2月13日，《自然》（Nature）發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所王敏團(tuán)隊(duì)和福建省地質(zhì)調(diào)查研究院合作完成的關(guān)于福建省政和動(dòng)物群發(fā)現(xiàn)侏羅紀(jì)鳥(niǎo)類化石的研究成果。該研究報(bào)道了目前全球最古老的鳥(niǎo)類之一也是迄今唯一確切的侏羅紀(jì)鳥(niǎo)類，揭示了現(xiàn)代鳥(niǎo)類的體型結(jié)構(gòu)在侏羅紀(jì)晚期（距今1.5億年）便已出現(xiàn)。這一成果將以尾綜骨為代表的重要特征的出現(xiàn)時(shí)間提早了近2000萬(wàn)年。
鳥(niǎo)類從恐龍演化而來(lái)，是生命演化歷史中最為震撼的一幕，涉及大量骨骼、肌肉、表皮衍生物和其他生物學(xué)結(jié)構(gòu)的改變。宏演化的理論研究推測(cè)，鳥(niǎo)類多樣性的增加最早發(fā)生在侏羅紀(jì)，而這一假說(shuō)缺少化石證據(jù)支持。目前，我們熟知的侏羅紀(jì)鳥(niǎo)類只有發(fā)現(xiàn)于德國(guó)晚侏羅世的始祖鳥(niǎo)。但是，始祖鳥(niǎo)的分類位置受到質(zhì)疑。有研究認(rèn)為始祖鳥(niǎo)屬于恐爪龍類而非鳥(niǎo)類。也有研究將近鳥(niǎo)龍類和擅攀鳥(niǎo)龍類歸入鳥(niǎo)類。而這些假說(shuō)存有爭(zhēng)議。
自2021年，古脊椎所研究員王敏、周忠和與福建省地質(zhì)調(diào)查研究院科研人員合作組建野外團(tuán)隊(duì)，在福建省內(nèi)開(kāi)展古生物和地層考察工作。2023年9月，該團(tuán)隊(duì)在《自然》上報(bào)道了福建首次發(fā)現(xiàn)的恐龍骨骼化石——奇異福建龍，并命名了政和動(dòng)物群，為探討東亞晚中生代陸相生態(tài)系統(tǒng)的演化提供了全新窗口。2023年11月，該團(tuán)隊(duì)在政和動(dòng)物群中發(fā)現(xiàn)了一件不完整的爬行動(dòng)物化石。這一化石僅有部分肩帶骨骼在圍巖中顯露出來(lái)，但王敏、周忠和第一眼看到便認(rèn)為這或是鳥(niǎo)類化石。
經(jīng)過(guò)一年的室內(nèi)修復(fù)和研究分析，該團(tuán)隊(duì)確定這一化石屬于鳥(niǎo)類，并命名為政和八閩鳥(niǎo)（八閩是福建的古稱）。政和八閩鳥(niǎo)表現(xiàn)出獨(dú)特的形態(tài)組合：其肩帶和腰帶具有鳥(niǎo)胸類的進(jìn)步特征，如具有分離的烏喙骨和肩胛骨、坐骨不發(fā)育閉孔突等。但是，政和八閩鳥(niǎo)前肢保留了手盜龍類恐龍的原始形態(tài)。為分析不同身體部位在恐龍-鳥(niǎo)類轉(zhuǎn)變時(shí)的演化變化，研究利用比較分支系統(tǒng)學(xué)，分別構(gòu)建了前肢、肩帶和腰帶的形態(tài)空間。結(jié)果顯示，政和八閩鳥(niǎo)的肩帶和腰帶特征散落在白堊紀(jì)反鳥(niǎo)類和今鳥(niǎo)型類的形態(tài)空間中，而政和八閩鳥(niǎo)前肢卻落在非鳥(niǎo)類獸腳類恐龍的形態(tài)空間里。這些發(fā)現(xiàn)展示了不同身體部位的模塊化演化，揭示了鑲嵌演化深刻影響鳥(niǎo)類起源。
政和八閩鳥(niǎo)最特殊的地方在于具有愈合的尾綜骨，這是構(gòu)成現(xiàn)代鳥(niǎo)類體型的基石。鳥(niǎo)類和其他爬行動(dòng)物最顯著的區(qū)別是鳥(niǎo)類的尾巴很短，尾椎數(shù)目減少，且最后幾枚尾椎愈合成一個(gè)名為尾綜骨的結(jié)構(gòu)。尾綜骨結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)對(duì)身體重心前移、后肢和尾骨的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)以及飛行能力的完善至關(guān)重要。尾骨縮短是恐龍-鳥(niǎo)類演化中最徹底的形態(tài)變化之一。始祖鳥(niǎo)、近鳥(niǎo)龍類等潛在的侏羅紀(jì)鳥(niǎo)類具有與恐龍一樣的長(zhǎng)尾骨。從這點(diǎn)來(lái)講，它們至少在體型上與鳥(niǎo)類大相徑庭。政和八閩鳥(niǎo)的發(fā)現(xiàn)首次揭示了現(xiàn)代鳥(niǎo)類體型在侏羅紀(jì)就已出現(xiàn)，并將這一特征的出現(xiàn)時(shí)間提早了2000萬(wàn)年。
基于簡(jiǎn)約法和貝葉斯法的系統(tǒng)發(fā)育分析均支持政和八閩鳥(niǎo)的鳥(niǎo)類分類位置。在進(jìn)化樹(shù)上，政和八閩鳥(niǎo)是僅次于始祖鳥(niǎo)而最早分化的鳥(niǎo)類支系。因此，若對(duì)始祖鳥(niǎo)的鳥(niǎo)類歸屬有疑問(wèn)，那么，政和八閩鳥(niǎo)是目前唯一確切的侏羅紀(jì)鳥(niǎo)類。
除政和八閩鳥(niǎo)的發(fā)現(xiàn)外，該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了單獨(dú)保存的叉骨。由于保存的信息有限，研究通過(guò)幾何形態(tài)測(cè)量學(xué)、分支系統(tǒng)學(xué)和判別分析等方法來(lái)鎖定叉骨的分類位置。結(jié)果顯示，叉骨與白堊紀(jì)的今鳥(niǎo)型類相似，區(qū)別于政和八閩鳥(niǎo)以及其他侏羅紀(jì)鳥(niǎo)類和恐龍。由于缺失更多的信息來(lái)確定叉骨分類位置，研究只得暫將其歸入鳥(niǎo)類這一大的分類單元。但是，這一叉骨的發(fā)現(xiàn)證實(shí)了至少兩種鳥(niǎo)類生活在政和動(dòng)物群。
研究通過(guò)演化時(shí)間估算發(fā)現(xiàn)，政和八閩鳥(niǎo)將鳥(niǎo)類起源的時(shí)間推進(jìn)到中侏羅世晚期。如果上述叉骨屬于今鳥(niǎo)型類，那么，鳥(niǎo)類起源的時(shí)間將進(jìn)一步提早。
政和動(dòng)物群因獨(dú)特的生物構(gòu)成和地質(zhì)構(gòu)造背景，為探討侏羅紀(jì)晚期陸相生態(tài)系統(tǒng)的演化以及包括鳥(niǎo)類、離龍類等動(dòng)物的起源提供了新的重要信息。
研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院及福建省相關(guān)項(xiàng)目的支持。
論文鏈接
億年飛躍，生命演化新啟示
政和八閩鳥(niǎo)正型標(biāo)本
中生代獸腳類恐龍（包括鳥(niǎo)類）演化樹(shù)以及前肢、肩帶和后肢的形態(tài)空間
政和動(dòng)物群發(fā)現(xiàn)疑似今鳥(niǎo)型類的叉骨
政和八閩鳥(niǎo)和政和動(dòng)物群生態(tài)復(fù)原圖
本文鏈接：迄今最古老鳥(niǎo)類化石發(fā)現(xiàn)改寫(xiě)鳥(niǎo)類演化歷史http://www.www.hxg123.cn/show-12-719-0.html
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