这种有 1.2 亿年历史的鸟类可能是最早摇摆尾巴的鸟类之一

这只喜鹊大小的“原初鸟”可能飞行能力不强,但它确实擅长打扮以吸引目光。
“原初鸟”的正模化石。高伟 摄

当需要吸引潜在的配偶时,许多鸟类会依靠它们令人惊艳的羽毛。

其中一些展示是如此奢华,以至于会成为一种负担,包括一些孔雀和极乐鸟(一种主要分布在澳大利亚、印度尼西亚和巴布亚新几内亚的鸟类)雄性的巨大尾羽。事实证明,这种策略在很长很长一段时间以来都能成功地让鸟类繁衍后代。

本周,古生物学家报告发现了一块大约有1.2亿年历史的化石鸟类,它拥有已知最早的华丽展示之一——长尾羽。这种尾羽基部有一个短扇形,而中间的两根羽毛比身体还长,让人联想到现代的一些鸟类,如格查尔鸟。

“尾羽确实是这块标本的亮点,”芝加哥菲尔德博物馆的古脊椎动物学副馆长 Jingmai O’Connor 说。“我们可以推测,因为这些羽毛会让它活动起来更加困难,所以它们必定是一种装饰性特征。”

O’Connor 和她的同事于9月16日在《当代生物学》杂志上 描述了这种新物种,并以一种中国神话中的鸟命名为Yuanchuavis kompsosoura(原初鸟)。

“原初鸟”的大小大致与喜鹊相当,属于一个已经灭绝的类群——反鸟类,它们是白垩纪时期的优势鸟类。O’Connor 说,大多数反鸟体型较小,可能生活在树上,与今天的鸣禽相似。

这只古代鸟类羽毛的真实颜色可能永远是个谜。供稿:张浩震

“原初鸟”也属于热河生物群,这是一个保存完好的化石宝库,来自中国东北。O’Connor 及其团队分析的化石缺少了翅膀,但其他部分保存得非常好,她说,拥有“极其精美、保存完好”的尾羽。

它尾巴基部的羽扇看起来像现代鸟类,如鸽子或麻雀,通常观察到的那样。这种空气动力学形状可以帮助产生升力,提高“原初鸟”的飞行能力。相比之下,尾部中间的两根长羽毛会增加阻力,使“原初鸟”在空中难以机动。O’Connor 说:“这些羽毛很大,很不方便。”

研究人员还能够检查羽毛中含有色素的结构,称为黑色素体。O’Connor 和她的同事在“原初鸟”的尾扇和装饰性羽毛中发现的黑色素体的形状,分别与现代鸟类中产生灰色和黑色羽毛的黑色素体相似。

但这并不意味着这些古代鸟类不是色彩鲜艳的。羽毛还含有微观角蛋白结构,可以反射不同波长的光,例如蓝鸦羽毛中吸收所有波长但反射蓝色的结构。不幸的是,角蛋白会迅速腐烂,在化石中很少保存下来,所以“原初鸟”的真实颜色很可能永远是个谜。

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史前鸟类的骨骼缺乏许多使当今鸟类能够进行千里迁徙和其他空中壮举的特殊特征。O’Connor 说,“原初鸟”投资于如此华丽但笨重的尾羽,而不是进化出更容易飞行的尾巴,这一点说明了性选择在塑造早期鸟类羽毛方面的重要性。

“原初鸟”华丽的羽毛也暗示了它所栖息的生境类型。现代海鸟通常没有什么装饰;它们生活在开阔的环境中,必须是强壮的飞行者。

但森林鸟类可以负担得起炫耀。O’Connor 说:“没有必要为成为一名出色的飞行者而优化。你在一个茂密的植被环境中,只需要扇动翅膀飞到树枝上就能避开危险。”

“原初鸟”生活在大约开花植物的黎明时期,所以它的森林可能没有今天这样茂密封闭的冠层。不过,O’Connor 说,这个化石突显了古代鸟类是如何应对与其现今亲戚面临的相同的环境和繁殖压力的。

她和她的团队现在正在研究“原初鸟”的头骨,特别是其颚部。他们希望能了解现代鸟类是如何发展出相对于颅骨移动上喙的能力的,这被称为颅骨运动,并使它们能够处理更多种类的食物。

O’Connor 说:“在鸟类进化的过程中,许多独特的特征发生在鸟类的头骨上,而这种原始的反鸟类将有望揭示这些特征。”

 

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Kate Baggaley

特约撰稿人,科学

Kate Baggaley自2017年以来一直定期为《大众科学》撰稿。她经常报道自然、气候和COVID-19大流行,但也报道了科学的许多其他方面,包括太空、古生物学和健康。她对鸟类、深海生物以及各种美丽的爬行动物情有独钟。


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