这只小小的雏鸟生活在 1.27 亿年前,死时只有小指那么大

它可爱的化石正在教科学家们了解鸟类进化的很多知识。

科学家们能从一只小小的、刚出生的 身上学到多少东西呢?嗯,如果这只鸟大约有 1.27 亿年的历史,而且你还有一台同步加速器——一种用于拍摄极其精细的 X 射线照片的粒子加速器——那你就能学到很多。

在一项 最近发表在《自然·通讯》杂志上 的研究中,由 ARAID-Dinopolis 和曼彻斯特大学的 Fabien Knoll 领导的研究人员描述了一只古老的、不幸的小雏鸟,它属于 反鸟类,这是一个没有现存后代的古鸟类谱系。这个标本的高度不超过人类的小指,体重仅为 0.3 盎司。它死的时候可能还没有羽毛。但通过研究它的骨骼,科学家们表示,他们可以增加我们对鸟类进化关键时期的理解。

“鸟类是深受喜爱的生物,拥有非常丰富的进化历史,”洛杉矶县自然历史博物馆恐龙研究所所长、《自然·通讯》的合著者 Luis Chiappe 说。“它们是 恐龙 的现存后代,恐龙激发了许多人的想象力。而这个标本则来自它们进化过程中的一个关键时期。”

科学家们已将 1.5 亿年前的 始祖鸟 属确定为我们今天所熟知的鸟类与恐龙之间的联系。“但之后,我们在化石记录中看到了一个显著的空白,”Chiappe 解释道。“我们大约在 2000 万年后才开始在中国的其他地方获得早期鸟类的记录。”

Chiappe 和他的同事们知道,在此期间,鸟类的祖先和近亲一定非常活跃;当它们在大约 1.3 亿年前再次出现在化石记录中时,它们已经是一个多样化的动物群体,分化成了各种不同的物种。

“你看到了飞行方式、生态系统的多样性,”Chiappe 说。因此,研究人员一直在寻找更多关于这些差异如何发展的信息。“如果我们能拥有它们所有的化石,拥有那个时期的所有记录,那就太好了,”他说。“但我们还没有找到。”

他说,次优的选择是像新研究中所描述的那样的标本——小小的雏鸟。例如,根据它们骨骼发育的速度来看,它们已经具备了飞行的能力,科学家们可以推断出它们对父母的依赖程度。

bird fossil
这只鸟的化石。Fabien Knoll

“它们非常重要,因为它们告诉我们很多关于这些早期鸟类如何生长和发育,以及它们有哪些生存策略,”他说。“在现代谱系中,你会看到这些刚孵化出来就很活跃的小鸡,比如鸡和鸭。”在生物学中,这类物种被称为早熟性。当然,人类与之相反——我们出生时非常脆弱、软弱,需要照顾,这使我们成为晚熟性。鸟类世界中也有晚熟性物种。“鸣禽和鹦鹉基本上完全依赖,”Chiappe 说。“它们孵化时是裸体的——也就是说没有羽毛——它们的眼睛是闭着的,基本上是完全无助的。”

但这些能揭示信息的年轻标本也非常罕见。不仅是因为它们很脆弱——毕竟我们说的是几厘米长的古老鸟类骨骼——而且它们所处的地点也不利于婴儿的化石化。这个特殊的小雏鸟是在西班牙的 Las Hoyas 遗址发现的,在那里它被保存在一个湖的底部。

“我们发现的关于这个年龄的绝大多数标本都来自湖泊沉积物,这些尸体不知何故沉到了湖底,那里的氧气很少,也没有食腐动物,所以它们保存得非常好。有些甚至还有羽毛,”Chiappe 说(这只小鸟没有,但尚不清楚它是天生秃头还是羽毛根本没有保存下来)。“但那不是它们生活的地方。这些主要是森林鸟类。而作为一只雏鸟,即使你相对早熟,你的活动范围也会比成年鸟类受限。”

换句话说,雏鸟的尸体必须克服重重困难才能进入水葬。没有动物和元素的保护,它们几乎不会留下什么。

然而,这只小鸟是如何到达湖边的,几乎可以肯定不是飞过去的:同步加速器分析显示,它胸骨的软骨尚未愈合,而鸟类飞行需要骨骼来支撑。

仅凭这些信息,很难确切地说这个特定物种是晚熟性还是早熟性。但这只雏鸟确实有助于证明反鸟类已经发展出了多样化的育儿策略。

“当我们将其与其他标本进行比较时,我们看到了一个不同步的骨骼形成模式,”Chiappe 说。“同一群体中的不同物种在不同时间形成骨骼。”这很可能意味着该群体中的不同成员采取了独特的生存方式,这将有助于它们分化成日益多样化的物种。

“当然,25 年前雏鸟的发育行为并不能解决当今社会的任何重大问题,”Chiappe 说。“但一切都是为了更多地了解这些动物的进化历史。接下来我们需要做的是找到更多的雏鸟,以便更好地了解它们的发育过程。这是一个用积木建造宏伟建筑的过程,而这块漂亮的积木则为我们增添了新的认识。”

更正:本文早期版本错误地将该鸟的体重列为三盎司。对此,我们深表歉意。

 

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Rachel Feltman

特约编辑

Rachel Feltman 是《流行科学》的特约编辑。她主持并监督热门播客“我这周学到的最奇怪的事情”,并帮助充实杂志的数字版内容。她住在泽西城,与她同样高挑的丈夫和同样年长的猫一起生活。


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