像雞一樣 羽毛化石顯示著名恐龍會飛


像雞一樣 羽毛化石顯示著名恐龍會飛


專家們用紫外線照射芝加哥始祖鳥 , 以暴露出原本看不見的軟組織 。圖片來源:德萊尼·德拉蒙德/菲爾德博物館
據《大眾科學》(安德魯·保羅):始祖鳥是連接恐龍與其鳥類后代的偉大進化旅程中的一個關鍵點 。但古生物學家在發現大約165年后,對侏羅紀動物的解剖結構和行為仍有疑問 。最緊迫的揮之不去的謎團之一是始祖鳥是如何超越其羽毛恐龍近親的 。 
經過二十多年的私人收藏,其中一套最詳細、最完整的化石于2022年抵達芝加哥菲爾德博物館 。但在它首次公開亮相之前 , 專家們花了一年時間準備和分析芝加哥始祖鳥,他們的發現有助于古生物學家了解是什么讓最早的鳥類恐龍如此特別 。該團隊在5月14日發表在《自然》雜志上的一項研究中解釋了他們的發現 。
從它的鼻尖到尾巴尖
菲爾德博物館爬行動物化石副館長、論文主要作者Jingmai O'Connor在隨附的公告中說:“當我們第一次得到始祖鳥時,我覺得,這非常、非常、非???nbsp;, 我非常興奮 ?!?。但盡管他最初充滿熱情,奧仍然心存疑慮 。
他解釋說:“始祖鳥已經為人所知[這么久],我不確定我們能學到什么新東西 ?!??!暗覀兊臉吮颈4娴萌绱送旰茫瑴蕚涞萌绱顺浞?,以至于我們實際上正在學習大量新信息 , 從它的鼻尖到尾巴尖 ?!?br>然而,考試和準備并非沒有挑戰 。一個特別的問題是區分標本的化石殘骸和周圍幾乎相同顏色的巖石基質 。這就是CT掃描派上用場的地方 。
Connor說:“CT掃描對我們的準備過程非常重要,它讓我們知道 , 骨頭正好在巖石表面以下3.2毫米處,這讓我們確切地知道在撞擊骨頭之前我們能走多遠 ?!彼赋?,這個項目代表了古生物學家第一次完成對完整始祖鳥的CT掃描 。
熒光羽毛
所有已知的始祖鳥遺骸都是從德國索爾恩霍夫斯圖加特以東約100英里的石灰巖礦床中挖掘出來的 。之前的研究表明,索爾恩霍夫石灰巖化石具有獨特的化學成分 , 導致其軟組織發出熒光 。了解這一點后,該團隊還經常轉向紫外線照明,以獲得額外的幫助 , 來區分人眼容易錯過的巖石和軟組織 。這些甚至包括像始祖鳥腳趾底部鱗片一樣微妙的細節 。
不僅它的腳趾為研究這種古老的恐龍鳥提供了寶貴的見解,古生物學家對它的腳、手、頭和翅膀羽毛也特別感興趣 。例如,它口腔頂部的骨頭有助于專家了解顱骨運動的進化,這是現代鳥類中發現的一種特征,使它們能夠獨立于大腦情況移動喙 。
奧說:“這聽起來可能并不令人興奮 , 但對于研究鳥類進化的人來說,這真的很重要,因為有人假設,能夠為不同的生態位進化出專門的頭骨可能有助于鳥類進化成今天的11000多種物種 。” 。
試飛
芝加哥標本還為科學家們提供了一個前所未有的生理細節,似乎最終回答了一個長期存在的問題:始祖鳥如何(至少是短暫地)升空?
“這實際上是我最喜歡的論文部分,”奧說 ?!癧它]提供了始祖鳥用羽毛翅膀飛行的證據 ?!?br>證據來自于始祖鳥非常長的上臂上的一組羽毛 。如果沒有這些三要素 , 動物不太可能飛起來 。
奧解釋說:“如果你想飛,長上臂骨會在翅膀的主要和次要特征與身體其他部位之間產生間隙 ?!??!叭绻諝獯┻^這個間隙,就會破壞你產生的升力,你就不能飛了 ?!?br>大多數現代鳥類通過進化出較短的附肢來陪伴它們的第三層羽毛,從而解決了這個問題 。但即使始祖鳥擁有這些長臂骨,它也有相應大小的三足骨 。它的許多恐龍近親進化出了羽毛,但它們僅限于肘部 , 缺乏飛行所需的三足 。
奧康納說:“這告訴我們,這些非鳥類恐龍不能飛行 , 但始祖鳥可以 ?!?br>然而,“飛”可能會在那里做一些繁重的工作 。多項研究表明,始祖鳥的行為不像高飛的獵鷹 , 更像是能夠滑翔較短距離的雞 。也就是說,最新研究還表明 , 這些相當大的羽毛可能也在“視覺交流”中發揮了作用 。無論始祖鳥的空中能力如何 , 芝加哥標本仍在繼續揭示有關當今鳥類最早起源的新細節 。
奧說:“始祖鳥不是第一個有羽毛的恐龍,也不是第一個擁有‘翅膀’的恐龍 。” ?!暗覀冋J為這是已知最早能夠利用羽毛飛行的恐龍 ?!?br/>