新物种𬸚𬸦(yuè zhuó),打破鸟类早期演化传统认知丨科技前线
(来源:中科院之声)
从陆栖恐龙向飞翔鸟类的转变是最为瞩目的生命演化事件之一。长期以来,学界普遍认为飞行的选择压是驱动早期鸟类形态演化的主导力量。
近日,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所与合作者联合完成的一项侏罗纪鸟类研究,打破了“鸟类的起源和早期演化始终以适应飞行为主”的传统认知,证实鸟类在演化伊始就已出现地栖、不具备飞行能力的生态特化。新物种还显示出恐龙—鸟类形态特征组合。
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亦龙亦鸟
科研团队在过去4年持续进行野外发掘,在侏罗纪政和动物群发现了奇异福建龙、政和八闽鸟、不虞政和鸟等。
2024年8月,研究团队在距政和动物群核心化石点不远的地方,找到一套和保存福建龙等化石相当的沉积层位,随即发现一种新的侏罗纪鸟类,命名为杨源𬸚𬸦(Yuezhuornis yangyuanensis)。种名杨源,源自政和动物群所在的政和县杨源乡,属名𬸚𬸦则源自中国古代传说中的神鸟,《国语·周语上》中记载的“周之兴也,𬸚𬸦鸣于岐山”。
▲杨源𬸚𬸦生态复原图(张宗达绘制)
𬸚𬸦体重约821克,头骨具有伤齿龙类的典型特征。但其头骨骨骼整体纤细,齿骨牙齿数目较少,泪骨前支短小,这些形态又与原始鸟类相近。𬸚𬸦最奇特的是足部保存了恐爪龙类独有的特化第二趾,显示其强有力的抓握或奔跑能力。在恐龙到鸟的演化过程中,前肢变长是一个非常明显的趋势。然而,𬸚𬸦的前肢很短。
研究显示𬸚𬸦是已知前肢相对最短的中生代鸟类,甚至比某些善奔跑的驰龙类还要短。𬸚𬸦的头后形态结构具有许多进步的鸟类特征,然而其发达的耻骨联合却与伤齿龙类相似。
𬸚𬸦显示出的典型恐爪龙类形态特征,其分类位置曾使研究团队内部产生疑惑。
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是龙是鸟?
研究团队对𬸚𬸦进行了综合性的分支系统学分析,表明𬸚𬸦是已知最原始的鸟类之一,与不虞政和鸟互为姐妹群,共同组成了新的早期鸟类分类单元——政和鸟科(Zhengheornithidae)。
为了验证𬸚𬸦是否属于恐爪龙类,团队进行了约束树拓扑分析。结果表明,若将𬸚𬸦强制归入恐爪龙类,演化树需额外增加14个演化步长,证明𬸚𬸦属于鸟类,而非恐爪龙类。
▲杨源𬸚𬸦正型标本和骨骼复原图(王敏供图)
研究发现,𬸚𬸦在前肢比例的形态空间中远离树栖、水栖及涉禽类群,反而落在现生地栖鸟类,和丧失飞行能力鸟类的重叠区域。结合其较大的锁骨间夹角、梯形乌喙骨等特征,都说明𬸚𬸦是一种不具备飞行能力,却适应陆地奔跑生活的食肉性鸟类。
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适应陆地奔跑
对比分析显示,𬸚𬸦的第二趾趾节骨与恐爪龙类的第二趾形态极为相似。研究推翻了此前关于始祖鸟、近鸟龙具有类似恐爪龙类的第二趾形态的结论。
杨源𬸚𬸦的发现填补了鸟类演化历程中关键的时空演化空白。作为目前已知最早的不具备飞行能力的鸟类,𬸚𬸦的出现打破飞行的单向演化假说,证明鸟类身体结构的演化并非沿着“优化飞行”这一单一路径线性前进,而是一个伴随着快速生态位探索的复杂过程。