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近鳥

鎖定
近鳥龍是一種發現於中國的小型獸腳類恐龍,其體長約為34釐米,體重約0.1千克。早期的分類學工作認為近鳥龍屬於傷齒龍類,然而近期的虛骨龍類系統發育分析都支持它屬於鳥翼類的基幹成員。近鳥龍的標本收藏量非常大,且有很多都保存了精美的羽毛印痕。這些標本支持了一批意義重大的科研成果,為演化生物學家破解鳥類起源的謎團提供了重要的化石證據。
中文名
近鳥龍 [8] 
拉丁名
Anchiornis
模式種
赫氏近鳥龍(Anchiornis huxleyi
分類位置
獸腳類,副鳥類,鳥翼類
產    地
中國,遼寧
時    代
晚侏羅世,牛津期,距今約1億6000萬年
地    層
髫髻山組
命名人
徐星等人

近鳥命名由來

近鳥龍的屬名意義非常直接,即與鳥類非常接近。種名則是為了紀念托馬斯·亨利·赫胥黎,紀念他為鳥類起源工作做出的貢獻。

近鳥基本信息和形態學

目前已發現的近鳥龍標本非常多,一些研究甚至觀察了上百件標本,本詞條僅列出一些主要的標本。
正型標本:IVPP V14378,是一件關聯保存的標本,缺失了頭骨,前端和中段頸椎,後部尾椎。標本骨骼周圍保存有少量的羽毛印痕 [1] 
歸入標本:LPM-B00169,是一件關聯保存的標本,保存了幾乎所有骨骼,並且有大量的羽毛印痕保存 [2] 
歸入標本:BMNHC PH828,保存了兩側後肢和一側前肢,還有一些頭骨和中軸骨骼的碎片。保存有大量羽毛印痕。這件標本最終被用來進行羽毛顏色復原研究 [3] 
歸入標本:PKUP V1068,一件幾乎完整的,關聯保存的標本,帶有一些羽毛印痕 [4] 
歸入標本:BMNHC PH804,一件關聯保存的標本,幾乎保存了所有骨塊,在前肢,後肢和尾巴上都保存有羽毛印痕,頭部的保存質量不如PKUP V1068 [4] 
歸入標本:BMNHC PH822,是一件完整的標本,然而其頭骨只暴露的背視,且骨塊關聯程度較差 [4] 
歸入標本:BMNHC PH823,是一件完整的標本,頭骨暴露的是側視 [4] 
近鳥龍具有以下鑑定特徵組合:前頜骨的鼻骨突平直,上頜骨的前突相對較短,前頜孔位於靠腹側的位置,齒骨的後腹側突呈薄板狀,上隅骨孔小,烏喙骨的腹面比較粗糙,肱骨的三角肌脊較短(沒有超過肱骨總長的四分之一),腓骨近端膨大,前後向與脛骨等寬。

近鳥系統發育位置

早期的研究認為近鳥龍屬於較為原始的傷齒龍類,然而近些年的研究認為近鳥龍同曉廷龍,始中國羽龍,曙光鳥,彩虹龍構成了一個單系稱為近鳥龍類。這一單系位於鳥翼類的最基部,換言之就是近鳥龍類的成員與鳥類的親緣關係比馳龍類和傷齒龍類更近 [5] 
近鳥龍的系統發育位置.jpg 近鳥龍的系統發育位置.jpg

近鳥羽毛分佈

近鳥龍的前臂上附着有大約10枚大型正羽,手部約附着11枚正羽,小腿上約附着12-13枚正羽,蹠骨部分則約有10-11枚。初級飛羽和次級飛羽的形態非常相似。最長的飛羽位於前肢的遠端和手部的近端,長度大約為肱骨長度的1.5倍。由於最長飛羽的位置接近手腕,近鳥龍翅膀最寬的地方相比於始祖鳥和小盜龍要更靠近近端。遠端的初級飛羽與小盜龍和基幹鳥類較為相似,具有彎曲的羽軸,但是要更小一點,且兩側是對稱的。小腿上的正羽長度大於蹠骨部位的正羽。近鳥龍的腳部骨骼也附着了一些正羽,這一情況在之前發現的帶羽毛恐龍沒有見到過。近鳥龍的身體周圍保存有兩種絨羽:第一種絨羽由一系列近端相連的纖維構成,且在向遠端延伸的過程中這些纖維幾乎保持平行;第二種絨羽的纖維則是以羽軸為中線向外輻射 [2] 

近鳥顏色復原

傳統的古生物學研究主要依據藝術家的想像和科學家對生境的推測來對古生物的體色進行復原。對於現生鳥類的研究表明,鳥類的黑素體形態與顏色有很強的相關性,因此可以通過建立現生鳥類的黑素體數據庫訓練判別分析模型,之後代入非鳥恐龍的數據進行不同位置羽毛顏色的復原。2010年的一項研究依據上述方法對近鳥龍的顏色進行了復原。復原結果表明近鳥龍全身大多數地方的羽毛是黑色的,頭頂長有一點紅色的羽毛,翅膀上的羽毛具有黑白相間的色帶 [3] 

近鳥軟組織輪廓

2017年一篇發表在《自然—通訊》上的論文使用激光激發熒光成像技術復原了近鳥龍的軟組織輪廓。研究結果顯示近鳥龍的前肢關節處具有皮膜褶皺,後肢的軟組織輪廓接近琵琶狀,腳部骨骼表面還能夠觀察到很小的圓形的鱗片。在現生鳥類中,前肢上的皮膜對於產生升力具有非常重要的作用。近鳥龍的前肢上雖然不具備不對稱的大型正羽,但這種皮膜結構應該也能提供一定的升力。因此在近鳥龍的標本上發現這一結構有助於古生物學家重新評估近鳥龍的空氣動力學性質。除此之外,這項研究還將前肢皮膜的起源時間推移至晚侏羅世,也就是在非鳥副鳥類中就已經出現了。對於近鳥龍後肢和尾部的輪廓分析還揭示了近鳥龍缺乏發達的尾骨肌,這也就意味着它的後肢和尾部是兩個相對獨立的功能模塊,與現生鳥類相似 [6] 
近鳥龍骨骼輪廓圖 近鳥龍骨骼輪廓圖
近鳥龍骨骼 近鳥龍骨骼

近鳥胸骨演化

胸骨在鳥類飛行過程中扮演者非常重要的角色。現生鳥類的胸骨上具有發達的龍骨突用於附着飛行肌。因此,弄清胸骨的演化對於理解鳥類的飛行能力起源具有重要的意義。2014年在《美國科學院院刊》上發表的一篇文章為鳥類胸骨的祖先狀態提供了新的見解。研究人員結合定性觀察和組織學切片檢查了幾百件近鳥龍標本,發現這些標本都沒有保存胸骨,並且近鳥龍很有可能也不具備軟骨化的胸骨。除此之外,研究團隊還檢驗了大量的會鳥的標本,發現也沒有胸骨存在的跡象。結合這些結果,研究人員認為胸骨缺失可能是鳥類的祖先狀態。同時,胸骨特徵的高度同塑性很有可能是由於發育可塑性導致的 [7] 

近鳥時間悖論問題

在上個世紀90年代至21世紀初,來自於中國的大量化石發現為鳥類恐龍起源學説提供強大的證據,然而有一個問題一直沒有得到很好的回答,即時間悖論問題。在近鳥龍發現之前,其它帶羽毛的恐龍的地質年代都比始祖鳥年輕,這就相當於父親的年齡比兒子要小,這在邏輯上是不可能的。然而近鳥龍的發現解決了這一問題。近鳥龍出現的年代略早於始祖鳥,因此證明了存在與鳥類十分相似,但是生存年代更早的獸腳類恐龍,這也就解決的時間悖論的問題 [2] 
參考資料
  • 1.    Xu X, Zhao Q, Norell M, et al. A new feathered maniraptoran dinosaur fossil that fills a morphological gap in avian origin[J]. Chinese Science Bulletin, 2009, 54(3): 430-435.
  • 2.    Hu D, Hou L, Zhang L, et al. A pre-Archaeopteryx troodontid theropod from China with long feathers on the metatarsus[J]. Nature, 2009, 461(7264): 640-643.
  • 3.    Li Q, Gao K Q, Vinther J, et al. Plumage color patterns of an extinct dinosaur[J]. science, 2010, 327(5971): 1369-1372.
  • 4.    Pei R, Li Q, Meng Q, et al. New specimens of Anchiornis huxleyi (Theropoda: Paraves) from the Late Jurassic of northeastern China[J]. Bulletin of the American Museum of Natural History, 2017, 2017(411): 1-67.
  • 5.    Pei R, Pittman M, Goloboff P A, et al. Potential for powered flight neared by most close avialan relatives, but few crossed its thresholds[J]. Current Biology, 2020, 30(20): 4033-4046. e8.
  • 6.    Wang X, Pittman M, Zheng X, et al. Basal paravian functional anatomy illuminated by high-detail body outline[J]. Nature communications, 2017, 8(1): 1-6.
  • 7.    Zheng X, O’Connor J, Wang X, et al. On the absence of sternal elements in Anchiornis (Paraves) and Sapeornis (Aves) and the complex early evolution of the avian sternum[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2014, 111(38): 13900-13905.
  • 8.    http://www.deepbone.org/public/#/explor?s_id=48724