来自中国的羽毛化石揭示了现代鸟类的曙光

在1.3亿年前把自己置身于这个星球上。 大多数动物,从有角的恐龙到游泳,掠食性的蛇颈龙,都会非常陌生,更不用说可怕了。 但是从湿地升起并飞过天空的鸟儿却像今天一样令人吃惊。 这是来自两只鸟骷髅的信息 - 这些骷髅壮观地保存着羽毛,本周全部报道。

中国东北地区由古生物学家王敏和北京古脊椎动物与古人类学研究所周中和领导的团队在中国东北发现了1.3亿年前涉水鸟类的化石,推翻了导致今天鸟类的血统。至少500万年,几乎可以肯定,血统的起源还要长得多。 化石的专门解剖学表明,鸟类长期成功的关键因素,如专家飞行能力和快速生长速度,在鸟类进化的早期出现了令人惊讶。

“现在每周都会出现新的鸟类化石,它们正在彻底改变我们对鸟类进化的理解。 但是在所有新标本中,这是过去十年中最重要的标本之一,“英国爱丁堡大学的古生物学家Stephen Brusatte说。 加利福尼亚州洛杉矶县自然历史博物馆的古生物学家Luis Chiappe说,这只鸟看起来不仅近乎现代,而且显然是一个水上居民,表明“古代鸟类很早就专注于各自的习性”。

鸟类诞生于大约1.5亿年前,当时一群吃肉的小恐龙在它们的羽毛翅膀上展开,然后飞向天空。 它们很快分裂成两个不同的群体:导致现代鸟类的谱系,称为鸟类,并且所谓的对立鸟类或对映鸟类,它们的肩膀球窝关节以与活鸟类相反的方式连接。 相对较差的飞行员,相反的鸟类通常也有牙齿和爪翼。 它们繁衍了数百万年,但在白垩纪末大灭绝时,它们与恐龙亲属一起消失了。

同时,现代鸟类的血统演变为“巨大的胸部肌肉和翅膀由许多不同类型的羽毛组成的翅膀” - 这是大功率飞行必不可少的特征,Brusatte解释说。 他们的骨骼结构也表明他们比对方的鸟类生长得快得多。 但研究人员并不知道这些特征何时出现。 尽管他们已经找到了一些最早的鸟类的优秀标本,例如德国着名的1.5亿年前的始祖鸟 ,以及 始祖鸟和其他化石之间仍存在2000万年的差距, Chiappe说,其中对面是鸟类。

新的化石填补了时间和解剖学上的空白。 自然通讯杂志上撰写 。 Archaeornithura的意思是“古老的ornithuromorph”, meemannae是为了纪念中国古生物学家Meemann Chang。)每个保存完好的标本都具有现代鸟类的特征:扇形尾羽,翅膀末端高度融合的骨骼,以及任何雕刻过烤鸡的人都熟悉的U形叉骨。 这些化石甚至在它们的翅膀前缘有一个小的投影 - 已知可以提高飞行过程中的机动性 - 这与今天的鸟类非常相似。

此外, Archaeornithura有长腿和脚显然适应在水中涉水,类似于今天的p,,表明现代鸟类出现在水生栖息地。 周解释说,找到这样一种已经专门用于涉水的现代鸟类,表明甚至在A. meemannae出现之前就已经发生了数百万年的水生进化。 他认为,虽然相反的鸟类在树上发现了安全,但在更开放的水生空间中生活可能会使鸟类形态“更多地选择高蛋白质食物”并且有利于它们进化为迅速的飞行物,因此它们可以避免捕食者的危险。 所有这些演变必定发生在始祖鸟之后,但在1.3亿年前。

周和王说,这些化石揭示了这些特征的起源,这些特征在数千万年之后可能让现代鸟类在白垩纪灭绝时幸存下来,其他鸟类没有。 没有人确定在战后的大灾难中普遍存在什么条件,但是王推测,现代鸟类的快速增长速度可以让他们获得优势,这使得他们能够更快地到达成年期并且花费更少的时间依赖于他们的父母。 同样熟练的飞行可能是一个福音。

但是这个想法“过于简单化”,德克萨斯理工大学拉伯克大学的古生物学家Sankar Chatterjee反驳说,因为在灭绝期间许多ornithuromorphs也消失了。 然而,布鲁萨特认为,“从灭绝的灰烬中,一些更复杂的鸟类,具有更好的飞行能力和更快的生长速度,能够生存。”这些关键特征,新的化石显示,在黎明附近出现鸟类进化。

*更正,5月5日,下午3:57: 这个故事的早期版本表明,mosasaurs生活在1.3亿年前,是最早的现代鸟类亲属。 Mosasaurs直到很久才到达,但当时蛇颈龙正在蓬勃发展。