科学

与始祖鸟同时代的杨源鸑鷟已放弃飞行改为奔跑

Nadia Okonkwo
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一种与史上最著名的早期鸟类始祖鸟(Archaeopteryx)生活在同一时代的鸟,似乎一生都在地面上度过。这种鸟被命名为杨源鸑鷟(Yuezhuornis yangyuanensis),它的翅膀短得无法真正飞行,四肢比例与雉鸡相似,每只脚上还长着一枚像伶盗龙(Velociraptor)那样的弯曲爪子。它的化石出自中国东南部福建(Fujian)政和县(Zhenghe)的岩层。

这一点之所以重要,是因为教科书里的鸟类起源故事讲的就是飞行:长着羽毛的恐龙身体变得更轻,前臂逐渐长成翅膀,鸟类的身体也随之成形,成为一台为飞行而生的引擎。杨源鸑鷟则表明,一些最早的鸟类当时已经在朝相反的方向发展。“杨源鸑鷟挑战了一个传统范式,即鸟类的身体构型几乎完全是在飞行的选择压力下演化而来的。”该研究的通讯作者、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(IVPP)古生物学家王敏(Min Wang)对路透社(Reuters)表示。

这种动物生活在晚侏罗世,距今约1.48亿至1.5亿年,与生活在今天德国一带的始祖鸟大致同时。据估计,它的体重为821克。来自IVPP和福建省地质科学研究院的研究团队将其描述为已知最早的鸟类丧失飞行能力的实例。

怎样判断一只化石鸟不会飞

没有哪一块骨头能直接宣告“不会飞”。杨源鸑鷟的线索在于比例。它的前肢比后肢短约三分之一,这种模式在地面奔跑的恐龙中很常见,但在为飞行而生的鸟类中并不寻常。据中国科学院介绍,这是恐龙时代已知鸟类中相对最短的前肢。相比之下,始祖鸟拥有修长、比例匀称的翅膀。

为了检验这些比例意味着什么,研究人员测量了杨源鸑鷟的四肢,并将其与377种现生鸟类以及其他侏罗纪鸟类近亲进行比较。结果显示,它的四肢比例最接近雉鸡等地栖鸟类,以及一些与鸟类谱系相近的非鸟恐龙。研究团队认为,这是它过着地面生活、不会飞行的有力证据。

这种方法是统计推断,而不是直接观察。它之所以有效,是因为四肢长度反映了动物的运动方式:靠拍打翅膀飞行的动物需要比后肢长的前肢,奔跑的动物则不需要。但这种方法看不到肌肉和羽毛,因此它告诉我们的是这副身体最适合做什么,而不是这只动物在某一天实际做了什么。王敏对路透社表示,杨源鸑鷟的生活方式可能类似走鹃,主要靠奔跑,只在需要时短暂飞行。被问及情况是否如此时,王敏答道:“是的,很可能是这样。”

鸟类的身体,盗龙的武器

这副骨骼混合了两类动物的特征。髋部、后肢和纤细的头骨是鸟类式的。但它的颌部长着排列紧密、带锯齿的牙齿,这类牙齿见于恐爪龙类,而不见于鸟类。恐爪龙类是一类小型掠食性恐龙,包括伶盗龙、恐爪龙(Deinonychus)和伤齿龙(Troodon)。它的第二趾能够向上、向后翘起,上面长着镰刀状的爪,这也是恐爪龙类的标志性特征。和所有最早期的鸟类一样,它还保留着一条长长的骨质尾巴。

“在研究杨源鸑鷟时,它那非同寻常的特征组合让我们深感震惊,”王敏在IVPP的一份声明中说,“它拥有鸟类式的骨盆和后肢结构,却保留了小型肉食性恐龙那种特化的掠食性足部和牙齿。这告诉我们,早期鸟类的演化远比我们以前认识到的复杂得多。”

王敏对路透社表示,这种动物可能曾与小型非鸟恐龙争夺猎物。这一推断基于它的牙齿和足部,化石本身并没有保存它吃什么的直接记录。

它在演化树上与始祖鸟的位置关系

为了确定这一物种在演化树上的位置,团队进行了两种不同的分析:一种寻找所需演化变化最少的树,另一种同时纳入化石的年代。两种分析得出了相同的答案。“结果一致地将杨源鸑鷟稳稳地置于鸟翼类(Avialae,包括现代鸟类及其亲缘关系最近的已灭绝类群)之内,位于始祖鸟稍靠冠群的一侧,并与不虞政和鸟(Zhengheornis)互为姐妹群,”共同作者周忠和(Zhonghe Zhou)说。通俗地说,杨源鸑鷟是鸟类谱系中的真正成员,比始祖鸟离现代鸟类更近一步,并与同一福建化石点的其他早期鸟类归为一组。团队还尝试将它强行归入类似盗龙的恐爪龙类;据中国科学院介绍,这样的演化树需要额外多出14个演化步骤,这对该假设不利。

这处化石点,即政和动物群,已成为了解侏罗纪鸟类最重要的窗口之一。这里此前已经出土了被描述为已知最早短尾鸟类的政和八闽鸟(Baminornis),以及后肢修长的早期鸟类谱系成员奇异福建龙(Fujianvenator)。这里也是地球上已知出产晚侏罗世鸟类化石最靠南的地点。在侏罗纪,这里是火山喷发间隙形成的湖泊与盆地景观,龟类、鱼类和植物与鸟类一同保存了下来。

作为对比,在现生鸟类中,不会飞是很常见的,从鸵鸟、鸸鹋到几维鸟和企鹅都是如此,而且这一特征已经演化过许多次。在恐龙时代的鸟类中,最著名的不会飞类型,例如善于潜水的黄昏鸟(Hesperornis),生活在杨源鸑鷟之后数千万年。在鸟类演化树的最基部发现飞行能力的丧失,意味着早期鸟类就已经在尝试截然不同的生活方式。

这块化石尚未解答的问题

杨源鸑鷟目前仅有一具骨骼为人所知,《自然》(Nature)新闻办公室指出,这具骨骼并不完整,还需要更多化石才能确定它的生活方式及其在鸟类演化中的地位。仅凭一件标本,无法显示个体之间的差异有多大,也无法判断这一个体是否已经完全成年。

最大的悬而未决的问题是,它是如何变成地栖鸟类的。它可能起源于会飞的祖先,后来放弃了飞行;也可能属于一个从未完全走向飞行的旁支。王敏表示,杨源鸑鷟可能在侏罗纪更早的时候与始祖鸟拥有共同祖先,也可能代表了一场在鸟类主干谱系之外出现的演化实验。未参与这项研究的爱丁堡大学古生物学家Steve Brusatte直言不讳地道出了其中的不确定性。“杨源鸑鷟属于那种带来的问题比给出的答案还多的发现,”Brusatte对路透社说,“不过这确实是一只怪鸟。它的骨骼看起来就像弗兰肯斯坦怪物式的大杂烩拼凑。”

Brusatte仍然认为这一发现意义重大。在Brusatte看来,它暗示了一些最早的鸟类“并不特别擅长飞行,甚至可能其中一些是从会飞的祖先演化而来,却又回归地面生活,很少甚至从不飞上天空”。最早期鸟类的演化树也是出了名的不稳定,每一块新的侏罗纪化石都可能改变哪些物种算作鸟类、哪些算作它们的恐龙表亲。

关于杨源鸑鷟和早期鸟类的常见问题

杨源鸑鷟(Yuezhuornis yangyuanensis)是一种什么样的鸟?

一种生活在中国福建晚侏罗世、体型与乌鸦相当的鸟类,距今约1.48亿至1.5亿年。它拥有鸟类式的髋部和后肢、短小的翅膀、带锯齿的牙齿以及第二趾上的镰刀状爪,四肢比例表明它生活在地面上。

杨源鸑鷟比始祖鸟更古老吗?

两者生活在大致相同的时期,距今约1.5亿年。在演化树上,杨源鸑鷟比始祖鸟离现代鸟类更近一步。

杨源鸑鷟到底能不能飞?

研究的结论是它不会飞,依据是它的翅膀比后肢短约三分之一,且四肢比例与地栖鸟类相似。该研究的通讯作者表示,它可能仍能像走鹃那样短暂地飞上一小段。

杨源鸑鷟为什么长着像伶盗龙一样的爪子?

能够过度伸展的第二趾和镰刀状爪,是它与恐爪龙类共有的特征,恐爪龙类是与鸟类亲缘关系最近的掠食性恐龙。路透社称,对于一种在地面生活的猎手来说,这是一件危险的武器。

下一具骨骼将给出答案

这件化石编号为IVPP V34427,于2024年8月在政和县杨源(Yangyuan)附近被发现,相关研究于2026年10月14日发表在《自然》上,同期还刊登了古生物学家Fernando Novas撰写的评论文章。王敏表示,政和不断出土早期鸟类,显示出这一化石点有潜力填补侏罗纪鸟类演化中记录匮乏的一章。这些岩层中出土的下一具骨骼,将决定杨源鸑鷟究竟只是一个特例,还是最早的鸟类形态多样、并非全都飞上天空的第一个迹象。

参考文献:Xu et al., “Jurassic flightless bird reveals early ecological diversity of avialans,” Nature, 2026. DOI: 10.1038/s41586-026-10972-z

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