琥珀和煎饼都见过,那琥珀里的"煎饼鸟"呢? | 目的地Destination

琥珀和煎饼都见过,那琥珀里的"煎饼鸟"呢?

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今天,来自中国、加拿大和美国的古生物学家在北京宣布,他们在一张距今大约一亿年前的琥珀里发现了一只几乎完整的小鸟!本月下旬即将出版的中国顶级学术刊物《科学通报》(英文版)将用封面故事发表关于这张琥珀的新发现[1]。

琥珀和煎饼都见过,那琥珀里的

月末即将出版的《科学通报》(英文版)将用封面故事报道“煎饼鸟”的发现。该研究由中国地质大学(北京)邢立达副教授、中国科学院高能物理研究所黎刚副研究员、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所美籍研究员邹晶梅(Jingmai O’Connor)、中国科学院动物所白明副研究员、美国洛杉矶自然史博物馆恐龙研究院院长路易斯·恰普(Luis M. Chiappe)教授和加拿大萨斯喀彻温省皇家博物馆瑞安•麦凯勒(Ryan C. McKellar)教授、台北市立大学的曾国维教授等学者共同研究。图片来源:《科学通报》(英文版)@Science Bulletin

等等,一“张”琥珀?

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“煎饼鸟”标本自然光照片与荧光照片。图片来源:邢立达

这枚琥珀产自缅甸北部著名的琥珀产区克钦邦胡冈谷地。根据火山灰测定,大约形成于一亿年前,白垩纪晚期的最早期。那时,生活在缅甸北部潮湿热带环境中的动植物,常常会被柏类或着南洋杉类植物的树脂包裹,然后在漫长的地质年代中形成琥珀,保存至今。

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(专心)工作中的邢立达。图片来源:邢立达

也许是因为自然风化,也许是因为矿工的疏忽,这枚琥珀沿着冠状面剥蚀了(如果用人体打比方,就是竖着被“削”掉了前半身的一小部分)。不像一些琥珀摆件那么厚重,这张古鸟琥珀是薄薄的一片。它也因此得了个可爱又可怜的昵称——“煎饼鸟”。

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“煎饼鸟”标本与微CT图像对比。图片来源:邢立达

风化或是疏忽造成的剥蚀虽然让“煎饼鸟”损失了部分皮肉,但也因此暴露出了它身体内部多个区域的解剖细节。古生物学家们因祸得福,有了观察古鸟不同以往的独特视角。

这张琥珀很大,有7厘米那么长。琥珀里的“煎饼鸟”也保存得非常完整。与2017年6月我们发现的那只琥珀中的雏鸟[2]相比,“煎饼鸟”暴露出来的头颈部区域,保存着更长更密的羽毛。这些羽毛中包括“初级飞羽”,有窄而深的羽轴和羽支,羽片已经闭合。这说明“煎饼鸟”长着可以飞翔的硬质羽毛,也说明它已经不是刚孵化出来的雏鸟或着幼鸟了。也就是说,“煎饼鸟”虽然未还未成年,但已经是一只过上独立生活的小鸟。这也是到目前为止,我们在琥珀中发现的发育程度最高的古鸟

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“煎饼鸟”的羽毛特写。图片来源:邢立达

通过X射线三维扫描,我们重建了“煎饼鸟”的骨骼构造,可以清晰地观察到煎饼鸟的头盖骨基部、脊柱(约5个颈椎和8个背椎)、左前肢(包括了肱骨,桡骨和尺骨)、骨盆区域和股骨。虽然它失去了一部分左侧的翅膀与腿部,但“煎饼鸟” 仍然是迄今为止缅甸琥珀中发现的最完整的古鸟标本。

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荧光下的“煎饼鸟”头骨碎片。图片来源:邢立达

跟重要的是,与此前发现的雏鸟遗骸和孤立的鸟翅膀相比,“煎饼鸟”所有保留下来的骨骼都互相关节,提供了更丰富的解剖学信息——这对我们进行古鸟鉴定工作非常重要。比如“煎饼鸟”的耻骨呈U形,中部强烈凹形,耻骨末端的耻骨脚较短,这些都属于反鸟类(Enantiornithes)的特征。遗憾的是,因为骨骼信息不够,我们还无法确定“煎饼鸟”是否是一个新物种,还是属于反鸟分类中的哪个已知的属种。

反鸟类是出现在白垩纪的一类相对原始的鸟类。与现生鸟类相比,反鸟肩带骨骼部位关节组合的凸凹情况正好相反,所以叫“反鸟”。反鸟类是鸟类演化的重要分支,从白垩纪早期便出现了较大的生态分化和辐射。它们都有较强的飞行能力,拇趾与其他三趾对握,适宜树栖。但遗憾的是,在晚白垩世末期,反鸟最终与恐龙一道完全绝灭。

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反鸟类与现生鸟类肩带骨骼部位的关节组合情况对比。绘图:邢立达

包括之前发现的雏鸟,目前在缅甸琥珀中发现的古鸟全都是反鸟类。“煎饼鸟”虽然只有大约5厘米长,与当今世界上最小的鸟类——吸蜜蜂鸟一样大,它的羽支相对羽轴的发散角更接近进步的飞翔鸟类,已经不是反鸟类中的更为原始的基干类群了。

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根据吸蜜蜂鸟复原的“煎饼鸟”。图片来源:邢立达 | 制图:毛宇昂

“煎饼鸟”被树脂包裹的时候还活着吗?这也是我们很好奇的问题。我们没有在“煎饼鸟”的腹腔里找到任何内脏器官,只发现了许多破裂的乳白色遮蔽物。这都说明“煎饼鸟”在被树脂裹住之前已经死亡一段时间了。它的腹部和软组织已经风化,琥珀中尸体旁边的甲虫、虫粪和植物碎片,这些都暗示着这枚琥珀是在森林的地面,或是接近地面的地方形成的。也许这里面的一些昆虫还扮演过清道夫的角色,不过这需要更多的证据才能确认。

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“煎饼鸟“的前生,死亡后坠落地面腐化后被树脂包裹。图片来源:邢立达 | 绘图:张宗达

我们还利用北京同步辐射中心的X射线荧光成像技术获得了“煎饼鸟”化石脖子附近出露断面的微量元素分布图。这部分区域中铁、钙、钛、锌、砷、锰等元素的分布与“煎饼鸟”化石呈现出来的形态高度吻合——骨骼所在的区域富含钙和钛元素,而在覆盖着琥珀大部分区域的软组织区域,铁和锰等元素的浓度最高。这些信息对我们了解琥珀包裹物的琥珀化有重要的帮助。

“煎饼鸟”标本的发现,说明缅甸琥珀中反鸟类类群在白垩纪中期仍然存在较大的生态分化和辐射,这对我们理解古鸟类的演化有着重要的作用。(编辑:明天)

参考文献

  1. L. Xing, J.K. O'Connor, R.C. McKellar, L.M. Chiappe, M. Bai, K. Tseng, J. Zhang, H. Yang, J. Fang, G. Li, A flattened enantiornithine in mid-Cretaceous Burmese amber: morphology and preservation, Science Bulletin (2018), doi: 10.1016/j.scib.2018.01.019
  2. Lida Xing, Jingmai K. O'Connor, Ryan C. McKellar, Luis M. Chiappe, Kuowei Tseng, Gang Li, Ming Bai , A mid-Cretaceous enantiornithine (Aves) hatchling preserved in Burmese amber with unusual plumage, (2017), doi: 10.1016/ j.gr.2017.06.001
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