一只现代鸡和一只恐龙幼崽有着惊人的密切关系
研究人员称,现代的鸟类或许只是从来都长不大的恐龙。恐龙幼崽的化石头骨与鸟类头骨的比对结果显示它们具有明显的相似性,为“鸟类是恐龙进化的后代”这一论调增加了进一步的证据。
来自哈佛大学的一个研究团队在《自然》杂志网站上宣称由于一些未知的原因,一些恐龙幼崽开始比其它的正常个体更加快速的进入成熟期。那种快速的成熟改变了恐龙的基因表达,也改变了它们的身体特征,让它们身材保持更小的尺寸。那些变化让它们发育出一个相对较大的大脑和飞行的能力。
各种各样的证据都表明这两个物种之间存在进化关系。至少有22块骨头共同存在于鸟类和恐龙中,而在其它动物中则没有。研究人员目前已经发现了有羽毛的恐龙化石,具有其它鸟类特征的恐龙化石以及拥有类似恐龙特征的原始鸟类化石。
哈佛大学的进化生物学家Arkhat Abzhanov注意到恐龙幼崽和成年鸟类头骨之间存在明显的相似之处,并且决定进行更全面的研究。他同研究生Bhart-Anjan Bhullar一起使用CT扫描仪检查了数十个头盖骨,包括现代鸟类、与鸟类有密切关系的兽脚亚目恐龙以及更早的恐龙物种。通过识别头盖骨上的各种特征,他们能够探索多年以来头盖骨形状发生了怎样的变化。
Abzhanov说到:“我们检查了进化为现代鸟类的整个谱系的头盖骨结构。我们也查阅了大约2.5亿年前古蜥蜴的资料,它们进化成了鳄鱼、短吻鳄以及现代鸟类。我们的目标是通过观察它们的头盖骨来了解它们如何变化,并且试图确切的了解在鸟类头盖骨的进化过程中发生了什么事情。
他们的发现非常让人吃惊。早期的恐龙在成年的过程中发生了巨大的形态学变化。除此之外,它们的鼻子变得更长,它们的头变得更平坦。相比之下,恐龙幼崽和成年鸟类的头盖骨非常的类似。他们推断鸟类产生所经历的进化变化是一种名为幼体发育的现象。Abzhanov说到:“我们能看到一个物种的成年个体看起来越来越像它们祖先的幼年个体。”
他接着补充到:“在鸟类的案例中,这种现象是由一个名为初期发育的过程引发的,它们的后代在这一过程中能够更早的进入性成熟期。”鸟类能够在短短的12个周内就达到成熟期,而恐龙则需要花费数月甚至数年时间。Concluded Abzhanov说到:“当我们观察鸟类的时候,事实上我们观察到的是恐龙幼崽。”(过客/编译)
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葬火龙化石显示其孵蛋场景
一个古老的问题流传已久:到底是先有鸡,还是先有蛋?如果以进化的观点来回答这一问题,那么答案很明显:先有蛋。恐龙——作为鸟类的祖先,就是产蛋的,因此,在属于鸟类的鸡出现很早之前,就有蛋了。在化石证据与进化观点的辅佐下,回答这个问题很轻松。对恐龙进化的研究,会提供许多鸟类显著特征的进化路途,如中空骨骼、温血、羽毛及飞行能力等。
生活于1.5亿年前的始祖鸟,综合拥有鸟类特征与非鸟类特征,包括带羽毛的翅膀、牙齿及长尾椎骨等。最早的始祖鸟化石于1861年被发现。但是时至今日,关于鸟类起源何处的意见仍没有统一,鸟类与现今的鳄鱼组成了一个类群,但它们与其他已灭绝类群的关系却仍不清楚。
鸟类源于恐龙的理论最早由Thomas Henry Huxley于1869年提出,当时并没有太多人支持他,直到恐爪龙(Deinonychus)于1960s被John Ostrom发现,最近在中国发现了许多带羽毛的恐龙。许多鸟类独有的特征都有深远的来源,比如中空骨骼首次出现于2亿年前晚三叠世的恐龙中,如蜥臀目的暴龙和梁龙。
同时,我们还能从早期蛋化石证据中找到现在早餐蛋的来源,如鳄鱼、少量龟类、鸟类生产出带碳酸钙晶体的硬壳蛋,这与蜥蜴、蛇类、多数龟类、产蛋哺乳类所生产的原始革状蛋不同。鸟蛋同时也具备一些爬行动物蛋中不曾出现的特征,它们的蛋更长形,一端更尖,对称性也不强;鸟类直接利用体温来孵蛋,一次只产一枚蛋,而鳄鱼等其他爬行动物则拥有两个输卵管。
一些小型的、双足行走的肉食恐龙身体长约1~3米,如葬火龙(Citipati)和伤齿龙(Troodon),它们是恐龙家族中与鸟类最亲近的种类。与鸟类相似,它们拥有羽毛(但不会飞),它们的蛋也有许多与鸟蛋相似的特征。它们的蛋与体型相比相对较大,可达15~18厘米,也是长形蛋,只不过呈对称形。巢穴化石显示它们一次可产15~24枚蛋,且成对出现,表明这类恐龙也具两个输卵管。它们的巢穴直接在土里筑成。葬火龙的化石显示它拥有与鸟类相似的孵蛋行为:它的腿重叠在身下,胳膊在两边伸展开,包围着蛋,为其提供热量与保护。
其他恐龙也拥有许多不同的策略与生态,一定有许多各式各样的恐龙巢穴类型及蛋形等待着被发现。最近在阿根廷内乌肯省的Auca Mahuevo发现的恐龙巢穴化石令人异常激动,在这里的古河床里完好地保存着上百个蜥脚龙类巢穴。蜥脚龙是一类长脖子的恐龙(还包括如梁龙和腕龙),尽管体型很大(可达40吨),它们的蛋却只相当于一枚驼鸟蛋。它们的蛋呈椭圆形,每个巢穴都有15~40枚蛋化石,蛋在窝里紧密成堆,说明孵蛋行为并没有发生。
下次当你打碎一只鸡蛋时,你就可以在脑中想象一下它经历了上亿年的时间才形成现在这样的形状。
据国家地理杂志网站报道,小盗龙是一种浑身长满羽毛的恐龙,它生活在大约1.25亿年前。以前的研究认为,这种动物长着宽大的泪滴状尾巴,但是通过2010年在中国东北发现的一具新小盗龙化石进行的研究,发现其实这种恐龙的羽毛在阳光照射下会发出彩虹色光芒,而且尾巴的末端是两根长长的翎羽。
1.带彩虹光泽的恐龙
据一项最新研究称,长羽毛的四翼恐龙小盗龙(Microraptor)生活在1.25亿年前,就像这张图中所示,据说它是目前已知地球上最早出现彩虹色光泽的恐龙。最近的研究指出,鸽子大小的小盗龙的羽毛在阳光的照射下,会发出黑色和蓝色光芒,这与现在的乌鸦或者美洲黑羽椋鸟类似。这项研究的领导者、美国德州大学奥斯汀分校的古生物学家茱莉亚-克拉克称,这一发现是有关任何动物-鸟或者恐龙具有彩虹色光泽的最早证据。
克拉克及其同事还指出,这种色彩斑斓的光泽或许能让小盗龙的尾羽对交配对象更有吸引力。研究人员利用电子显微镜将小盗龙化石里的微小色素结构——色素体与现有鸟类的色素体进行对比。该科研组发现,小盗龙的黑素体很长、很窄,并以片状方向排列,这是现代鸟类产生虹色光泽的几大特征。该研究的科研组成员、美国自然历史博物馆古生物学部的主席马克-诺勒尔说:“这项研究让我们对这种动物活着的时候的样子有了空前的认识。”该研究成果发表在《科学》杂志上。
2.尾羽
这张插图显示的是一只小盗龙展开四翼,展示它那具有彩虹色光泽的羽毛和两根长长的翎羽。研究论文的联合作者克拉克解释说,翎羽线索在更早的小盗龙化石里也能看到,但是并不完整。她说:“事实上你能够认出它们,但是它们已经破损,因此你无法看到翎羽的末端。”直到2010年在中国东北发现新小盗龙化石,科学家才获得这种动物尾部特征的第一张清晰图片。它的尾部曾被认为是宽大、像泪珠的表面,但是最新化石显示,实际上它更加狭窄,尾端是两根长长的翎羽。这项最新发现还支持了克拉克2006年首次提出的理论:早期鸟类的尾羽进化主要受到性选择的驱使,而不是空气动力学。根据这一观点,尾羽是一个非常奢华的构造,直到后来它才变的对飞行特别重要。
3.被时间尘封的小盗龙
科学家通过2010年发现的一具小盗龙化石,确定这种恐龙拥有闪着彩色光芒的羽毛。该研究队成员、中国北京大学的高克秦(Ke-Qin Gao)说:“就在几年前我们还没想过能进行这样的研究。”尽管它的解剖学与鸟类的解剖学非常类似,但是小盗龙被认为是一种非鸟类恐龙,被归类为奔龙属(Dromaeosaur),该属包括凶猛的伶盗龙。克拉克称,有关小盗龙的羽毛,还存在很多问题需要解决。例如,“我们不知道是否(它们拥有)更多绿光蓝光泽,还是更多略微发紫的光泽。”
4.质地精良的羽毛
这项最新发现与以前的理论:小盗龙是一种喜欢夜间出没的恐龙相矛盾。这是因为黑色、有光泽的羽毛不是喜欢夜间活动的现有鸟类的特征。现代鸟类能够看到人类无法看到的波长的光和颜色,也许小盗龙也具有相同能力。克拉克说:“我们理解这种动物的方式和它的近亲曾经看到它的方式可能并不一样。至于如何不同,我想现在我们还不清楚,但这将是未来研究的一个有趣问题。”
5.带斑点的恐龙
另一种长羽毛的恐龙赫氏近鸟龙(Anchiornis huxleyi)生活在侏罗纪中期,比小盗龙早大约4000万年,该图显示的是正在飞行的赫氏近鸟龙。2010年对这种恐龙化石进行的黑素体研究显示,这种动物的翅膀带黑色和白色斑点,头部长着铁锈颜色的羽毛。布朗大学的卡恩(Carney)表示,这项最新的小盗龙研究将会令我们对带羽毛的恐龙和早期鸟类有更加正确的认识。他说:“该研究为科学家重塑恐龙的颜色所用到的调色板增加了另一种颜色——彩虹色。”(孝文)
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新浪环球地理讯 北京时间11月11日消息,据美国国家地理网站报道,美国“国家地理新闻”网站刊登了一组照片,展现生活在北极油田附近的动物,其中包括北极狐、雷鸟、白额雁、大灰熊以及驯鹿。由于能源基础设施的存在,当地动物的生存出现“冰火两重天”的局面,北极狐等捕食者呈现出一片欣欣向荣的景象,一些筑巢鸟类则为此付出惨痛代价。
1.白额雁对抗北极狐
相机陷阱在阿拉斯加普拉德霍湾油田所在苔原地区拍摄的一幅生动照片,几只白额雁与一只突袭的北极狐展开较量,捍卫它们的巢穴。国际野生生物保护学会阿拉斯加北极地区研究计划的生物学家乔-利伯泽特表示:“相机陷阱拍摄的照片帮助我们进一步了解哪些捕食者突袭鸟类的巢穴,哪些捕食者没有上演这种行为。借助于相机陷阱,我们描绘出一幅更完整的图画,了解捕食者及其猎物的生活。”
白额雁在这场较量中取得胜利,但利伯泽特和他的同事发现普拉德霍湾油田的狐狸以及其他捕食者却也是一片欣欣向荣的景象,这要感谢能源基础设施。然而,一些在地面上筑巢的鸟类却为此付出沉重代价。他说:“我们发现油田的北极狐等确定的捕食者数量更多,似乎并没有受到人类活动的影响。但人类的存在却影响了一些筑巢鸟类成功孕育后代的能力。”
2.享受美餐的赤狐
赤狐正在享用拉普兰铁爪鸟。铁爪鸟是一种与麻雀类似的鸣禽,同时也是每年夏季在北极筑巢的候鸟之一。它们的幼仔出生时看不到东西,身上没有羽毛,很容易沦为捕食者的盘中餐。阿拉斯加渔业及狩猎局生物学家迪克-希德勒表示:“上世纪70年代和80年代,看到赤狐还是一件新鲜事儿,现在完全不一样了。”
气候变化可能让体型更大,身体更强壮的赤狐数量不断增长。在油田附近地区,赤狐以及它们的近亲北极狐寻找到理想的遮蔽处——躲进油田管道或者周边建筑下面——应对极端气候。除了捕猎外,它们还以死于交通事故的动物尸体为食,同时还会在开发区附近的垃圾中寻找食物。
3.雷鸟
阿拉斯加州普拉德霍湾,几只雷鸟站在石头上。雷鸟学名“Lagopus mutus”,一年四季生活在北极,羽毛从冬季的白色变成夏季的暗色。这种鸟生命力很强,能够经受住北极严酷环境的考验,在油田周围,它们的数量保持在一种“健康”状况,略少于每年夏季迁徙到北极繁衍后代的候鸟,后者的数量多达数百万只。
利伯泽特和他的同事将候鸟在普拉德霍湾油田抚养后代的能力与在阿拉斯加国家石油保护区不发达的特雪布克湖区进行比较。他说:“2011年,我们观察的一些鸟——并非全部——在普拉德霍湾抚养后代的能力降低。但具体情况有些复杂,在基础设施附近地区,一些鸟类似乎拥有出色的抚养后代能力。”
黑脸织雀筑巢本领高超
科学网(kexue.com)讯 鸟类筑巢看似是它们的天性,科学家们也很难理解它们究竟如何学会建筑自己家的。大多数鸟类在繁殖季节,在它们的巢区以内,选用植物纤维、树枝、树叶、杂草泥土、兽毛或鸟羽等物,筑成可使鸟卵不致滚散,并能同时均匀受到亲鸟体温的孵化和有利于亲鸟喂雏的巢窝
不过对于鸟类的筑巢技术,科学家到是有了研究,前不久苏格兰爱丁堡大学的生物学家们通过研究非洲黑脸织雀发现,它们的筑巢能力和风格会随着时间的推移而变化,它们筑巢的本事不仅仅是天生的,更是熟能生巧,越成熟的鸟类它们的巢建筑的就越合理,越漂亮。
研究这次鸟类筑巢爱丁堡大学的威尔森博士说:“我们发现,鸟类筑巢可能是因为它们的基因中就有一个筑巢的本领,不过它们所认识的巢仅仅是一个抽象的概念,只有大概轮廓,它们通过这个大概轮廓作为参照物,你也可以看出,刚开始它们的巢大多都差不多。但你仔细观察后会发现这些巢还是有很大的区别的,年龄越大的鸟它们建筑的巢更精美耐用。这应该是经验起了作用。”
科学家们发现,就算是同一只黑脸织雀,它前后编织的巢穴也会有很大区别,而不同的鸟类的搭巢方式也完全不同,有些喜欢从左往右搭起,而有些则喜欢从右往左。此外,随着经验的累积,它们筑巢时失误也会减少,把草叶掉落的频率也会逐渐降低。
它们同时还研究的北极滨鸟的筑巢行为,发现它们筑巢的纬度越高,其鸟蛋被狐狸和其他动物吃掉的几率就越低,这解释了为何北极滨鸟每年都要“长途跋涉”北上筑巢。
科学家们介绍,北极滨鸟每年都要从它们在南美洲南端以及非洲和大洋洲南部地区的过冬场所飞到荒芜偏远的北极筑巢、繁殖。鸟儿在这一过程中要面对体能消耗、极端气候等多种挑战,但获得的回报是可喜的,其鸟蛋被吃掉的几率大大降低。
(科学网kexue.com 瑞恩)
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最早鸟类化石痕迹
据韩国YTN电视台9月19日报道,在韩国忠清北道永同郡发现了韩国国内历史上最早的恐龙脚印化石,并发现了全世界历史最早的带蹼鸟类脚印化石。
据报道,被发现的恐龙脚印化石位于永同郡的一处绝壁上,距今已有1.3亿-1.4亿年的历史。该化石比之前在庆南高城和全南丽水等处发现的化石还早2000万年。
此外,考古人员还在永同郡发现了食肉恐龙尾巴划过的痕迹,长达3.6米,这在韩国乃至世界上也是很罕见的记录。
报道还称,在另一处绝壁上,考古人员还发现了带蹼的鸟类脚印化石,为全世界历史最早的化石。在鸟类化石周围,还发现了一些植物化石,考古人员表示,这将对研究朝鲜半岛远古时期的气候有很大帮助。
一件晚中新世完整的鸟类化石在甘肃省和政县被发现。
这件鸟类化石两翼张开,两腿用力,呈奋力挣扎状,从头到脚,每一个细小的骨骼都保存得非常完整。
甘肃和政古动物化石博物馆副馆长陈善勤介绍,这件鸟类化石是不久前甘肃和政古动物化石博物馆从民间征集来的,从埋藏的地层和和政地区以前发现的古动物化石判断,这件鸟类化石属晚中新世时期,距今约700万年。
和政县位于青藏高原与黄土高原交会地带,在和政县及周边地区,已发现3万件距今3000万年至250万年的古动物化石,其中著名的有三趾马化石、和政羊化石、铲齿象化石、真马化石、披毛犀化石等。
陈善勤介绍,由于此前在和政地区没有发现过完整的鸟类化石,对于这一鸟类的种类和名称,还需进一步研究。
Samrukia nessovi 资料图
科学网(kexue.com)讯 在传统的科学认知里,普遍认为在非鸟类恐龙绝灭之前,鸟类的体型一直都很小。然而最近古生物学家在中亚哈萨克斯坦南部的克孜勒奥尔达州发现了距今超过6500万年的巨鸟化石遗迹。这一发现挑战了早期鸟类多样化理论。
科学家将这种鸟命名为“Samrukia nessovi”。Samrukia 是神话中哈萨克凤凰的名字,nessovi则来源于俄罗斯著名古生物学家Lev Nessov的名字,他于1995年辞世。
根据8月9日发表在《生物学快报》上的一篇论文显示:Samrukia nessovi生活在恐龙的身边,大小像是一只鸵鸟,并且嘴里也没有牙齿,这种大鸟生活在距今8300万年至7000万年前的晚白垩纪时期。
人们对于这种生物知之甚少。爱尔兰都柏林大学的古生物学家Gareth Dyke和同事迄今只发现了这种鸟类的一对下颌碎片,其中大一些的长约11英寸。尽管如此,这些骨骼的尺寸以及解剖学特征都显示,Samrukia是远古鸟类中的稀有物种,其体重至少达到了50公斤,身高则超过了3米——这比任何已知的同时代鸟类都要大。
因为证据是拼凑而成的,科学家还不能确定这只鸟吃什么、是否能飞,这需要古生物学家搜集更多的骨骼才能够得出结论,但是如果将这两块下颌碎片作为敲门砖推测,如果这种鸟不能飞,站立起来应该有三米高,体重超过50公斤。如果它能飞,它的体重至少有12公斤,翼展至少会有4米。
人类所知晓的早期鸟类大约有超过100万种,只有一种生活在大约7千万年前、名叫" Gargantua philoinos"的鸟是大型鸟,其他鸟和乌鸦体型大小差不多,或者是体型更小。同时“G. Philoinos”的一些论断也受到了攻击。一些科学家认为该化石可能是翼龙的化石,或者是会飞的爬行动物化石,而不是鸟类化石。
如果Samrukia被证实为鸟类化石,那么它将是无可争议的大型鸟。 (科学网kexue.com 重林)
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它们也喜欢按摩
科学网(kexue.com)讯 按摩现在已经不是人类的专利了,科学家发现动物也会按摩。
近日,科学家找到了鸟类喜欢唧唧喳喳叫的原因。当它们羽毛竖起来的时候,其实是他们正在给自己做按摩。以前人们觉得鸟类竖起羽毛,只不过是他们在清理羽毛或者是在洗澡。可事实竟然是他们在给飞行回来的自己做全身按摩。
鸟类们有时也会出现像家庭成员那样,互相梳理羽毛的情况。可研究了鸟类20余年的安德鲁博士则认为:“这其实在它们正在互相做按摩。”
这样的结论是安德鲁博士通过六个月的研究,从绿色的啄木鸟以及非洲的翠鸟身上得来的。
英国布里斯托尔大学的莱夫博士也表示:“鸟类整理毛发有很明确的目的,当他们相互啄脑袋的时候,那才是在清理羽毛。而他们啄全身时,那是它们在按摩。鸟类喜欢这样的按摩方式。”
(科学网kexue.com 乔尔)
热河鸟复原图
“鸟类始祖”的光环,始祖鸟整整戴了150年,今天被摘下了。今天出版的英国《自然》杂志刊登中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员徐星等人的论文:经最新的系统发育学分析,始祖鸟应属于早期恐爪龙类,而不属鸟类,它不再被认为是最早的鸟类。
1861年,德国索伦霍芬附近的朗恩艾特罕,在距地表约30米深的奥特曼矿坑中,法兰克福森肯堡自然博物馆的梅耶在晚侏罗世沉积地层中,首次发现了始祖鸟化石:它虽有很多爬行动物的特征,却已有了羽毛,骨骼形态也已在向鸟类过渡。150年间,它作为“最原始鸟类”的地位虽时受质疑,却一直稳处于鸟类起源研究的核心位置。
150年间,科学家孜孜不倦地追寻着恐龙如何演化成鸟类的各种细节。徐星告诉记者,为了探寻到底是哪一类恐龙演化成了鸟类,以及最原始的鸟类是什么样的,古生物学界根据系统发育学理论,构建起了一棵反映生命演化进程的“生命之树”,每发现一种新化石,都会根据几百个特征参数的统计分析,为新物种在“生命之树”上定位。
始祖鸟,就站在恐龙即将进化成鸟类的门槛上:恐龙在这里分化成了两支,一支变成了原始鸟类,另一支则演变成了恐爪龙类。
近十几年来,辽西热河生物群发现了大量带羽毛的恐龙、原始鸟类的化石。徐星和同事们发现,始祖鸟在总体形态上更像郑氏晓廷龙、赫氏近鸟龙等恐爪龙类,与热河鸟、会鸟和孔子鸟等原始鸟类反而差距更大。
“早期鸟类已累积了89个物种,384个形态学参数,每次分析都会对所有物种进行比较,确定它们在生命树上的位置。”徐星说,随着数据的累积,始祖鸟的“鸟类始祖”地位逐渐开始动摇,直到“最后一根稻草”——郑氏晓廷龙的出现,才正式改变了始祖鸟的位置。
“我们把郑氏晓廷龙添加进‘生命之树’后,再重新定位始祖鸟时,发现它的位置从原始鸟类移到了原始恐爪龙类。”徐星说,这个结果令人震惊——它将改变已存在了150年的定论。
始祖鸟如若地下有知,恐怕难免有些失落。尽管恐爪龙类与鸟类“亲缘”甚密,又曾广泛分布于亚洲、南美洲和非洲,但毕竟早已灭绝——怎似鸟类,至今仍千姿百态地翱翔于蓝天。
“电影《侏罗纪公园》里的迅猛龙,还有发现于我国辽宁的小盗龙,都是恐爪龙类中的代表。现在起,它们得改奉始祖鸟为祖先了。”徐星说。
那么,谁将有资格冠上“鸟类始祖”的称号呢?古鸟类专家、古脊椎所研究员周忠和告诉记者,目前还难有定论。他觉得,最近一些年来中国发现的大量带羽毛的恐龙化石,特别是来自侏罗纪的带毛恐龙化石,确实对研究鸟类起源提出了较以往更为重要的证据,也必然对许多传统的观点提出重大的挑战。另一方面,几年前国外学者研究最新发现的始祖鸟化石时,已提出过类似但不尽相同的观点。
周忠和认为,这篇文章是依据现有的资料和解释,提出了一种新的假说,要真正动摇人们对于始祖鸟一百多年来的看法,并成为学界普遍接受的观点,还需要大量后续的工作不断地检验。