鳥類是否可以被認為是真正的恐龍?是的
現代鳥類的起源可以追溯到獸腳亞目恐龍,這是恐龍演化樹上一個主要為肉食性種類的分支。從麻雀到大雁,從鴕鳥到貓頭鷹,它們與迅猛龍或強大的霸王龍之間有什麼共同之處?所有這些鳥類都可以追溯到一類雙足恐龍,它們主要是肉食性動物,被稱為獸腳亞目恐龍(Theropoda)。
資料圖
獸腳亞目恐龍最早出現於2.31億年前的三疊紀晚期。
最早的鳥類與獸腳亞目恐龍有很多共同之處,包括羽毛和產卵。然而,某些特徵——比如持續的、有動力的飛行——將古代鳥類與其他獸腳亞目恐龍區分開來,並最終定義了現代鳥類的支系(儘管不是所有現代鳥類都會飛行)。
今天,所有非鳥類恐龍早已滅絕,但是鳥類是否可以被認為是真正的恐龍?一句話:是的。
“鳥類是活著的恐龍,就像我們是哺乳動物一樣,”研究飛行進化的古生物學家、美國德克薩斯大學奧斯汀分校地質科學系教授朱莉婭·克拉克(Julia Clarke)說道。她表示,儘管不同的哺乳動物在生理結構上存在差異,但這個群體中的每一個物種——無論是現存的還是已經滅絕的——都可以從一個共同祖先身上找到某些相同的解剖學特徵,鳥類也是如此。
“它們牢牢地嵌在恐龍家族樹的那一部分裡,”朱莉婭·克拉克說,“我們今天所有的鳥類都是獸腳亞目恐龍的後代。”
鳥何以為鳥?
現代鳥類的尾巴和身體長有羽毛,肩骨不融合,喙沒有牙齒,而且前肢比後肢長得多。它們的尾巴附近還都有一塊骨板,稱為尾綜骨,這塊位於脊椎末端的三角形骨頭起著支持尾羽的作用。日本福井縣立大學恐龍研究所的助理教授今井拓哉(Takuya Imai)表示,其他已經滅絕的獸腳亞目恐龍都有一個或多個這樣的特徵,但只有現代鳥類具備所有這些特徵。
在2019年11月發表於《通訊-生物學》(Communications Biology)雜誌的一項研究中,今井拓哉描述了在日本發現的一種1.2億年前的原始鳥類。研究人員將其命名為“Fukuipteryx prima”,意為“原始福井之翼”。這是目前已知最早具有尾綜骨的鳥類,其化石中保存下來的結構與現代雞的尾綜骨非常相似。換句話說,現代鳥類的一些結構可以追溯到它們最早的祖先。
然而,中國科學院古脊椎動物和古人類研究所的古生物學家鄒晶梅(Jingmai O’Connor)表示,原始鳥類和非鳥獸腳亞目恐龍仍然有很多共同之處。
事實上,與現代鳥類相比,早期鳥類非常像恐龍。鄒晶梅指出,有些動物具有很長的、和爬行動物一樣的尾巴,長有牙齒,翅膀上還長著爪子。而且,許多非鳥獸腳亞目恐龍都有真正的羽毛,這些羽毛具有中間的羽軸,兩側的羽枝上具有相互鉤節的羽小鉤。
朱莉婭·克拉克表示,古生物學家在區分動物群體時,主要是通過精確測量骨骼和其他化石身體組織的細微變化,包括“與重組不同肌肉群有關的小腫塊和結節(骨頭上的圓形凸起)”。鄒晶梅解釋道,這些形態數據會被轉換成數字,然後通過算法進行處理,以確定動物之間的親緣關係。通過在遺傳分類學系統中使用這些算法,古生物學家們可以區分古代鳥類和它們的獸腳亞目親戚。
最初的鳥兒
始祖鳥(Archaeopteryx)長期被認為是最早和最原始的鳥類,生活在1.5億年前,其化石發現於今天的德國南部。這種動物重約1千克,長約50厘米。化石證據表明,它的尾巴和身體都長有羽毛。前肢和羽毛的形狀都表明始祖鳥有動力飛行的能力,這是大多數現代鳥類的特徵。然而,與今天的鳥類不同的是,始祖鳥保留了獨有特徵,如翅膀尖端的爪子。隨著比始祖鳥更古老、結構上也更加接近現生鳥類的近鳥龍、曉廷龍和曙光鳥等化石相繼發現,始祖鳥在鳥類演化歷史上的地位已經動搖。
在中國東北發現了許多白堊紀早期(1.455億至6550萬年前)的鳥類化石,比如生活在1.25億年前、擁有喙和長尾羽的孔子鳥(Confuciusornis)。2013年的報導稱,一些孔子鳥化石甚至具有髓骨,這是一種在性成熟的雌鳥身上發現的海綿狀組織。
另一件化石證據通過其消化物——已知最早的鳥類食丸——將古代鳥類與現代鳥類聯繫了起來。大約1.2億年前,在中國發現的一種白堊紀鳥類咳出了一大團無法消化的魚骨。
飛吧,鳥兒,飛吧!
鄒晶梅表示,鳥類的一個顯著特徵是它們的飛行能力,這要求它們的大前肢上覆蓋著形狀不對稱的羽毛,並用強有力的肌肉加以約束。“在向鳥類進化的支系中,最可能的是傷齒龍科(Troodontidae,一類近似鳥類的獸腳亞目恐龍)的一支,飛行將鳥類與它們最近的非鳥類恐龍(可能就是傷齒龍科)區分開來,”她說道。
然後,在演化出飛行能力之後,鳥類前肢的小骨頭會“減少並融合在一起,形成了這種支撐翅膀羽毛的加固結構,”茱莉婭·克拉克說道。她指出,在白堊紀末期,非鳥類恐龍滅絕之後,鳥類繼續演化,並越來越多樣,它們發展出了更多與飛行相關的獨有特徵,比如胸骨的細長結構(龍骨),以及強大的胸肌,可以為撲翼飛行提供動力。
“你可以看到越來越大的胸肌與這塊厚龍骨相連。這是在飛行能力演化出來之後出現的,在現存的鳥類中也存在,”克拉克說道。今天,全世界大約有1萬種鳥類。小如蜂鳥,大如鴕鳥;既有展翅飛翔的雄鷹,也有潛游水底的企鵝。儘管如此,它們仍然與1.5億年前孵出原始鳥類的獸腳亞目恐龍同屬一支。
所以,如果你想知道恐龍在地球上行走時是什麼樣子的話,不用看得太遠,只需要注意一下在海灘上盯著你手裡炸薯條的海鷗,或是公園裡啄食麵包屑的鴿子。