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我国发现世界上已知最早鸟类之一
▲古脊椎所王敏研究员在位于福建政和县的野外考察和发掘现场查看标本(2023年10月22日摄)。 新华社发
政和八闽鸟和政和动物群生态复原图。新华社发
▶2月10日,古脊椎所王敏研究员在办公室观察政和八闽鸟化石标本,左手手指所指处即是尾综骨化石。 新华社发
一只1.5亿年前生活于八闽大地的鸟,改写了鸟类演化的历史。
近日,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所和福建省地质调查研究院联合发现了鸟类化石“政和八闽鸟”。这是目前世界上已知最早的鸟类之一,将现代鸟类身体构型出现的时间向前推进了近2000万年。
2月13日,国际学术期刊《自然》发表了该研究成果。
2021年起,中国科学院古脊椎所王敏、周忠和研究员和福建地调院组建联合团队,在福建省内开展古生物和地层考察工作,在政和地区发现了大量保存完好的侏罗纪时期爬行动物化石,命名为“政和动物群”。
2023年11月,“政和动物群”中两件不完整的爬行动物化石的发现,是“政和八闽鸟”问世的开端。对于当时的情形,王敏回忆说,其中一块化石仅有部分肩带骨骼从围岩中显露出来。“我和周老师第一时间就认为,这可能是一件鸟类化石。”经过对那块化石长达一年的室内修复和研究分析,研究团队确定了该化石属于鸟类,并将其命名为“政和八闽鸟”。其属名“八闽”是福建的古称。
“政和八闽鸟”化石虽然并不完整,但它保存了很多重要信息,其最特殊的地方在于具有愈合的尾综骨,这是构成现代鸟类体型的基石。鸟类与其他爬行动物最显著的区别是:鸟类的尾巴很短,不但尾椎数减少,并且最后几枚尾椎愈合成一个名为尾综骨的结构,它的出现对身体重心前移、后肢和尾骨的独立运动和飞行能力的完善至关重要。尾骨缩短是恐龙向鸟类演化过程中最彻底的形态变化之一,在鸟类进化史中具有里程碑式的意义。
在过去的近160年间,人们所熟知的侏罗纪鸟类只有19世纪60年代初发现于德国晚侏罗世的始祖鸟。但其在进化树上的分类位置受到质疑,部分研究认为,始祖鸟属于恐爪龙类,而非鸟类。从体型上看,始祖鸟仍然具有和恐龙一样的长尾骨,与现代鸟类大相径庭。
王敏表示,如果说始祖鸟的鸟类归属有疑问的话,那“政和八闽鸟”是目前最确切的且唯一的侏罗纪鸟类。
“政和八闽鸟”的发现首次揭示了现代鸟类的体型在侏罗纪就已出现,将鸟类起源时间推进到中侏罗世晚期(距今1.72亿年至1.64亿年),改写了鸟类演化的历史。
此外,除发现“政和八闽鸟”外,研究团队还发现了一个单独保存的叉骨。研究结果显示,该叉骨与白垩纪(约1.3亿年前)的今鸟型类非常相似,且明显区别于政和八闽鸟,以及其他侏罗纪鸟类和恐龙。这一发现证实了侏罗纪至少有两种鸟类,如果该叉骨的确属于今鸟型类,鸟类的起源将会进一步提前。
“政和八闽鸟”化石的发现具有怎样的科学意义?周忠和提到,“政和八闽鸟”体型比始祖鸟稍小,但其多个特征却更为进化,说明在侏罗纪时期,已出现了不同类型的鸟类。“由此,我们可以分析推测鸟类的起源,未来可能会发现更早的鸟类,其出现时间可能比我们过去认为的要往前推,早2000万年左右。”
周忠和表示,一个重要的化石发现会帮助科学家改变对早期鸟类以及现代鸟类起源的许多认识。“比如像尾综骨这样的鸟类,关键飞行特征是何时出现的?早期鸟类的飞行演化过程和飞行方式?尽管这次我们还不能回答所有的问题,但这一发现为我们提供了一个重要的线索。”
此次“政和八闽鸟”的发现研究,也进一步显示政和动物群拥有探索东亚晚中生代生态系统演化的巨大潜力。中国科学院院士、中国科学院古脊椎所所长徐星研究员表示,政和动物群是过去二三十年中,研究鸟类起源领域在全世界范围内的重大发现,这是一个新的地点、新的时期,对于人们理解鸟类产生的过程,打开了一个新的窗口。作为专业科研机构,中国科学院古脊椎所未来将投入更多资源拓宽、加深恐龙演化和鸟类起源等方面研究。华西都市报-封面新闻记者 闫雯雯 谭羽清