12月15日消息，今天，中加古生物學(xué)家在北京宣布，他們發(fā)現(xiàn)了世界上首批三維保存的古鳥類尾羽琥珀，初步揭開了一億年前古鳥類尾羽的秘密，該研究成果在專業(yè)學(xué)術(shù)刊物《古地理學(xué)報(bào)》在線發(fā)表。
該研究由中國地質(zhì)大學(xué)（北京）邢立達(dá)副教授領(lǐng)銜，加拿大薩斯喀徹溫省皇家博物館瑞安·麥凱勒（Ryan C。McKellar）教授，皮埃爾·考克斯（Pierre Cockx）博士，中科院古脊椎動物與古人類所的鄒晶梅（Jingmai O‘Connor）研究員等學(xué)者共同研究。
此次新發(fā)現(xiàn)的標(biāo)本來自著名的琥珀產(chǎn)區(qū)，緬甸北部克欽邦胡岡谷地。據(jù)礦區(qū)的火山灰測定，此地的琥珀距今約一億年前，屬于白堊紀(jì)晚期的最早期。該時(shí)期生活在緬甸北部潮濕的熱帶環(huán)境中的動植物，常常被柏類或南洋杉類所流下的樹脂包裹，在漫長的地質(zhì)年代中形成琥珀，并一直保存至今。
成對出現(xiàn)的羽軸主導(dǎo)型羽
成對出現(xiàn)的羽軸主導(dǎo)型羽
世界各地的琥珀都以特異保存各種軟組織而著名，比如羽毛的羽小枝、小鳥的外耳孔、眼瞼等細(xì)節(jié)，這些信息通常是古生物學(xué)家無法從其他化石記錄中獲知的重要信息。因此，琥珀提供了更完整的關(guān)于古生物形態(tài)學(xué)、多樣性和行為的記錄。
鳥類是世界上多樣性最為豐富的脊椎動物之一，大約有10500個(gè)種，在近1.5億年漫長的演化歷史中，共歷經(jīng)了兩次輻射演化，分別發(fā)生于白堊紀(jì)和新生代。白堊紀(jì)是鳥類演化的重要階段，記錄了鳥類如何從恐龍演化的過程。
羽毛一度是鳥類的專屬，直到批羽恐龍的出現(xiàn)才顛覆了這個(gè)定式。不同形態(tài)的羽毛賦予恐龍和鳥兒不同的功能。化石記錄中最精妙的羽毛要數(shù)那些長長的尾羽。這些尾羽絕大多數(shù)出現(xiàn)在一些原始的鳥類身上，如孔子鳥類、反鳥類，也出現(xiàn)在恐龍中的擅攀鳥龍類的耀龍尾巴上。這些長且花哨的尾羽在許多情況下都與動物的身體差不多長，這些尾羽與不是為了身體平衡或者飛行，因?yàn)槠錁?gòu)造并不符合空氣動力學(xué)要求。那么它們的功能是什么呢？多數(shù)古生學(xué)家目前認(rèn)為這是動物種內(nèi)信息交流的工具，主要功能是求偶炫耀、物種識別和視覺溝通等。
一群反鳥類正在圍攻孔子鳥，空中飄落一對尾羽（繪圖/張宗達(dá)）
在具體形態(tài)特征上，這些令人著迷不已的漂亮羽毛都有一道加粗的羽軸，因此被稱為羽軸主導(dǎo)型羽（RDFs），也被稱為近端條帶狀羽（PRPF）。這些細(xì)長的羽毛通常被認(rèn)為是尾羽中的飾帶（非近端條帶狀羽）和球拍狀羽。遺憾的是，這些羽軸主導(dǎo)型羽此前只發(fā)現(xiàn)在壓型化石中，其平面的結(jié)構(gòu)限制了學(xué)者獲取更多重要的信息。
2015年，一個(gè)偶然機(jī)會，邢立達(dá)在緬甸密支那琥珀市場看到了一種非常奇怪的羽毛珀，“這些羽毛珀有著粗粗的羽軸，這令我馬上想起了孔子鳥那對顯眼的尾羽！”中國地質(zhì)大學(xué)（北京）邢立達(dá)副教授告訴記者，“但它們太奇怪了，我們知道，羽軸都是封閉，中間是充滿海綿組織的髓腔，但這些琥珀中的羽軸在羽毛背面則是開放的，也沒有髓腔?！焙翢o疑問，邢立達(dá)當(dāng)時(shí)看到的便是首次以立體形式保存的羽軸主導(dǎo)型羽，其開放的羽軸令人非常困惑。隨后的發(fā)現(xiàn)令邢立達(dá)更加驚訝，他在各地的琥珀市場和一些民間收藏者手上陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了數(shù)十件擁有同樣特征的羽毛珀。
“大量的標(biāo)本表明邢立達(dá)最初的發(fā)現(xiàn)不是特例，這類羽毛的形態(tài)便是如此，羽軸就是開放的，雖然令人匪夷所思，但演化有時(shí)候就是這么神奇?！比鸢病渼P勒教授繼而對此猜測道，“C形的羽軸橫截面，羽片閉合不良，這都使得這類羽毛的空氣動力學(xué)功用很有限，但可能是一種高效的輕質(zhì)尾羽，也就是說，羽軸之所以開放，可能是節(jié)省能量的一種措施，降低長出這種長羽毛的能耗，或這種結(jié)構(gòu)是專門為長而輕的尾羽而演化出來的?！边@種羽軸主導(dǎo)型羽可能代表一種原始的羽毛形態(tài)（尚未發(fā)育出完整的羽軸的時(shí)候），也可能是源自管狀羽軸的二次喪失。
“我們此次發(fā)現(xiàn)的這些標(biāo)本有著很高的多樣性，”邢立達(dá)繼續(xù)對記者介紹，“個(gè)別標(biāo)本的羽軸和羽支還具有橫向色素沉著帶，深棕色和無色帶交替出現(xiàn)，這代表著黑素體的分布和濃度，表明這些古鳥類的尾巴很可能是斑斕的，非常養(yǎng)眼的。”
我們知道，現(xiàn)代鳥類的觀賞性羽毛色彩豐富，在求偶等行為中有重要作用。邢立達(dá)在數(shù)十件羽軸主導(dǎo)型羽的羽毛珀中，找到了至少9件是成對出現(xiàn)的，而且羽毛附近沒有鳥類的尸骸，也沒有跡象表明羽毛和樹脂表面有過打擊式接觸?！斑@可能表明這些羽毛很容易掉落，可能是鳥類在打斗掉落，甚至是防御時(shí)的誘餌”，皮埃爾·考克斯博士表示，“這引出一個(gè)重要的問題，如果這些尾羽較容易掉落，那么又怎么能靠這個(gè)特征來判斷古鳥類的性別呢？”所以當(dāng)我們再看到兩只古鳥類埋藏在一起，一只有長長的尾羽，另一只沒有，不能說這是一公一母的凄美史前愛情。琥珀中的證據(jù)告訴我們，這很可能只是兩鳥相爭，一只被打敗了而掉落羽毛而已。
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