現代鳥(niǎo)類(lèi)是恐龍演變來(lái)的，但是是什么時(shí)候開(kāi)始演變的呢？變完之后又怎么樣了？一塊白堊紀末期的頭骨化石說(shuō)明，它們的共同祖先正好出現在小行星撞地球之前，并且幸運地躲過(guò)一劫。
現生鳥(niǎo)類(lèi)祖先“神奇雞”，復原圖 | 《自然》雜志
作者 | 劉森 遼寧古生物博物館 展覽部主任
雞和鴨是我們最熟悉的現生鳥(niǎo)類(lèi)，在餐桌上不分伯仲。很多人可能會(huì )以為它們之間的關(guān)系就像陸禽和水禽的生存環(huán)境那樣遙遠，還用“雞同鴨講”來(lái)形容相互間無(wú)法溝通的情況。
然而，古生物學(xué)家告訴我們：在6000多萬(wàn)年前，雞鴨本一體，水陸不分離。
上周，英國科學(xué)家宣布 ，在比利時(shí)的白堊紀晚期巖層中發(fā)現一塊距今6700多萬(wàn)年的鳥(niǎo)類(lèi)化石。它同時(shí)具有現代雞、鴨和火雞的特征，是它們的共同祖先。
這是迄今發(fā)現最早的“現代”鳥(niǎo)類(lèi)化石，連接了將近1600萬(wàn)年的演化空白。這只“雞”和恐龍生活在同一時(shí)代，正好出現在白堊紀末大滅絕事件發(fā)生之前。說(shuō)明現代鳥(niǎo)類(lèi)自那之后才逐漸多樣化起來(lái)。
躲過(guò)大滅絕的小鳥(niǎo)祖先
這塊化石來(lái)自荷蘭馬斯特里赫特自然歷史博物館，是一個(gè)幾乎完整的頭骨，被研究者昵稱(chēng)為“神奇雞”。在被發(fā)現之前，它和另外三塊看起來(lái)毫無(wú)特色的古老巖石一起被放在博物館的藏品柜里。
直到有一天館長(cháng)約翰·賈格特在整理藏品的時(shí)候，偶然發(fā)現上面有斷裂的骨骼痕跡。
研究人員將這塊石頭放入電腦斷層掃描儀，希望X射線(xiàn)能幫助揭示其中秘密。當掃描結果出來(lái)時(shí)，大家忍不住激動(dòng)地尖叫起來(lái)，嚇得技術(shù)員跑回了房間，她還以為他們把機器弄壞了。
因為就在巖石表面下1毫米處，出現了一個(gè)幾乎完整的白堊紀晚期鳥(niǎo)類(lèi)頭骨。這個(gè)頭骨就像一個(gè)被“拼湊”起來(lái)的現代鳥(niǎo)類(lèi)：它的頂部和后部的骨頭與現代鴨子非常相似，面部和喙部則與今天的雞和火雞一樣。
“神奇雞”頭骨3D掃描 | 版權：Daniel J. Field
科學(xué)家們的興奮不是沒(méi)緣由的。因為這可是一塊6670萬(wàn)年前的石頭！
由于化石記錄的缺失，現在能夠找到的最古老的現生鳥(niǎo)類(lèi)化石大都發(fā)現在距今5000多萬(wàn)年的新生代。而此次發(fā)現的化石年代是距今6670~6680萬(wàn)年前的白堊紀，也就是造成恐龍大滅絕的小行星撞擊地球前100萬(wàn)年。
研究者們將其命名為Asteriornis maastrichtensis（阿斯忒瑞亞鳥(niǎo)，或流星女神鳥(niǎo)），Asteriornis 用以紀念流星女神阿斯忒瑞亞，maastrichtensis 表示發(fā)現它的馬斯特里赫特地層。
在希臘神話(huà)中，流星女神阿斯忒瑞亞把自己變成了一只鵪鶉，研究者認為這只古老的鳥(niǎo)與鵪鶉、雞和鴨子的共同祖先很接近，同時(shí)該名稱(chēng)也反映了即將到來(lái)的白堊紀末期小行星大撞擊。而馬斯特里赫特地層是白堊紀的最后一個(gè)地層。
“變”鳥(niǎo)第一步：當恐龍生出羽毛
現生鳥(niǎo)類(lèi)的起源一直令古生物學(xué)家深深困擾。目前廣泛認為它們起源于獸腳類(lèi)恐龍。不過(guò)，其中曲折少有人知。
1868年，英國學(xué)者赫胥黎就提出過(guò)鳥(niǎo)類(lèi)起源于恐龍的假說(shuō)。但是由于從未在恐龍化石上發(fā)現過(guò)鳥(niǎo)類(lèi)的標志性特征——羽毛，因此，之后的150多年間，古生物學(xué)家們對這一假說(shuō)一直爭論不斷。
直到上世紀末，我國遼西地區發(fā)現了中華龍鳥(niǎo)、小盜龍和中國鳥(niǎo)龍等一批帶有羽毛的恐龍化石，鳥(niǎo)類(lèi)起源于恐龍這一假說(shuō)才逐漸占據優(yōu)勢。
但是，反對者的論據也很充分：這些帶羽毛的恐龍，比當時(shí)認為的最早的鳥(niǎo)——始祖鳥(niǎo)，在時(shí)代上還要晚2000多萬(wàn)年，演化上存在“時(shí)間悖論”。
始祖鳥(niǎo)，生活在距今1.5億年前（后來(lái)被證明不是現生鳥(niǎo)類(lèi)的祖先。而且，很多學(xué)者認為它不是鳥(niǎo)是恐龍）
幸運的是，十三年后的2009年，我國遼西地區又發(fā)現了距今1.6億年侏羅紀晚期的帶羽毛恐龍——赫氏近鳥(niǎo)龍，它比始祖鳥(niǎo)早了1000多萬(wàn)年。
之后，在同一時(shí)代的地層中又陸續發(fā)現多種帶羽毛的恐龍。
從此，鳥(niǎo)類(lèi)起源于獸腳類(lèi)恐龍這一假說(shuō)得到學(xué)界的普遍承認。
赫氏近鳥(niǎo)龍，迄今發(fā)現最早的帶羽毛恐龍，給恐龍“變”鳥(niǎo)一錘定音 | 來(lái)自網(wǎng)絡(luò )
填補演化空白，回答“幸存者”之問(wèn)
不過(guò)，演化成鳥(niǎo)，不一定就能將血脈延續到今天。地質(zhì)史上出現過(guò)很多鳥(niǎo)類(lèi)，它們都不是現生鳥(niǎo)類(lèi)的祖先。比如，6600萬(wàn)年前的那次大撞擊，就讓第一批進(jìn)化的“樹(shù)棲鳥(niǎo)”給恐龍做了陪葬。
在近幾十年間，世界各地發(fā)現了眾多白堊紀早期的鳥(niǎo)類(lèi)化石。其中以我國遼西發(fā)現的距今1.3~1.2億年前的熱河生物群中的化石保存最為精美，包括燕鳥(niǎo)、朝陽(yáng)鳥(niǎo)等今鳥(niǎo)類(lèi)的基干類(lèi)群。注：今鳥(niǎo)類(lèi)，是指鳥(niǎo)類(lèi)從早白堊世開(kāi)始出現的一個(gè)演化支系，包括所有新生代以及現生的鳥(niǎo)類(lèi)。
但是最新的分子生物學(xué)對鳥(niǎo)類(lèi)基因的分析表明，這些早期的今鳥(niǎo)類(lèi)并沒(méi)有逃過(guò)白堊紀末期的大滅絕，而是與非鳥(niǎo)類(lèi)恐龍一起消失在歷史長(cháng)河中。
這只“神奇雞”，成為迄今發(fā)現最早的現生鳥(niǎo)類(lèi)化石，印證了分子生物學(xué)認為的現生鳥(niǎo)類(lèi)起源于白堊紀末期的結果。
6670萬(wàn)年前Asteriornis maastrichtensis在其生存環(huán)境中的藝術(shù)復原圖 | 版權：Phillip Krzeminski
同時(shí)，它的發(fā)現也幫助古生物學(xué)家回答了為何其他種類(lèi)的鳥(niǎo)都隨著(zhù)恐龍滅絕了，而現生的鳥(niǎo)類(lèi)卻得以逃脫升天的問(wèn)題。
古生物學(xué)家們認為，現生鳥(niǎo)類(lèi)的祖先的某些特征在滅絕事件中被證明是有利的，包括：相對較小的體型來(lái)限制總代謝需求，更進(jìn)步的消化系統，較好的飛行能力，地棲生活躲避了小行星撞擊造成的大規模森林破壞（避免了失去家園而餓死），以及食用昆蟲(chóng)和種子的廣泛食性。
雖然“神奇雞”的大部分身體都不見(jiàn)了，但僅有的一塊腿骨表明，它的腿很長(cháng)。加上出土地點(diǎn)的沉積物證明，當時(shí)的環(huán)境是淺海，研究人員推測它的腿部化石比例，認為它是一種小型濱鳥(niǎo)，大小跟現代海鷗差不多，重量不足400克。海邊豐富的食物資源和地棲生活，也許幫助它們逃過(guò)了那次大撞擊帶來(lái)的災難。
挑戰鳥(niǎo)類(lèi)南半球起源說(shuō)
“神奇雞”的發(fā)現，還打破了人們原以為的“現代鳥(niǎo)類(lèi)起源于南半球”的觀(guān)點(diǎn)。
此前，由于最早的現生鳥(niǎo)類(lèi)化石發(fā)現于南極洲附近，古生物學(xué)家認為現代鳥(niǎo)類(lèi)起源于南半球。而“神奇雞”的發(fā)現地點(diǎn)是位于北半球的比利時(shí)和荷蘭邊境附近的一個(gè)石灰石采石場(chǎng)。它的發(fā)現，改變了長(cháng)久以來(lái)學(xué)界認為的老觀(guān)念。
該研究的詳情發(fā)表在3月18日《自然》雜志。
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