【大发现】福建小鸟凭什么改写鸟类演化史?
鸟类何时出现?它们又是在什么时候飞上树梢,开始征服蓝天的?这些问题一直困扰着古生物学家,而2025年2月13日中国古生物学家公布了一种发现于福建省的鸟类化石,成为鸟类演化的关键证据!
图注:关于鸟类起源的设想图,图片来自网络
中国第一鸟?
福建旧称“八闽”,这种古鸟于是被命名为八闽鸟“Baminornis”,属名中的“Bamin”是“八闽”的拼音,“ornis”则来自希腊语,是“鸟类”的意思。八闽鸟的模式种名为政和八闽鸟(Baminornis zhenghensis),政和就是福建省的政和县,是化石的发现地。
图注:八闽鸟的化石,图片来自新华网
图注:发表在自然杂志上的八闽鸟描述论文,图片来自网络
八闽鸟生活在距今1.449亿至1.502亿年前的晚侏罗世时期,是目前古生物学家发现的第二种生活在侏罗纪的鸟类,另一种就是大名鼎鼎的始祖鸟(Archaeopteryx),但是许多学者认为始祖鸟并非鸟类,而属于恐爪龙类,是恐龙(非鸟兽脚类恐龙),所有八闽鸟是目前已知唯一确定的侏罗纪鸟类,这才是八闽鸟发现的重大科学意义和地位,它也因为被称为“中国第一鸟”。
图注:著名的始祖鸟伦敦标本,图片来自网络
既然八闽鸟生活在晚侏罗世,也就是说其祖先出现的时间更早,根据宏观演化推测,真正的最原始的鸟类应该在中侏罗世晚期(距今1.72–1.64 亿年)就已经出现,并且在晚侏罗世开始辐射演化。
你有什么不一样?
说到这里,许多人肯定会好奇,八闽鸟和始祖鸟区别在哪里呢?这还得从化石上看,八闽鸟的化石(编号IVPP V33259)保存在沉积岩之中,但是并不完整,包括部分背椎和尾椎、不完整的左前肢与后肢、几根肋骨及腰带等。化石中最关键的部分就是已经融合的尾综骨,这可是区别鸟类和非鸟恐龙的关键特征之一。尾综骨的出现,让鸟类甩掉了祖先的长尾巴,好处是实现了后肢和尾部的独立运动、重心前移,成为飞行的必须条件。当然,由于化石保存状况,也不排除是原有长尾巴断裂仅保留了根部一小部分的可能,但这种可能性很小。
图注:八闽鸟的化石(上)及线图(下),图片来自参考资料1
图注:游隼的尾综骨,图片来自网络
图注:始祖鸟(左)与今鸟类的骨骼对比,图片来自网络
图注:尾综骨在近鸟龙恐龙及中生代鸟类身上的对比,图片来自网络
除了尾综骨,八闽鸟的化石中保存了V形叉骨、杆状乌喙骨,细长肩胛骨等,这些特征都接近于今鸟胸类(Ornithothoraces),表明八闽鸟具有较强的飞行能力。以上都是些关于八闽鸟化石解剖学上的描述,如果从外形上看,八闽鸟没有始祖鸟的长尾巴,身体结构也更紧凑,翅膀相较于身体更大,相当有“鸟样”。所以在分类上,八闽鸟属于基干的鸟翼类,比始祖鸟更进步,但比热河鸟更原始。
图注:中生代兽脚类恐龙(包括鸟类)演化树,以及前肢、肩带和后肢的形态空间,图片来自参考资料1
图注:八闽鸟的骨骼重建,图片来自守林动画
古生物学家在确认了八闽鸟化石中的进步特征时,也发现了原始特征,那就是它的前肢,特别是掌部和手指结构,类似于非鸟兽脚类恐龙。身上大部分是鸟,但又有地方像龙,这又是怎么回事儿呢?古生物学家认为这是镶嵌演化的结果,而且镶嵌演化很可能常见于鸟类早期演化的过程中。
说了这么多,八闽鸟到底长什么样子呢?根据现有的化石材料,我们只能确认八闽鸟的体重在130~300克之间,体型类似八哥。八闽鸟长着翅膀,后肢较长,无尾巴有尾羽,脑袋较大嘴巴里有牙齿。关于八闽鸟的颜色,由于化石中没有保存羽毛,因此不得而知,已经公布的八闽鸟官方复原图又古生物艺术家赵闯创作,骨骼及生态复原的3D动画制作则是由守林动画完成的。
图注:八闽鸟官方复原图,作者赵闯
图注:八闽鸟生态3D复原,图片来自守林动画
图注:站在人类手上的八哥,图片来自网络
八闽鸟与政和生物群
在八闽鸟的复原图背景中能够看到一只恐龙,它就是2023年命名的奇异福建龙(Fujianvenator prodigiosus),也结束了福建省没有恐龙的历史。福建龙和八闽鸟来自于同一地层,该地层名为南园组(Nanyuan Formation),时间可以追溯到距今1.5亿年前晚侏罗世的提通阶,代表了沼泽湿地环境。
图注:福建龙及生态环境复原,作者赵闯
南园组地层是由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(以下简称古脊所)与福建省地质调查研究院的古生物学家共同发掘的,时间从2021年开始。在南园组中,不仅发现了福建龙和八闽鸟,还发现了包括鱼类、两栖类、爬行类在内的大量化石,构建了一个生物群落并被命名为“政和动物群”(Zhenghe Fauna)。
图注:古脊所与福建省地质调查研究院的古生物学家合影,图片来自网络
图注:南园组地层剖面图及发现动物标识,图片来自网络
八闽鸟的发现可谓是意义重大,但这还不是南园组地层带给我们的唯一惊喜,因为与八闽鸟化石一同发现的还有另一具化石,编号为IVPP V33260。尽管化石只有一块U形的鸟类叉骨,但是接近于今鸟类型(Ornithuromorpha),极有可能代表了比八闽鸟更进步的鸟类存在,所以未来会给我们带来更多的惊喜!
图注:编号为IVPPV33260的化石(左上)及其形态在鸟类及非鸟恐龙中的位置,图片来自参考资料1
总结:
最后终结一下八闽鸟发现的意义:它是确凿的侏罗纪鸟类,最早的短尾鸟类,中国目前发现最早鸟类,同时将鸟类演化推进到中侏罗世晚期,对于我们探索鸟类起源和演化具有里程碑意义!
图注:福建省政府举办的新闻发布会,图片来自新华网
图注:发布会上的王敏(左)、周忠和(中)及徐星(右),图片来自新华网
图注:在南园组进行野外考察的王敏研究员(右1),图片来自新华网
参考资料:
1.Chen, Runsheng; Wang, Min; Dong, Liping; Zhou, Guowu; Xu, Xing; Deng, Ke; Xu, Liming; Zhang, Chi; Wang, Linchang; Du, Honggang; Lin, Ganmin; Lin, Min; Zhou, Zhonghe (2025-02-13). "Earliest short-tailed bird from the Late Jurassic of China". Nature. 638 (8050): 441–448. doi:10.1038/s41586-024-08410-z. ISSN 0028-0836.
2.Brusatte, Stephen L. (2025-02-13). "The lost long tail of early bird evolution". Nature. 638 (8050): 323–324. doi:10.1038/d41586-024-04212-5. ISSN 0028-0836.
3.Xu, Liming; Wang, Min; Chen, Runsheng; Dong, Liping; Lin, Min; Xu, Xing; Tang, Jianrong; You, Hailu; Zhou, Guowu; Wang, Linchang; He, Wenxing; Li, Yujuan; Zhang, Chi; Zhou, Zhonghe (2023-09-06). "A new avialan theropod from an emerging Jurassic terrestrial fauna". Nature. 621 (7978): 336–343. doi:10.1038/s41586-023-06513-7. ISSN 1476-4687.
4.科技之眼|素问|政和八闽鸟是目前世界上最早的鸟类吗?新华网
文字编辑:江氏小盗龙
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