現(xiàn)代鳥類是恐龍演變來的，但是是什么時候開始演變的呢？變完之后又怎么樣了？一塊白堊紀(jì)末期的頭骨化石說明，它們的共同祖先正好出現(xiàn)在小行星撞地球之前，并且幸運(yùn)地躲過一劫。

現(xiàn)生鳥類祖先“神奇雞”，復(fù)原圖 | 《自然》雜志

作者 | 劉森 遼寧古生物博物館 展覽部主任

雞和鴨是我們最熟悉的現(xiàn)生鳥類，在餐桌上不分伯仲。很多人可能會以為它們之間的關(guān)系就像陸禽和水禽的生存環(huán)境那樣遙遠(yuǎn)，還用“雞同鴨講”來形容相互間無法溝通的情況。

然而，古生物學(xué)家告訴我們：在6000多萬年前，雞鴨本一體，水陸不分離。

上周，英國科學(xué)家宣布 ，在比利時的白堊紀(jì)晚期巖層中發(fā)現(xiàn)一塊距今6700多萬年的鳥類化石。它同時具有現(xiàn)代雞、鴨和火雞的特征，是它們的共同祖先。

這是迄今發(fā)現(xiàn)最早的“現(xiàn)代”鳥類化石，連接了將近1600萬年的演化空白。這只“雞”和恐龍生活在同一時代，正好出現(xiàn)在白堊紀(jì)末大滅絕事件發(fā)生之前。說明現(xiàn)代鳥類自那之后才逐漸多樣化起來。

躲過大滅絕的小鳥祖先

這塊化石來自荷蘭馬斯特里赫特自然歷史博物館，是一個幾乎完整的頭骨，被研究者昵稱為“神奇雞”。在被發(fā)現(xiàn)之前，它和另外三塊看起來毫無特色的古老巖石一起被放在博物館的藏品柜里。

直到有一天館長約翰·賈格特在整理藏品的時候，偶然發(fā)現(xiàn)上面有斷裂的骨骼痕跡。

研究人員將這塊石頭放入電腦斷層掃描儀，希望X射線能幫助揭示其中秘密。當(dāng)掃描結(jié)果出來時，大家忍不住激動地尖叫起來，嚇得技術(shù)員跑回了房間，她還以為他們把機(jī)器弄壞了。

因為就在巖石表面下1毫米處，出現(xiàn)了一個幾乎完整的白堊紀(jì)晚期鳥類頭骨。這個頭骨就像一個被“拼湊”起來的現(xiàn)代鳥類：它的頂部和后部的骨頭與現(xiàn)代鴨子非常相似，面部和喙部則與今天的雞和火雞一樣。

“神奇雞”頭骨3D掃描 | 版權(quán)：Daniel J. Field

科學(xué)家們的興奮不是沒緣由的。因為這可是一塊6670萬年前的石頭！

由于化石記錄的缺失，現(xiàn)在能夠找到的最古老的現(xiàn)生鳥類化石大都發(fā)現(xiàn)在距今5000多萬年的新生代。而此次發(fā)現(xiàn)的化石年代是距今6670~6680萬年前的白堊紀(jì)，也就是造成恐龍大滅絕的小行星撞擊地球前100萬年。

研究者們將其命名為Asteriornis maastrichtensis（阿斯忒瑞亞鳥，或流星女神鳥），Asteriornis 用以紀(jì)念流星女神阿斯忒瑞亞，maastrichtensis 表示發(fā)現(xiàn)它的馬斯特里赫特地層。

在希臘神話中，流星女神阿斯忒瑞亞把自己變成了一只鵪鶉，研究者認(rèn)為這只古老的鳥與鵪鶉、雞和鴨子的共同祖先很接近，同時該名稱也反映了即將到來的白堊紀(jì)末期小行星大撞擊。而馬斯特里赫特地層是白堊紀(jì)的最后一個地層。

“變”鳥第一步：當(dāng)恐龍生出羽毛

現(xiàn)生鳥類的起源一直令古生物學(xué)家深深困擾。目前廣泛認(rèn)為它們起源于獸腳類恐龍。不過，其中曲折少有人知。

1868年，英國學(xué)者赫胥黎就提出過鳥類起源于恐龍的假說。但是由于從未在恐龍化石上發(fā)現(xiàn)過鳥類的標(biāo)志性特征——羽毛，因此，之后的150多年間，古生物學(xué)家們對這一假說一直爭論不斷。

直到上世紀(jì)末，我國遼西地區(qū)發(fā)現(xiàn)了中華龍鳥、小盜龍和中國鳥龍等一批帶有羽毛的恐龍化石，鳥類起源于恐龍這一假說才逐漸占據(jù)優(yōu)勢。

但是，反對者的論據(jù)也很充分：這些帶羽毛的恐龍，比當(dāng)時認(rèn)為的最早的鳥——始祖鳥，在時代上還要晚2000多萬年，演化上存在“時間悖論”。

始祖鳥，生活在距今1.5億年前（后來被證明不是現(xiàn)生鳥類的祖先。而且，很多學(xué)者認(rèn)為它不是鳥是恐龍）

幸運(yùn)的是，十三年后的2009年，我國遼西地區(qū)又發(fā)現(xiàn)了距今1.6億年侏羅紀(jì)晚期的帶羽毛恐龍——赫氏近鳥龍，它比始祖鳥早了1000多萬年。

之后，在同一時代的地層中又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)多種帶羽毛的恐龍。

從此，鳥類起源于獸腳類恐龍這一假說得到學(xué)界的普遍承認(rèn)。

赫氏近鳥龍，迄今發(fā)現(xiàn)最早的帶羽毛恐龍，給恐龍“變”鳥一錘定音 | 來自網(wǎng)絡(luò)

填補(bǔ)演化空白，回答“幸存者”之問

不過，演化成鳥，不一定就能將血脈延續(xù)到今天。地質(zhì)史上出現(xiàn)過很多鳥類，它們都不是現(xiàn)生鳥類的祖先。比如，6600萬年前的那次大撞擊，就讓第一批進(jìn)化的“樹棲鳥”給恐龍做了陪葬。

在近幾十年間，世界各地發(fā)現(xiàn)了眾多白堊紀(jì)早期的鳥類化石。其中以我國遼西發(fā)現(xiàn)的距今1.3~1.2億年前的熱河生物群中的化石保存最為精美，包括燕鳥、朝陽鳥等今鳥類的基干類群。注：今鳥類，是指鳥類從早白堊世開始出現(xiàn)的一個演化支系，包括所有新生代以及現(xiàn)生的鳥類。

但是最新的分子生物學(xué)對鳥類基因的分析表明，這些早期的今鳥類并沒有逃過白堊紀(jì)末期的大滅絕，而是與非鳥類恐龍一起消失在歷史長河中。

這只“神奇雞”，成為迄今發(fā)現(xiàn)最早的現(xiàn)生鳥類化石，印證了分子生物學(xué)認(rèn)為的現(xiàn)生鳥類起源于白堊紀(jì)末期的結(jié)果。

6670萬年前Asteriornis maastrichtensis在其生存環(huán)境中的藝術(shù)復(fù)原圖 | 版權(quán)：Phillip Krzeminski

同時，它的發(fā)現(xiàn)也幫助古生物學(xué)家回答了為何其他種類的鳥都隨著恐龍滅絕了，而現(xiàn)生的鳥類卻得以逃脫升天的問題。

古生物學(xué)家們認(rèn)為，現(xiàn)生鳥類的祖先的某些特征在滅絕事件中被證明是有利的，包括：相對較小的體型來限制總代謝需求，更進(jìn)步的消化系統(tǒng)，較好的飛行能力，地棲生活躲避了小行星撞擊造成的大規(guī)模森林破壞（避免了失去家園而餓死），以及食用昆蟲和種子的廣泛食性。

雖然“神奇雞”的大部分身體都不見了，但僅有的一塊腿骨表明，它的腿很長。加上出土地點的沉積物證明，當(dāng)時的環(huán)境是淺海，研究人員推測它的腿部化石比例，認(rèn)為它是一種小型濱鳥，大小跟現(xiàn)代海鷗差不多，重量不足400克。海邊豐富的食物資源和地棲生活，也許幫助它們逃過了那次大撞擊帶來的災(zāi)難。

挑戰(zhàn)鳥類南半球起源說

“神奇雞”的發(fā)現(xiàn)，還打破了人們原以為的“現(xiàn)代鳥類起源于南半球”的觀點。

此前，由于最早的現(xiàn)生鳥類化石發(fā)現(xiàn)于南極洲附近，古生物學(xué)家認(rèn)為現(xiàn)代鳥類起源于南半球。而“神奇雞”的發(fā)現(xiàn)地點是位于北半球的比利時和荷蘭邊境附近的一個石灰石采石場。它的發(fā)現(xiàn)，改變了長久以來學(xué)界認(rèn)為的老觀念。

該研究的詳情發(fā)表在3月18日《自然》雜志。