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日本恐龙福地福井,惊现原始鸟类化石

发布时间:2019-11-20 16:00:09 来源:粤港澳生活网综合 责任编辑:李雨晴

  出品:科普中国zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

  制作:廖俊棋(中国科学院古脊椎动物与古人类研究所)zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

  监制:中国科学院计算机网络信息中心zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

  说到日本,大家的第一印象也许是现代化的国际都市东京、有着长安棋盘状街道的古朴京都,其他像大阪、北海道、奈良、长崎、熊本等地相信大家也都不陌生,并且这些都市都各有特色,但如果说到“福井”,相信多数人都满头问号。zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

  我在本科时期曾到福井交换留学,记得每次说到这个地方时,亲戚普遍的反应是:zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

  “那个地方核灾没问题吧?”zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

  “那是福岛…”zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

  “喔!我搞混了,是博多豚骨拉面很有名那个!”zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

  “那是福冈…”zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

  “那…福井到底有什么?”zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

  通常到这时我就会眼睛放光的回答:zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

  “有!恐!龙!”zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

  而就在几天前,福井县立恐龙博物馆的研究团队在《Communications Biology》上发表了一篇题为“来自日本白垩纪早期的不寻常鸟类(兽脚类,鸟翼类)揭示基干鸟类的复杂演化史(An unusual bird (Theropoda, Avialae) from the Early Cretaceous of Japan suggests complex evolutionary history of basal birds)”的论文中,介绍在福井新发现了恐龙后裔的原始鸟类,而且这只鸟还有许多特别之处。zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

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  福井被誉为日本的恐龙王国,图为福井车站 (图片来源: http://www.palace-hotel.co.jp/)zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

  福井——日本的恐龙福地zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

  日本人民对古生物尤其是恐龙的喜爱简直到了痴迷的地步,除了有大量相关的科普书籍、漫画、游戏以外,NHK(日本放送局,类似中国的央视)也曾制作许多高质量的相关科普视频,甚至连有“国民老婆”之称的新垣结衣都被请来帮古生物站台。zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

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  人气偶像新垣结衣参与古生物与演化科普节目的演出(图片来源:https://eiga.com/news/20150510/9/)zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

  即便有如此之高的热情,日本的恐龙化石的发现依然是相对稀少,主要原因就是在恐龙存活的中生代,现在所见的日本列岛都还没有形成,因此过去日本人对能在自己国土上发现恐龙并不抱太大希望。zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

  不过皇天不负苦心人,从1978年日本首度在岩手县发现第一件恐龙化石以来,陆陆续续在日本全国包括熊本、群马、石川、福岛等,北起北海道南至鹿儿岛的19个县(日本的县级相当于中国的省级)都有发现恐龙化石,这其中也包括福井。zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

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  红色区域为福井(图片来源:Wikipedia)zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

  福井在日本的北陆地区,属于面临日本海西侧,在中生代的时候这个地方和亚洲大陆还是相连的,属于整个大陆最东端的部分,这在中生代随着时代变迁,有时是陆地的河川、湖泊,有时则是汪洋。而也因为这个地理关系,福井发现的恐龙类群和同时代的中国以及亚洲其他地方的恐龙生物群有许多关联。zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

  前面虽然说日本在许多地方都找到了恐龙化石,但由于多数材料都破碎不全,现在命名的种类也仅有7种左右,而这其中光是在福井找到的就有5种(兽脚类的福井盗龙、福井猎龙,蜥脚类的福井巨龙,鸭嘴龙类的福井龙、越龙),由此可见福井在日本恐龙研究上占有重要的地位。zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

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  笔者也曾参与过当地恐龙研究的相关发掘zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

  日本最古老的鸟类化石现身zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

  而这次在福井找到的是一只原始的鸟类,更是日本国内目前最为古老的鸟类化石。这只鸟的发现其实是在2013年,因此我在日本留学时其实已经知道有这个标本了,但由于研究需要细心和缜密的思维,因此到今年才发表。zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

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  福井鸟的骨骼化石(图片来源:参考文献[1])zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

  这种新发现的鸟类叫做原始福井鸟(Fukuipteryx prima),其中属名的Fukui就是日本福井,-pteryx虽然是翅膀的意思,但从始祖鸟(Archaeopteryx,意思是原始的翅膀)以来,就习惯将这个词缀翻译成鸟;而种名的prima则代表这个鸟在演化上非常的原始,是日本目前发现最为原始的鸟类。福井鸟在骨骼的保存上相对完整,为鸟类的早期演化提供许多信息。zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

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  福井鸟的骨骼CT重建图(图片来源: 参考文献[1])zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

  目前世界上发现最早的鸟类是侏罗纪晚期距今约1亿5000万年前的始祖鸟,发现于德国的索罗霍芬。福井鸟生存的年代在距今约1亿2000万年前的白垩纪早期,这个时期的鸟类在始祖鸟后已经有多样的演化,在中国辽宁、甘肃以及西班牙和巴西等地发现了有超过60个种类,但这其中有9成左右都来自中国辽宁的热河生物群。zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

  如果对恐龙研究熟悉的朋友可能就知道,中国的热河生物群都是板状的保存,生物死亡后沉入湖中被一层一层压上,由于没有剧烈的扰动,因此羽毛等软组织甚至都清晰可见。但最大的缺点就是在积年累月的层层压力下,这些化石也都变成二维的平面保存了,因此导致许多特征的观察都相当不易。这次日本发现的福井鸟虽然没有羽毛之类的软组织,但是它的保存是立体的,因此也提供了许多热河生物群无法观察到的特征。zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

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  热河生物群经典的板状保存,A、B为近鸟龙;C、D为小盗龙;E是尾羽龙,而F是其尾羽放大;G为中华龙鸟。(图片来源: Vinther, 2015)zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

  不寻常的原始鸟类zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

  这个化石的大小约和一只鸽子差不多,经过对骨骼特征的研究发现,福井鸟的演化特征非常原始,甚至比目前中国热河生物群所发现的热河鸟(Jeholornis)、孔子鸟(Confuciusornis)都还要原始,只比目前最原始的鸟类始祖鸟稍微特化一些。而它在尾纵骨(鸟类没有尾部愈合的椎体)、肱骨上都有许些其他鸟类看不到的特征,因此被归为一个新的品种。zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

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  福井鸟复原图(图片来源: 参考文献[1])zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

  而将骨骼切开后观察骨组织发现,福井鸟的年龄可能未满一周岁,但从血管孔道的分布可以看出它已经在减缓生长速度,因此是一个亚成年的个体。也就是说这只鸟可能在出生一年后就即将达到成年,和现今许多鸟类也都有较短的生长周期相似。zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

  这次福井鸟的发现,是首度在中国以外的白垩纪早期地层中找到的如此原始的鸟类。目前在中国以外找到更为原始的鸟类就是侏罗纪的始祖鸟了,而同时期其他地层中找到的其他鸟类又明显特化许多。zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

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  △鸟类的演化图,上面的种类原始而下面的特化,而在线有颜色的眶代表发现时代。可以看到除了始祖鸟(Archaeopteryx)来自德国的侏罗纪(蓝色框)以及福井鸟(Fukuipteryx)来自日本白垩纪早期(紫色框)外,其他用黄色框代表年代的原始鸟类类群全都是来自中国的热河生物群。(图片来源: 参考文献[1])zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

  因此这次的发现也代表这些原始鸟类的分布其实比我们预想的要更为广泛,它们并不只分布于中国东北的寒冷区域,也能适应纬度相对较低的日本中部。而福井鸟发现的地层属于河川的沉积,因此也代表当时的原始鸟类其实也已经可以适应森林以外的环境。也就是说,其实在世界范围内可能还有许多不同的原始鸟类,它们都还被尘封在地底下,等着我们有一天发现它们,并引领我们解开鸟类演化的相关谜团。zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

  参考文献zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

  [1] Imai, T., Azuma, Y., Kawabe, S. et al. An unusual bird (Theropoda, Avialae) from the Early Cretaceous of Japan suggests complex evolutionary history of basal birds. Commun Biol 2, 399 (2019) doi:10.1038/s42003-019-0639-4zvy粤港澳生活网_品味粤港澳大湾区生活

责任编辑: 李雨晴

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