一块让人不敢轻举妄动的石头打破鸟类演化认知

中国青年报客户端  |  2026-10-15 13:47
作者:张茜

中青报·中青网记者 张茜

如果一台时空照相机恰巧在距今约1.48亿年的侏罗纪时代拍下照片,里面可能会有一只在地上奔跑、翘着大尾巴、扑扇着翅膀、嘴巴长且牙齿又密又尖的小动物。这个猜想并非毫无根据——2024年科学家在我国福建杨源县发现了这种小动物的骨骼化石。

10月14日,关于这块化石的研究结果发表在《自然》杂志上,一个又像恐龙又像鸟的形象,打破了人类对鸟类演化的认知。

从陆栖恐龙向飞翔鸟类的转变是最受瞩目的生命演化事件之一,恐龙和鸟之间到底有没有一条清晰的界限?鸟类是一直朝着飞行的目的演化的吗?论文的通讯作者和共同第一作者、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员王敏,以及第一作者、福建省地质科学研究院正高级工程师徐立明等人,向中青报·中青网记者讲述了他们和这一新发现的动物化石——侏罗纪鸟类杨源𬸚𬸦的故事。

杨源𬸚𬸦生态复原图。张宗达/绘制

一块让人不敢轻举妄动的石头

徐立明常年跑野外。2024年8月,雨热交加,他和团队一行四人照常前往福建政和地区“敲化石”,那里曾有奇异福建龙化石、政和八闽鸟化石等侏罗纪古生物重大发现。去的路上路过一片黑色岩层,徐立明心想:和发现福建龙、闽八鸟的岩层很像,干完活回来看看。

林淦旻、徐立明、林虓、杜红岗(从左到右)将杨源𬸚𬸦化石“打包”。徐立明供图

地质锤、罗盘、放大镜是找化石的传统“三大件”,但这片黑色岩层一碰就碎得像“豆腐块”,他和队员只好改用劈刀,尝试像翻书页一样一层层把岩层剥开。四个人分别占据一方点位,趴在陡坡上劈石头,劈一下大约能掀掉一块手机大小的石头片。但第一天只找到一些常见的植物化石和鱼化石。

“挖化石没有收获是常态。”徐立明团队里年纪最小的队员、1997年出生的女生林淦旻说。第二天接着干。但到大概下午三点多,徐立明动作停了。

黑灰色的斑驳石板上露出一点点黄褐色的纹理——徐立明认定这是一个“手臂”,术语叫“尺桡骨”——“这是一个罕见的四足脊椎动物!”他判断这块化石可能非常珍贵。

“长得很奇怪。”林淦旻没见过。是离龙?翼龙?还是鸟?大家兴奋地猜了个遍。徐立明迫不及待拍照发给王敏。王敏一眼看到化石上的头骨,激动极了。但王敏也没认出这是什么。

不确定是什么物种,徐立明团队不敢轻易剥开岩层将其全部展露在外,以免丢失重要信息。决定整体“打包”带回实验室,精细修复。

他们给容易“骨折”的岩石块打石膏,用石膏绷带裹上石膏浆往石头上缠,准备待石膏固结再行搬运。可天公不作美,阴雨不定。林淦旻宁愿自己淋着,也要用伞给一块登机箱大小的石头遮雨。但石膏“不肯”固结,团队只好拆掉再打。

“这个等待真煎熬。”发现化石的第三天,徐立明团队终于把这块约150斤重的石头搬进实验室。

“亦龙亦鸟”不会飞,颠覆世界前先颠覆自己

宏演化模型推测鸟类的起源和早期分异发生在侏罗纪。然而,这一关键地质时期的鸟类化石记录极度匮乏,学界对于典型的鸟类身体构型是如何出现的,一直缺乏明确的化石证据。为了填补这一关键的演化空白,古脊椎所和福建地科院开展了在福建省内晚中生代地层和古生物学的综合研究,并发掘出政和动物群。徐立明判断,这块来自于政和动物群的化石,正是属于侏罗纪!

清理好的碎石片拼在一起,乍一看展现出一个大脑袋、细脖子、短前爪、大尾巴的身形。王敏发现,这个形态看上去“亦龙亦鸟”。

杨源𬸚𬸦正型标本和骨骼复原图。王敏供图

他说,这种动物体重约821克,头骨有伤齿龙类的典型特征,包括有密集排列的前上颌齿和上颌齿,上颌齿列长,牙齿基部未收缩且后缘发育锯齿。但是,其头骨骨骼整体纤细,齿骨牙齿数目较少,泪骨前支短小,这些形态又与原始鸟类相近。此外,它的头后形态结构具有许多进步的鸟类特征,包括尾椎的前和后关节突退化、髂骨前部伸长、腓骨缩短、第III跖骨未被其他跖骨挤压等,然而其发达的耻骨联合却与伤齿龙类相似。

最奇特的是,它的足部保存了恐爪龙类独有的“特化第二趾”,即脚趾强烈向脚背侧弯曲。这样的结构常用于撕裂或者捕捉猎物,显示其具备强有力的抓握或奔跑能力。

既有恐龙的特征,又有鸟类的特征,它究竟是龙还是鸟?王敏等进行了综合性的分支系统学分析,发现如果限定其为恐龙,计算结果显示不符合演化规律,最终判定为鸟类。

在谈论恐龙到鸟类的演化时,人们经常希望可以用一两个特征去锁定物种到底是恐龙还是鸟,但这次龙鸟之分的经历,颠覆了王敏过去寻找这种清晰界限的想法。他说:“这块化石更加模糊了我们对于恐龙和鸟类之间界限的一些认识。”

另一件颠覆认知的事是,在恐龙到鸟的演化过程中,前肢变长是一个非常明显的规律,而王敏发现这种鸟的前肢体甚至比某些善奔跑的驰龙类还要短。研究团队利用多项定量形态学与统计分析证明,它是一种不具备飞行能力,却适应陆地奔跑生活的食肉性鸟类。

王敏说,这种鸟的存在,打破了“鸟类的起源和早期演化始终以适应飞行为主”的传统认知,证实鸟类在演化伊始就已出现地栖、不具备飞行能力的生态特点。

每一丝希望都让人欲罢不能

在最初投稿时,王敏并没有把分辨是龙还是鸟的证据进行重点陈述,结果遭遇拒稿。审稿人认为研究团队判定其是鸟类的证据不足。

“那天我特别特别失落。”王敏说,自己晚上原本和朋友约好出去吃饭,顿时胃口全无,尽管理性告诉他“投顶刊90%被拒”。

这个节骨眼,他的老师,也是他的合作者、进化生物学及古鸟类学家周忠和提醒:何不把你之前已经做过但没写进论文里的分析发一份邮件给编辑?很快,王敏收到回信,根据要求对论文作了补充,论文顺利接收。

王敏介绍,这种鸟的发现填补了鸟类演化历程中关键的时空演化空白,是已知最原始的鸟类之一。在为这种鸟取名时,他查阅中国古代神话,将其命名为杨源𬸚𬸦。种名是发现这一新鸟类的地点——福建杨源乡,而属名𬸚𬸦源自中国古代传说中的神鸟𬸚𬸦。

在杨源𬸚𬸦之前,王敏已经有了弥曼始今鸟、长臂浑元龙、奇异福建龙、政和八闽鸟等重磅研究成果。在一些人眼中,这位“高产”的“80后”简直是“化石猎人”。

但面对科研的不确定性,他似乎也没有太多的掌控感,“沮丧是常态”。他能掌控的,就是尽可能多地储备知识和方法,然后尽可能去多“敲石头”。

王敏在野外工作。(王敏供图)

“如果有一块石头你不去敲它,你永远不知道里面到底有没有东西。你敲了之后会发现90%的石头里面什么都没有,但是这10%的希望你又不能放弃。”王敏说,这正是野外工作痛苦又迷人的地方。

把杨源𬸚𬸦化石成功“打包”那天,徐立明、林淦旻、林虓、杜红岗四人坐在碎石堆里和化石合影留念。照片里的人灰头土脸,但意气风发。

“远看像逃难的,近看是搞地质勘探的!”林淦旻哈哈大笑着说,业内流传的这句话就是古生物学研究者在野外工作的真实写照。

在青年学者王敏和林淦旻看来,艰苦而枯燥地“敲石头”很难让人说热爱,但改变人类认知的成就感可以把自己治愈。“未来可能我不在这个世界上了,但是这个世界上人类知识文明当中的一个小角落,仍有我的名字。”林淦旻说。

王敏说,我们可以把地球上存在过的所有的生物,理解成大树上的一片叶子,这些叶子通过树枝汇集到整个主干上,这个主干类似于所有生物共同的祖先。我们在做的工作,就是想办法把树叶连接起来,汇到主干上去,来追寻共同的祖先。

迄今,位于福建的政和动物群已经发现了适应奔跑的奇异福建龙,具有尾综骨的政和八闽鸟,尾巴缩短和体型娇小的不虞政和鸟,现在又出现了前肢缩短、适应地栖的杨源𬸚𬸦。王敏认为,这表明在鸟类的起源阶段,就已经爆发出了丰富的生态多样性。政和动物群恰似一部超高分辨率的时空相机,记录了这一关键演化瞬间。

责任编辑:周浩
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