在恐龙向鸟类演化的过程中,除了翅膀的形成,尾巴的缩短是鸟类身体结构最显著的变化之一。这一演化过程的细节,特别是鸟尾的演化路径,一直是古生物学界关注的焦点。

为鸟尾演化提供关键化石证据

中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的王敏研究员团队与福建省地质科学研究院合作,在福建政和地区发现了一件新的侏罗纪鸟类化石。该化石被命名为“不虞政和鸟”,是目前已知体型最小的长尾鸟类。

“政和”是化石发现地的名称,而“不虞”则取自中国古代文献,意为“意料之外”,象征着该物种独特的尾部结构超出了科学家的预期。

通过对不虞政和鸟的研究,研究团队发现,“尾椎数量的减少和变短”这一演化事件发生在“尾综骨愈合之前”,这一发现为鸟尾的演化路径提供了最为确凿的化石证据。这项关于鸟类演化的重要化石发现及其研究成果已于北京时间7月2日凌晨在国际学术期刊《科学进展》上发表。

论文的通讯作者和第一作者王敏研究员指出,现代鸟类的尾巴结构相对较短,主要由4到9块尾椎和一块尾综骨组成。尾综骨是由多块尾椎愈合而成,缩短的尾巴为鸟类提供了空气动力学上的优势。然而,鸟类祖先如何从恐龙标志性的长尾巴演化为现代鸟类以尾综骨为主的短尾巴,一直是演化生物学界的一个未解之谜,主要是因为缺乏过渡阶段的化石证据。

此次研究中,研究团队通过在福建政和动物群历时400多天的野外发掘,发现了不虞政和鸟化石。系统发育学研究表明,在鸟类的演化谱系中,不虞政和鸟比同一时期的政和八闽鸟更为原始,是已知最古老的鸟类之一。

精确填补鸟尾演化史上的空白

王敏研究员提到,发育生物学研究曾提出一个假说,认为现代鸟类尾巴的缩短可能仅仅由少数几个基因位点的突变引起。基于此,学界普遍认为,演化史上可能不存在“尾巴变短但尾综骨尚未愈合”的过渡物种。此前的化石记录似乎也支持这一观点:最早具有尾综骨的鸟类(如政和八闽鸟)在侏罗纪晚期突然出现,恰逢鸟类起源初期,而同时期的其他鸟类及其近亲恐龙仍保留着长尾巴。

不虞政和鸟的发现打破了这一传统认知,精确地填补了鸟尾演化史上的“假想空白”。不虞政和鸟的尾部由15块相对较短的尾椎构成,但其末端并未愈合成尾综骨。相比之下,其他长尾鸟类(如始祖鸟和热河鸟)的尾椎数量超过23块。而与鸟类关系更近的多数兽脚类恐龙,其尾椎数量则超过30块,且尾巴长度接近甚至超过身体。

研究人员追溯了恐龙-鸟类转变过程中尾巴的演化变化,发现不虞政和鸟是目前已知尾巴相对最短的长尾副鸟类(副鸟类包括鸟类、驰龙类和伤齿龙类)。这一发现有力地证明了在鸟尾的演化历史中,“尾椎数量的减少和变短”发生在“尾椎愈合(形成尾综骨)”之前。

王敏表示,这种“分步演化”的模式,弥补了鸟尾演化中“缺失的一块拼图”。鸟类缩短且非过度僵化的短尾巴,能够有效减轻体重,使身体重心和升力中心前移;较少的尾椎关节提高了尾部的刚性,有利于飞行控制;较短的力臂也使不虞政和鸟能更灵活地操控尾羽,从而获得比始祖鸟等更好的飞行稳定性和机动性。

体型最小长尾鸟类刷新纪录

除了改写尾部演化史,不虞政和鸟还创造了一项新的世界纪录:它是目前世界上已知体型最小的长尾鸟类。不虞政和鸟的体重仅为74克至163克(接近玄凤鹦鹉),体长约20厘米。其股骨长度仅为此前已知最小恐龙“赵氏小盗龙”的63%,比近年发现的芝加哥始祖鸟标本还要小10%。

“体型小型化”是恐龙演化成鸟类的重要驱动力之一。不虞政和鸟如此小巧的体型,表明部分鸟翼类在演化初期体型缩小的速度比人们预期的要快得多,这很可能是它们尝试探索树栖、飞行等全新生态位的体现。

继奇异福建龙、政和八闽鸟以及一件单独的鸟类叉骨之后,不虞政和鸟是研究团队在政和动物群发现的第四种鸟翼类。然而,它并未表现出特别适应陆栖或树栖的形态特征,可能具有广适性。

在同一时期、同一地区,不虞政和鸟(短尾、体型小、广适性)、奇异福建龙(长尾、长腿、陆栖)以及政和八闽鸟(尾综骨已愈合),共同展现了政和动物群在侏罗纪末期的“百鸟争鸣”景象,同时也体现了它们在身体结构、体型大小和生态位上的显著差异。

王敏认为,这种高度的形态分异清晰地表明,在侏罗纪末期,鸟类已经经历了一次辐射演化,并展现出极为丰富的生态类型。

用户协议

立即加入,畅享观赛

在JRS直播吧,我们深知每一位球迷都渴望流畅、高清的观赛体验。因此,我们不懈努力,优化直播技术,整合优质资源,确保您能无延迟地享受NBA、世界杯等热门赛事的每一个精彩片段。告别卡顿,迎接极致视听盛宴。

从NBA的激情碰撞到五大联赛的战术博弈,JRS直播吧始终站在体育前沿。我们不仅提供直播,更关注赛事背后的故事、球员的成长以及战队的战术分析。我们的目标是成为您最信赖的体育信息港,让您全方位了解您热爱的运动。