更新时间:2023-10-25 15:17
在1999年,大陆古生物学家季强博士等人在辽西凌源大王杖子地区发现了一只保存精美、全身有羽毛的奔龙类小型恐龙——千禧中国鸟龙化石。季强等人认为,千禧中国鸟龙是一种距今约1亿3000万年前的小型兽足类(食肉性)恐龙,它身上的羽毛最初只是为了保持体温。在所有进步的兽足类恐龙中,疾走食肉的奔龙可能是与鸟类的关系最密切的类群之一。2009年美国科学家发现千禧中国鸟龙是世界上第一种能够分泌毒液的恐龙。
中国鸟龙(属名:Sinornithosaurus,意为“中国的鸟蜥蜴”),是种驰龙科的有羽毛恐龙,化石发现于中国的义县组,年代为下白垩纪的中巴列姆阶[1]。中国鸟龙是第五个发现的有羽毛恐龙,并且在1999年被发现时,是有羽毛恐龙中最接近鸟类的一种。其他驰龙科恐龙,例如迅猛龙,也被认为拥有羽毛。
徐星等人叙述了中国鸟龙,并提出种系发生学的研究,认为它们是种原始的驰龙科动物[3]。徐星也提出它们的头部与肩膀非常类似始祖鸟与其他鸟翼类。这两个特征可证实最早期的驰龙类较像鸟类,而较不像晚期的驰龙类。这个演化时序上的矛盾,质疑了鸟类演化自恐龙的理论。
中国鸟龙的正模标本(编号IVPP V12811)存放在中国北京的古脊椎动物与古人类研究所。第二个标本(编号NGMC - 91)可能是个幼年的中国鸟龙。在2001年,季强等人勉强地替NGMC - 91化石标名,因为该标本的状态虽然相当完好,但是在分开石块时,几乎所有的骨头都散开了,只能辨认出石块上的骨头轮廓。这使科学家难以辨认该化石的特征,无法确定它们的归类。这个编号NGMC - 91的标本又俗称“Dave”,发现于中国辽宁省凌源市,与模式标本的发现地相距130公里,存放在中国地质博物馆。另外,在“Dave”的脚部附近,发现了一种鱼类(狼鳍鱼)的化石。
在中国鸟龙的标本周围岩石都发现了羽毛的痕迹。这些羽毛痕迹由丝状物所构成,并具有两个特征显示它们是早期的羽毛。第一,数个丝状物聚合成一丛,类似羽毛的结构。第二,一排羽毛聚合成一个羽轴,类似正常鸟类的羽毛结构。然而,中国鸟龙的羽毛并没有现代鸟类羽毛所具有的次要分支与小型羽支,这些特征可形成现代鸟类的分散羽片。
除了羽毛以外,中国鸟龙可以拍打它们的手臂,它们是最早发现拥有类似鸟类肩带的恐龙之一。中国鸟龙也拥有类似鸟类的骨盆与后肢,以及非常长的手臂。
“Dave”(编号NGMC - 91)的羽毛覆盖了整副身体,包含了眼睛前方的头部、颈部、前肢、大腿,尾巴末端则有菱形羽块,类似始祖鸟。
中国鸟龙的发现支持了鸟类飞行的“从地面起飞”理论。而“从树上滑翔”理论则假设鸟类是从树栖恐龙演化而来,这些树栖恐龙从树枝间滑翔移动。另一方面,“从地面起飞”理论则假设鸟类从奔跑恐龙演化而来,这些奔跑恐龙的羽毛具有隔热作用,或是求偶的展示物。然而,四翼恐龙小盗龙的发现,显示原本的鸟类演化理论过度单纯化,不同的近鸟类恐龙同时发展出“从地面起飞”与“从树上滑翔”的演化模式,并各自拥有相对应的生活方式。
中国鸟龙属于驰龙科,驰龙科是一群敏捷的肉食性恐龙,拥有镰刀状的第二趾爪,也包括恐爪龙与犹他盗龙等属。中国鸟龙生存于下白垩纪的巴列姆阶,约1亿2500万年前,使它们成为最早、最原始的驰龙科恐龙之一。中国鸟龙身上的羽毛,显示较晚期的驰龙科可能也拥有羽毛,而非鳞片或简易原始羽毛。
中国鸟龙拥有至少两个种。模式种是千禧中国鸟龙(S. millenii),是在1999年被叙述。第二个种是郝氏中国鸟龙(S. haoiana),是在2004年所叙述,与千禧中国鸟龙的差异在于头颅骨与臀部的特征。一个昵称为“Dave”的手盗龙类标本(编号NGMC 91),其保存状态,可能代表中国鸟龙的第三个种,或是幼年个体。
自从1994年中国辽宁西部地区就发掘到一系列带有羽毛的恐龙化石。
千禧中国鸟龙(Sinornithosaurus millenii)在1999年发表,不仅是世界上已知保存最完整的驰龙类,而且保存了更为精美的绒毛状皮肤衍生构造。可以利用羽翼滑翔。
驰龙类类群包括了恐爪龙与伶盗龙,是鸟类最亲密的血缘近亲,千禧中国鸟龙更在恐龙与鸟的中间环节中,扣上了最关键的一只失落的环节,其复原模型,呈现着腾空而起的掠食模样,隐喻着恐龙是温血。命名由来
产于义县组下部的第五种恐龙——千禧中国鸟龙的发现更有戏剧性。1998年夏季,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所辽西野外工作队在收队前的最后一天,在“中华龙鸟”化石产地附近发掘出了这种恐龙的正型标本。在离化石富集层还有大约90厘米的岩层中,有人在掘出的页岩片的断面上发现了化石的断茬。这时,有些含化石的岩石碎片已经被搬运出坑外了。帮助发掘的北票市鸟类化石管理处的李荫方清理了出现化石的岩层,在黑灰色的页岩层面上出现了一个动物的印痕:整体轮廓无法看清,不过在头部长着一排弯刀状的牙齿,而且在断面上暴露出了一些黑色的类似绒毛的印痕。从牙齿判断,它肯定不会是这一地区常见的孔子鸟,但同时它又长着类似羽毛的结构。这是过去的几年内第一块由科研工作者亲手采集的长羽毛的恐龙化石标本。仅仅从这个意义上讲,这块标本已经成为辽西古生物研究历史上的一个重要记录。
徐星和吴肖春与汪筱林后来把这件化石命名为千禧中国鸟龙。它代表这一地区产出的第五种长有羽毛或者类似羽毛结构的兽脚类恐龙,它的大幅彩色照片后来出现在1999年11月的《国家地理》杂志上,谨慎小心的保存和近乎苛求的修理使得这件标本成为产自辽西地区最为精美的标本之一,成为了古生物学界的新宠。
毒牙恐龙
在2009年,一群美国与中国科学家检验一个千禧中国鸟龙的颅骨,发现它们的牙齿能够分泌毒液,是第一个被确认的能够分泌毒液的恐龙。研究人员发现,千禧中国鸟龙的上颌中段有长牙,后侧有一条明显的沟痕,许多现代有毒动物也具有类似的长牙。除此之外,他们还发现长牙上侧的上颌骨内有带状空间,研究人员推测这里可能容纳类似毒腺的软组织。
研究人员推论,千禧中国鸟龙演化出有毒腺体与长牙,并以鸟类等小型动物为食,将毒液注入猎物的体内,类似现代的蛇。他们并推测,千禧中国鸟龙的嘴部前端有微向前倾、短、尖状牙齿,是用来剥去鸟类的羽毛。
羽毛颜色
在2010年的一项研究,根据羽毛的显微细胞结构,推测中国鸟龙的羽毛有明显的不同颜色。
2009年,美国科学家研究发现,千禧中国鸟龙是世界上第一种能够分泌毒液的恐龙。它能像今 天的毒蛇那样,将毒牙中的毒液注入猎物体内,从而有效麻痹猎物。
千禧中国鸟龙约有火鸡大小,它们上颌有一个袋状结构,很可能是毒腺。在攻击猎物时,毒腺内的毒液就会顺着毒牙上的凹槽,渗入被咬伤的部位中,从而令猎物陷入麻痹甚至休克。研究人员说,这种恐龙的毒牙与非洲树蛇的“后毒牙”结构类似,它们不是通过前牙向猎物身体中喷射毒液,而是通过“后毒牙”将毒液慢慢渗入猎物体内。
参与这项研究的美国堪萨斯大学和西北大学的研究人员说,这种毒恐龙可能不是利用毒液杀死猎物,而只是为了麻痹它们,以便更容易捕获猎物,这也是现代“后毒牙”蛇类和蜥蜴的捕猎方式。
堪萨斯大学研究员大卫·伯纳姆说:“它们可能擅长从猎物后面的低树枝处发动突袭。一旦牙齿深入猎物皮肤,毒液也会随之渗入。猎物陷入休克之中,但它们应该还活着。”大卫的同事拉里·马丁说:“我们对它的牙齿和上颌结构进行研究,发现它们与现代蛇类很相似。”
千禧中国鸟龙是1999年在中国被首先发现的,它们与顾氏小盗龙等是近亲,都可以利用羽翼滑翔。这些恐龙的主要猎物是更小的恐龙或者原始鸟类。伯纳姆表示:“我们认为,千禧中国鸟龙直通毒腺的管道系统让毒液可以进入牙齿底部,汇入凹槽之中。所以,当它们将牙齿插入猎物的组织中,毒液就会随之进入,快速制服猎物。”
研究人员认为,其他类鸟恐龙也可能有这样的有毒牙齿。这种发现对进化理论非常重要,因为恐龙不是现代爬行动物的近亲,这也就意味着,现代毒蛇和千禧中国鸟龙的毒牙都是独立进化出来的。这也是趋同进化的典型例证,自然选择指引着不同生物进化出类似的功能。
千禧中国鸟龙在分类上属于兽脚亚目驰龙科。驰龙类恐龙在鸟类起源的研究上具有特殊的意义。
20世纪70年代,国际著名古生物学家耶鲁大学的奥斯特罗姆教授通过研究一种发现于北美洲白垩纪早期地层中的驰龙类化石,复活了鸟类由兽脚类恐龙起源的假说,在古生物学界得到了广泛的认同。但是,由于化石材料的局限性,过去对于驰龙类的解剖结构的认识上存在许多误解,因而,这一假说在某些方面受到了反对派的攻击。
千禧中国鸟龙的发现为详细研究驰龙类的解剖结构提供了更为可靠的材料。初步的研究证明,驰龙类在形态上已经非常接近早期鸟类,其头后骨骼形态上已经与大多数恐龙很不一样,反而具有许多早期鸟类的特征,它的肩带(连接前肢与脊椎骨的骨骼)结构与始祖鸟几乎没有什么差别。虽然千禧中国鸟龙并不能飞行,但是它在骨骼结构上已经产生了一系列能够适应于飞行的演化,骨骼系统已经完全具备了拍打前肢的要求,是一种典型的预进化模式。千禧中国鸟龙也发育有细丝状皮肤衍生物,因而进一步证明了这种构造在非鸟兽脚类恐龙中的广泛存在,为羽毛的起源和演化提供了重要的启示。
到目前为止(2009年),在辽西地区义县组下部地层中发现的几种兽脚类恐龙都长有类似于鸟类的绒羽或羽毛的皮肤衍生物。这是世界上第一次在鸟类之外的生物类群中发现类似的结构。系统发育分析的结论和皮肤衍生物在这些动物中的生长状况的研究表明,发现于镰刀龙类和美颌龙类的细丝状皮肤衍生物代表向羽毛演化的初级阶段,羽毛的起源很可能就是从此开始的,并在以后逐步演化出结构更为复杂的体羽。在兽脚类恐龙当中,对称的具有羽片的羽毛很可能是在手盗龙类这一演化阶段可是发育出来的。至于不对称的具有羽片的“高级”羽毛,则直到在鸟类起源后才出现,其功能显然是帮助鸟类在天空中飞行。因此,羽毛已经不再是鸟类的充分鉴定特征,因为羽毛在鸟类出现之前就已经出现了。以后如果大家发现了带有羽毛的动物化石,必须认真观察其骨骼形态,才能确定它到底是属于鸟类还是兽脚类恐龙。
1999年大陆古生物学家季强博士等人在辽西凌源大王杖子地区发现了一只保存精美、全身有羽毛的奔龙类小型恐龙千禧中国鸟龙化石。季强等人认为,千禧中国鸟龙是一种距今约1亿3000万年前的小型兽足类(食肉性)恐龙,它身上的羽毛最初只是为了保持体温。在所有进步的兽足类恐龙中,疾走食肉的奔龙可能是与鸟类的关系最密切的类群之一。2009年美国科学家发现千禧中国鸟龙是世界上第一种能够分泌毒液的恐龙。