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Oct. 01 2018

發現恐龍時代的「混亂」新種鳥類

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  • 發現恐龍時代的「混亂」新種鳥類

這種稱為迷惑巾幗鳥(Jinguofortis perplexus)的奇異動物混合了許多鳥類與恐龍的特徵。

迷惑巾幗鳥(Jinguofortis perplexus)復原圖,大約1.27億年前,這種鳥生活在恐龍時代的中國。 ILLUSTRATION BY PNAS

中國古生物學家發現了新種的鳥類化石,並稱這種鳥類揭露了飛行演化史上的關鍵時刻。此時鳥類已經失去了像暴龍等恐龍或始祖鳥等早期鳥類身上的長尾骨,但是縮短的尾巴又尚未發展出現代飛行鳥類的扇形尾羽。

這個1.27億年前的物種被命名為迷惑巾幗鳥(Jinguofortis perplexus),牠保有恐龍先祖的部分特徵,例如翅膀上的帶爪指骨、長著小牙齒的上下顎而非鳥喙,還有呈現融合狀態的肩帶(shoulder girdle)骨骼。其中最後一個特徵看似不適和飛行,「迷惑」巾幗鳥之名由此而來。

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巾幗鳥出土於中國西北部的河北省,這個區域在白堊紀早期長著茂密森林,其間散佈湖泊,巾幗鳥就生活在這些森林之中。這個物種的體型近似現代烏鴉,牠的翅膀寬而短,可能有助提升在樹林間移動的機動性。

「我們通常認為現存鳥類的當代飛行裝備,包括羽毛、肌肉和骨骼的精良化,都是經過千萬年逐步演化積累而成的,」北京中國科學院古脊椎動物與古人類研究所的王敏說道,他的團隊在9月底出刊的《美國國家科學院學報 》(PNAS)上詳述了這副化石。

「然而,」王敏說,「這副新的鳥類化石顯示飛行的演化實際上要混亂地多。」

融合的肩帶

巾幗鳥是「近年發現最重要的鳥類化石之一,」史蒂夫.布魯薩特(Steve Brusatte)說,他是英國愛丁堡大學(University of Edinburgh)的古生物學家,也是這篇論文的審查編輯之一。

巾幗鳥之所以這麼重要,是因為牠是擁有短化尾骨,或稱尾綜骨(pygostyles)的較現代鳥類中最早且最原始的成員之一,所以牠能幫助我們「了解早期鳥類的尾部怎麼從恐龍祖先長而直的細瘦尾巴融合為今日短小粗壯的一塊尾骨」布魯薩特說。

不過專家說,這副化石最有趣的部分可能在於其肩帶,比起鳥類,牠的肩帶和非鳥類恐龍(non-avian dinosaurs)更相像。現代鳥類通常有兩塊分開的肩胛骨(scapula)和鳥喙骨(coracoid),以提供振翅飛翔的運動彈性。但巾幗鳥的肩帶卻融合為單一塊肩胛鳥喙骨(scapulocoracoid)。

白堊紀迷惑巾幗鳥(Jinguofortis perplexus)的化石PHOTOGRAPH BY PNAS

這塊肩胛鳥喙骨在會飛的鳥類身上是「非常不尋常的特徵」,傑拉德.梅爾(Gerald Mayr)說,他是德國法蘭克福森肯堡研究所(Senckenberg Research Institute)的鳥類學與鳥類演化學專家。這兩塊骨頭通常組成一處可活動的關節,對飛行中的肌肉與翅膀運動相當重要。

由於這項特徵很可能會阻礙鳥類振翅飛行,梅爾說:「如果未來的研究能證實這個情況,或許將為我們解讀早期鳥類的翅膀使用方式提供新靈感。」然而,梅爾補充,以會飛的鳥類而言,巾幗鳥的飛羽形狀看似異常地窄,而融合的肩帶在不會飛的鳥種身上很常見,例如鴕鳥和鶆䴈(美洲鴕)。

「因此,有人會問:這種動物真的毫無疑問地能飛嗎,或者牠是一例不會飛的中生代(Mesozoic)鳥類範本,」他說。

王敏說,融合的肩帶確實促使研究團隊考慮這個可能性,但是他論述這副化石的翅膀和其他許多特徵都「指向精良的飛行能力。」

他相信這樣奇怪的混合特徵切實證明了鳥類的演化過程比先前所知更加複雜,早期物種循各異路徑發展骨骼,且各自使用身上的飛行裝備。

「這顯示鳥類並不是踏著一條清晰明朗的直線路徑演化出所有飛行所需的特徵,」布魯薩特說。「早期鳥類嘗試過大量不同風格的飛行實驗。」

↑↑↑↑↑恐龍101

 

撰文:John Pickerell

編譯:石頤珊

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