释了鸟类的进化。

作者:Sam Walters
Google NewsGoogle News Preferred Source
图片来源:Dotted Yeti/Shutterstock

新闻简报

注册我们的电子邮件新闻简报,获取最新的科学新闻

注册

看一眼始祖鸟的化石,你一定会感到困惑。它尖利的牙齿、长长的吻部和尾巴看起来像恐龙,但它带羽毛的翅膀却让人联想到鸟类。这种混合特征如此奇特,以至于连古生物学家都难以对其进行分类。

广告

始祖鸟(其名称意为“古老的翅膀”)被描述为一种既像鸟类又像恐龙的动物,它被认为是连接恐龙和鸟类进化鸿沟的众多过渡形态之一。虽然始祖鸟并非连接这两个谱系的唯一生物,但这种奇特的生物将因揭示恐龙与其现代后代之间的关系而永载史册。

(图片来源:Natalia Van D/Shutterstock)

Natalia Van D/Shutterstock

始祖鸟是什么?

问任何一位古生物学家关于鸟类起源的问题,他们都会告诉你,今天的鸟类追溯其祖先是恐龙,并且是恐龙类群中唯一存活下来的分支。但直到 19 世纪 60 年代发现始祖鸟,这些起源才首次浮出水面。

简而言之,始祖鸟是一种生活在大约 1.5 亿年前的小型掠食性动物。这种生物一部分时间在灌木丛中度过,一部分时间在开阔的地带活动,栖息在浅海泻湖的低洼岸边,主要以节肢动物为食。但这种动物最令人惊叹的方面是它 融合了恐龙和鸟类的奇怪特征,这表明它与恐龙和鸟类都有联系。


阅读更多:翼龙的羽毛加剧了对其进化的争论


始祖鸟化石首次发现于何时?

多年来,古生物学家在德国索伦霍芬地区及其周边发现了 12 具始祖鸟化石。大约 1.5 亿年前,该地区被温暖的浅海覆盖,散布着岛屿,沙子在此缓慢积累。久而久之,沙子变成了沉积物,将像始祖鸟这样的古代动物的骨骼困住,并将它们变成了化石。

据古生物学家称,索伦霍芬的条件使得这 12 具始祖鸟标本显示出惊人的细节。事实上,有些保存得如此精细,以至于可以看到单个羽毛的印记。

1861 年,古生物学家描述了第一具始祖鸟化石。同年,他们描述了第二具,并根据其散落的羽毛将该标本命名为世界上最古老的鸟类。当时,进化论的思想随处可见。达尔文在几年前刚刚出版了他的 《物种起源》,因此将这种化石解释为第一种鸟类是合乎逻辑的。

然而,随着时间的推移,新化石的发现以及对旧化石的重新分析表明,其恐龙和鸟类解剖学特征的混合如此之强,以至于将其分类为恐龙或鸟类变得越来越困难。几十年来,随着古生物学家对始祖鸟与这两个类群的相似性有了更深的认识,他们开始相信恐龙和鸟类是有关联的,而始祖鸟代表了两者之间一个奇特的中间阶段。

始祖鸟解剖学

根据一项 PLOS ONE 研究,始祖鸟化石显示,该动物从吻部到尾部长度约为 20 英寸,体重在 1 至 2 磅之间,大小与成年渡鸦相似。

广告

始祖鸟与两足行走的兽脚类恐龙有几个共同的解剖特征,包括它们的长躯干和长尾巴。它们还有一些小而尖的牙齿,这是兽脚类恐龙的特征,以及带羽毛的翅膀,这是鸟类的特征。更令人困惑的是,化石在翅膀上还带有三个带爪的手指,代表了独特的混合特征。

一些古生物学家现在认为 12 具始祖鸟标本代表两个或多个不同的物种,而另一些则认为这些标本属于同一种,古生物学家将其命名为 A. lithographica 。然而,无论物种数量如何,其奇特的特征组合都使始祖鸟成为过渡生物的明确候选者——一种与其祖先和后代共享特征的生物。

广告

始祖鸟的能力

同样具有指示意义的是始祖鸟的能力。化石的解剖结构表明,该动物的行为介于恐龙和鸟类之间。虽然专家说这些奇特的生物会飞,但它们的翅膀结构和羽毛排列方式表明,该动物并未为长时间飞行做好准备。

事实上,发表在 Nature Communications 上的一项 2018 年研究提出,始祖鸟的骨骼与野鸡的骨骼相似,野鸡会以笨拙地扇动翅膀的方式跳入空中。换句话说,虽然始祖鸟不是一个完全成熟的飞行者,但它们的解剖结构允许短时间的飞行,以避开障碍物和捕食者。

最古老的鸟类?

始祖鸟是过渡生物的线索已经体现在其骨骼中。但在近几十年里,古生物学家发现了其他几种类似的动物,这些动物巩固了恐龙向鸟类缓慢转化的观点,其中各种奇特的、混杂的生物代表了转化过程中的不同阶段。

在这些生物中,有 小盗龙奥氏龙——这些有翅膀和羽毛的动物,一些专家说它们的年代比始祖鸟早 10 到 1500 万年。因此,古生物学家开始将始祖鸟视为一个更庞大的原始类鸟动物群体中的一个成员,而不是世界上最古老的鸟类。

广告

阅读更多:翼龙化石揭示了羽毛的进化起源


始祖鸟与鸟类的进化

最终,始祖鸟化石仅展示了恐龙向鸟类过渡的众多阶段之一。一些专家认为,该动物在该转化过程中是一种“死胡同”式的失败尝试,代表了与最终产生鸟类的谱系相似但独立的谱系。但另一些人则坚持认为始祖鸟在走向鸟类的道路上具有重要意义。

无论如何,当与小盗龙奥氏龙等发现结合起来看时,关于始祖鸟有一点非常清楚:这种生物证明了 进化缓慢而渐进的过程,鸟类的特征在数百万年的时间里一点一点地出现。

随着恐龙发展出今天鸟类所特有的龙骨、胸骨以及充满气囊的中空骨骼,它们越来越接近我们所认为的真正的鸟类。最终,它们进化出了羽毛和翅膀,并发展出了完全飞行的能力,迈出了真正飞向鸟类领域的第一步。

广告

阅读更多:今天哪些物种是恐龙的后代?


广告
  • Sam Walters

    Sam Walters 是《发现》杂志的副编辑,负责撰写和编辑关于考古学、古生物学、生态学和进化论等主题的文章,并管理几个印刷杂志版块。

保持好奇

加入我们的列表

订阅我们的每周科学更新

查看我们的 隐私政策

订阅杂志

订阅可享封面价高达六折优惠 《发现》杂志。

订阅
广告

1篇免费文章