在中国长城附近新发现的鸟类化石

在中国长城附近发现了两种与恐龙生活在一起的鸟类化石。其中一个新物种的下颚顶端有一个敏感的、可移动的骨附肢，它可能用来寻找食物。

　　

“弄清这些东西是什么是一个漫长而艰苦的过程，”该研究的主要作者、芝加哥菲尔德博物馆(Field Museum)脊椎动物古生物学副馆长Jingmai O'Connor说。“但这些新标本包括两个新物种，增加了我们对白垩纪鸟类的认识，我们还发现了我们在任何其他恐龙身上从未见过的牙齿特征组合。”

“这些化石来自中国的一个遗址，那里的鸟类化石与现代鸟类非常接近，但迄今为止所描述的所有鸟类化石都没有在尸体中保存头骨，”犹他理工大学的合作者杰里·哈里斯(Jerry Harris)说。“这些新的头骨标本帮助填补了我们对该地区鸟类和鸟类进化知识的空白。”

所有的鸟类都是恐龙，但并不是所有的恐龙都是鸟类;一小群恐龙进化成鸟类，并与其他恐龙共存了9000万年。现代鸟类是在恐龙灭绝后幸存下来的鸟类的后代，但许多史前鸟类也在那时灭绝了。Jingmai O'Connor的工作重点是研究不同的早期鸟类群体，以弄清楚为什么一些幸存下来，而另一些灭绝了。

这个位于中国西北部的化石遗址被称为Changma，对于像O'Connor这样研究鸟类进化的研究人员来说，它是一个重要的地方。这是世界上第二丰富的中生代(恐龙时代)鸟类化石遗址，但在那里发现的化石有一半以上属于同一物种——甘肃玉门鸟（Gansus yumensis）。确定哪些化石是甘肃的化石，哪些不是很棘手。

O'Connor和她的同事在这项研究中检查的六个标本主要是头骨和脖子，在已知的Gansus标本中没有保存的部分。这些化石在地球深处的时候也被压碎了，这使得分析它们很困难。

“Changma遗址是一个特殊的地方，那里的含化石岩石倾向于沿着古老的层理面分裂成薄片。所以，当你挖掘的时候，就像你翻开历史的一页，一层一层地发现大约1.2亿年前没有见过天日的动物和植物。”

“因为这些标本非常扁平，CT扫描和完全分割它们可能需要数年时间，甚至可能不会给你那么多信息，因为这些薄骨头被压平成几乎相同的平面，然后几乎不可能找出这些骨头的边界在哪里。所以我们不得不对暴露的东西进行某种程度的研究。”通过艰苦的工作，研究人员能够识别出这些鸟类颌骨的关键特征，这表明六个样本中有两个是科学未知的。

新物种（或者更准确地说，新属——按照科学家命名生物体的顺序，属比物种高一步）被称为Brevidentavis ductrix和Brevidentavis zhangi。Meemannavis是以中国古生物学家Meemann Chang的名字命名的，她是第一位领导北京古脊椎动物与古人类学研究所（IVPP）的女性。Brevidentavis这个名字的意思是“短齿鸟”和Gansus一样，Meemannavis和Brevidentavis都是鸟类形态的鸟类——包含现代鸟类的群体。和今天的鸟类一样，Meemannavis没有牙齿。另一方面，Brevidentavis的小牙齿像钉子一样紧紧地嵌在嘴里。除了这些牙齿，还有另一个奇怪的特征。

O'Connor解释说:“Brevidentavis是一种有牙齿的鸟形变体，在有牙齿的鸟形变体中，下颌前部有一小块骨头，叫做捕食骨，如果鸟类有下巴的话，它的下巴就在这里。”在之前对另一种鸟类化石的捕食者的研究中，作者通过CT扫描和化学染色发现，捕食者的骨骼经历了压力，还发现了一种只有在有运动时才会形成的软骨。

“在这项早期的研究中，我们能够告诉我们，它是可以移动的，而且它是受神经支配的——Brevidentavis不只是能够移动它的先决条件，它还能够通过它来感知。这可能帮助它们发现猎物。我们可以假设，这些有牙齿的鸟有小小的喙，在牙齿前面的颌尖处有某种活动的钳子。”

Brevidentavis并不是第一个被发现有可能被这样利用的食肉鸟类化石，但它和Meemanannavis的存在，有助于我们进一步了解史前鸟类的多样性，特别是在Changma地区。

这项研究也有助于阐明该地点最常见的鸟类——甘肃鸟，因为至少有4个其他标本可能属于这个物种。“甘肃鸟是世界上已知的第一种真正的中生代鸟类，因为始祖鸟更像恐龙，现在我们知道大约40年后它的头骨是什么样子的，”国际鸟类研究中心的Hai-Lu You说。

“这些令人惊奇的化石就像一把开锁器，让我们能够打开一扇门，对现存鸟类近亲头骨的进化史有更深入的了解，”IVPP的合著者汤姆·斯蒂德汉姆(Tom Stidham)说。“当巨型恐龙还在陆地上漫步时，这些鸟类是进化的产物，在水、空气和陆地上体验不同的生活方式，以及不同的饮食，我们可以看到一些有或没有牙齿的物种。”这个地质时代的化石很少能提供我们能在这些古代鸟类头骨中看到的解剖细节。”

“这些发现加强了一个假设，即Changma地区是不寻常的，因为它是由鸟形目鸟类主导的，这在白垩纪是不常见的，”O’Connor说。“了解现代鸟类的这些亲戚，最终可以帮助我们理解为什么今天的鸟类成功了，而其他鸟类却没有。”

Jingmai K. O'Connor, Thomas A. Stidham, Jerald D. Harris, Matthew C. Lamanna, Alida M. Bailleul, Han Hu, Min Wang, Hai‐Lu You. Avian skulls represent a diverse ornithuromorph fauna from the Lower Cretaceous Xiagou Formation, Gansu Province, China. Journal of Systematics and Evolution, 2022