中国鸟龙

Sinornithosaurus

中国鸟龙,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。

中国鸟龙的形体特征

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。

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。

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。[1]

“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。

中国鸟龙的种属分类

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成员。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。

中国鸟龙已拥有至少两个种。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),其保存状态极好,可能代表中国鸟龙的第三个种,或是幼年个体。

中国鸟龙的命名由来

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。

中国鸟龙的研究价值

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。[3]

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(2009年)为止,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。以后如果我们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。

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