新发现的稀有化石,加深了鸟类灭绝之谜

科技工作者之家 2018-11-15

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▲相较于兽脚类恐龙的U型叉骨,Mirarce eatoni的V型叉骨与现生鸟类的更为接近。

在6500万年前的晚白垩纪,数百种鸟类在恐龙周围盘旋、在森林中穿梭,就像如今它们在林间和田野间飞翔一样。但是在那场导致绝大部分恐龙灭绝的大灾难之后,只有一群鸟类存活了下来,而且它们是现生鸟类的祖先。那么问题是,为什么只有一个家族在大灭绝中幸存下来?

最近发现了一种已灭绝的鸟类化石,它们是现生鸟类的近亲。这具7500万年前的化石是名为enantiornithines(反鸟)的鸟类,其体型大小与红头美洲鹫相当,这是在北美发现的最完整的鸟类化石。1992年,美国加利福尼亚大学伯克利分校的古生物学家Howard Hutchison在犹他州大上升阶梯(Grand Staircase-Escalante)地区发现了这具化石。在博士生Jessie Atterholt得知此化石并要求对其进行研究之前,它完好无损地馆藏于加州大学伯克利分校的古生物学博物馆。

Atterholt和Hutchison与enantiornithines研究专家Jingmai O’conner合作,对化石进行了详细的分析。Atterholt说:“我们知道,早白垩纪(大约1.15-1.30亿年前)的鸟类能够飞行,但其飞行能力很可能不如现生鸟类。尽管enantiornithines与现生鸟类已完全分化,但这具化石显示,enantiornithines进化出了与现生鸟类相同的高度精细的适应性、先进的飞行方式。”

这具化石的胸骨形状比其它enantiornithines类群更接近于龙骨突,这意味着它像现代鸟类一样拥有更大的胸肌和更强的飞行能力。叉骨的形状更像现代鸟类的V型叉骨,而不像早期鸟类和恐龙祖先的U形叉骨。柔韧的叉骨可以在振翅时释放它储存的能量。

如果说晚白垩纪的enantiornithines和现生鸟类一样先进,那么为什么它们和恐龙一起灭绝了,而现生鸟类的祖先却存活了下来?

Atterholt说:“这种特殊的鸟类大约有7500万年的历史,大约在1000万年前灭绝。关于enantiornithines有一件非常有趣且神秘的事情,那就是我们在整个白垩纪都可以发现它们,这一类群存活了大约1亿年。我们在每个大陆都发现了它们的化石,而且比现生鸟类的祖先的化石还要常见。然而enantiornithines灭绝了,现生鸟类的祖先却在大灭绝事件中幸存下来。

最近提出的一项假说认为,enantiornithines主要栖居于森林,因此,当小行星撞击地球,森林灰飞烟灭时,enantiornithines也随之消失了。这标志着白垩纪以及非鸟类恐龙的终结。

所有的鸟类都是从有羽毛的兽脚亚目恐龙——像霸王龙一样两条腿站立的恐龙——进化而来的。进化始于大约1.5亿年前,在白垩纪(1.46亿到6500万年前)进化出许多支系。

Hutchison说:“1992年,我在寻找海龟的过程中,于犹他州加菲尔德县(Garfield County)大上升阶梯的崎岖荒地上偶然发现了这块化石,认出了这是晚白垩纪的enantiornithine中罕见的一个物种。”

根据Hutchison的说法,发现化石的地区可以追溯到7700万到7500万年前,可能是一个重要的三角洲,就像密西西比河三角洲一样,林中生活着恐龙、咸水鳄、短吻鳄、海龟和鱼类。

与大多数在美国以外地区(尤其中国)发现的鸟类化石不同,这块化石并没有被压碎。经典的早白垩纪鸟类始祖鸟(Archaeopteryx)虽然保存了华丽的羽毛和骨骼结构,但被压扁在砂岩中。中国所发现的enantiornithine类群大多来自早白垩纪,它们与始祖鸟一样漂亮,但被岩石压得扁平。总的来说,并不是说我们发现的化石没有变形,只是大部分骨骼都保留着漂亮的立体结构,而且可以看到很多细节,如肌肉和肌腱相连处。

Enantiornithine在外观上与现生鸟类非常相似:它们全身覆以羽毛,通过扇动翅膀飞翔。tterholt说:“如果现实生活中出现一只enantiornithine,你很有可能无法很快地将它与现生鸟类区分开来。”

化石中这只鸟的喙前部可能长有牙齿,翅膀和脚上可能有爪。某些enantiornithine具有明显的用于求偶的性二型尾羽。最令人兴奋的发现是它们前臂骨骼上的大斑块。这些粗糙的斑块是羽毛状的旋钮,在现代鸟类中,飞羽通过它们固定在骨骼上,以加强它们主动飞行的能力。这是首次在enantiornithine鸟类身上发现这一结构,表明enantiornithine是一群非常强壮的鸟类。

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编译:灯丝   

审稿:西莫    

责编:唐林芳

期刊来源:《古生物学和进化科学》

期刊编号:2167-8359

原文链接:

https://www.sciencedaily.com/releases/2018/11/181113080908.htm

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