中国发现已知体型最小长尾鸟类 为鸟尾演化路径提供关键化石铁证
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《二阶堂百合流出》 中国发现已知体型最小长尾鸟类 为鸟尾演化路径提供关键化石铁证
中新网北京7月2日电 (记者 孙自法)在从恐龙向鸟类演化的过程中，除翱翔蓝天的羽翼，尾巴缩短是鸟类身体最彻底的改变。因此，鸟尾是如何演化的？在古生物学界广受关注。
鸟尾演化路径关键化石铁证
中国科学院古脊椎动物与古人类研究所王敏研究员团队联合福建省地质科学研究院，在福建政和动物群发现一件新的侏罗纪鸟类化石，并将这个已知体型最小的长尾鸟类命名为不虞政和鸟。
不虞政和鸟(小)和奇异福建龙生态复原图。张宗达 绘制
属名“政和”是化石发现地，种名“不虞”取自中国古代文献《国语·周语》，意为“意料之外”，寓意其独特的尾部结构超出了科学家的预期。
研究团队对不虞政和鸟的研究揭示，在鸟类尾部演化过程中，“尾椎数目的减少和变短”发生在“尾综骨愈合之前”，从而为鸟尾的演化路径提供了最为关键的化石铁证。
这项鸟类演化的重要化石发现及研究成果论文，北京时间7月2日凌晨在国际学术期刊《科学进展》上线发表。
论文通讯作者和第一作者王敏研究员介绍说，现代鸟类的尾巴很短，由4块至9块尾椎和1块尾综骨构成，尾综骨由若干块尾椎愈合而成，缩短的尾巴给予鸟类空气动力学等优势。
然而，鸟类祖先是如何从标志性的恐龙“长尾巴”演化为现代鸟类的“以尾综骨为主的短尾巴”？由于缺乏过渡阶段的化石证据，此前是演化生物学界一直悬而未决的谜团。
在本项研究中，通过在福建政和动物群历时400余天的野外发掘，研究团队发现不虞政和鸟化石，其分支系统学研究显示，在鸟类的演化树上，不虞政和鸟较同一时代的政和八闽鸟更加原始，是已知最原始的鸟类之一。
精准填补鸟尾演化史上空白
王敏指出，长期以来，发育生物学研究提出“现代鸟类尾巴的缩短，可能仅仅源于少数几个基因位点的突变”这一假说。基于此，学界曾普遍认为，在演化史上可能根本不存在“尾巴变短了但还没有愈合尾综骨”的过渡物种。此前的化石记录似乎也支持这一假说：最早具有尾综骨的鸟类(政和八闽鸟)突然出现在侏罗纪晚期，恰逢鸟类起源之初，此时的其他鸟类及其恐龙近亲都还保留了长尾巴。
不虞政和鸟正型标本和骨骼复原图及“小虞”卡通复原图(上图)；中生代兽脚类恐龙(包括鸟类)后肢形态多样性比较及尾部演化(下图)。王敏 供图
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不虞政和鸟的出现，打破了这一传统认知，精准填补了鸟尾演化史上的“假想空白”。不虞政和鸟的尾部仅由15块变短的尾椎组成，且其末端并没有愈合成为尾综骨。相比之下，其他长尾鸟类(如始祖鸟和热河鸟)的尾椎数目超过23块，而和鸟类关系更近的多数兽脚类恐龙，其尾椎数目超过30块，且它们的尾巴也都接近甚至超过身体的长度。
研究人员追溯尾巴在恐龙-鸟类转变时的演化变化发现，不虞政和鸟还是目前已知尾巴相对最短的长尾副鸟类(副鸟类包括鸟类、驰龙类和伤齿龙类)，从而有力证明在鸟尾的演化历史中，“尾椎数量的减少和变短”发生在“尾椎愈合(形成尾综骨)”之前。
王敏表示，这种“分步走”的演化模式，弥补了鸟尾演化“缺失的一块拼图”。鸟类缩短且没有过度僵化的短尾巴，能够有效减轻体重，使身体重心和升力中心向前移动；较少的尾椎关节提升了尾部的刚性，更利于飞行控制；较短的力臂也让不虞政和鸟能更轻松操控尾羽，从而获得比始祖鸟等更好的飞行稳定性和机动性。
体型最小长尾鸟类刷新纪录
除了改写尾部演化史，不虞政和鸟还创下一项新的世界纪录：它是目前世界上已知体型最小的长尾鸟类。不虞政和鸟的体重仅有74克至163克(接近玄凤鹦鹉)，体长约20厘米，其股骨长度仅为此前已知最小恐龙“赵氏小盗龙”的63%，比近年发现的芝加哥始祖鸟标本还要小10%。
“体型小型化”是恐龙飞向蓝天的核心驱动力之一，不虞政和鸟如此小巧的身躯，意味着部分鸟翼类在演化初期的体型缩小速度比人们想象的要快得多，这无疑是它们对探索树栖、飞行等全新生态位的一次尝试。
联合考察队发现不虞政和鸟化石时合影。王敏 供图
继奇异福建龙、政和八闽鸟以及一件单独的鸟类叉骨之后，不虞政和鸟是研究团队在政和动物群发现的第四种鸟翼类，但其并没有表现出特别适应陆栖或树栖的形态特征，很可能是广适性的。
在同一时期、同一地区，不虞政和鸟(短尾、个体小、广适性)、奇异福建龙(长尾、长腿、陆栖)与政和八闽鸟(愈合的尾综骨)，既呈现政和动物群在侏罗纪末期的“百鸟争鸣”，也体现出截然不同的身体结构、体型大小和生态分异。
王敏认为，这种高度的形态分异清晰显示：在侏罗纪末期，鸟类就已经历一次辐射演化，展现出极为丰富的生态类型。(完)
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