400-686-5604

退出 登录 | 注册

始祖鸟

  作者:admin  发表时间:2015-04-17 周五   本文阅读:38次

始祖鸟的基本资料

  拉丁文学名 Archaeopteryx

  体长:120厘米

  体重:500克

  食性:肉食

  时代:侏罗纪晚期

  分布:欧洲德国巴伐利亚州

  分类:动物界 脊索动物门 蜥形纲 恐龙总目 蜥臀目 兽脚亚目 虚骨龙类 近鸟类 始祖鸟科

外型的特征

  始祖鸟是鸟类的亲戚,并生活于侏罗纪的启莫里阶,距今约1亿5千5百万到1亿5千万年前,因此也被人评为世界上最早的鸟(现在已经发现了更早的,但大部分书本还没有改变)。这些标本大多只在德国境内发现。

  始祖鸟约为现今鸟类的中型大小,有着阔及于末端圆形的翅膀,并比体型较长的尾巴。整体而言,始祖鸟可以成长至1.2米长。它的羽毛与现今鸟类羽毛在结构及设计上相似。但是除了一些与鸟类相似之处外,还有很多兽脚亚目恐龙的特征:它有细小的牙齿可以用来捕猎昆虫及其它细小的无脊椎生物。始祖鸟亦有长及骨质的尾巴,及它的脚有三趾长爪,其中一个趾类似盗龙的第二趾。这些不像现今鸟类有的特征,却与恐龙极为相似。

  由于始祖鸟有着鸟类及恐龙的特征,始祖鸟一般被认为是它们之间的连结:可能是第一种由陆地生物转变成鸟类的生物。于1970年代,约翰·奥斯特伦姆(John Ostrom)指鸟类是由兽脚亚目恐龙演化而来,而始祖鸟就是当中最重要的证据。它保有一些鸟类的特征,例如叉骨、羽毛、翅膀。它亦有一些恐龙特征,例如长的距骨升突、齿间板、坐骨突、头顶上眶前孔内的小骨头及人字形的长尾巴。奥斯特伦姆亦发现始祖鸟与驰龙科很显著地相似。

  始祖鸟的首个遗骸是在达尔文发表《物种起源》之后两年的1862年发现。始祖鸟的发现似乎确认了达尔文的理论,并从此成为恐龙与鸟类之间的关系、过渡性化石及演化的重要证据。事实上,在戈壁沙漠及中国就恐龙的进深研究提供了更多证据有关始祖鸟与恐龙的关系,例如长有羽毛的恐龙。大部分人认为始祖鸟较接近现今鸟类的祖先,因它有着很多鸟类的特征;因它与当时鸟类的分歧程度仍有疑义。另外,比始祖鸟更接近今鸟的恐龙已被发现。

名字来源

  同许多古代生物的名字一样,始祖鸟的名字——Archaeopteryx也来源于希腊文,“archaeo”的意思是“古代的”,而“pteryx”则是“翅膀”的意思。所以“Archaeopteryx”直译为“古代的翅膀”,当然,应当翻译为“长着古代翅膀的生物”更合适,如古翼鸟。但始祖鸟并不是现代鸟类的始祖。

  在空中飞翔的鸟类要保存为化石很困难,这是因为鸟类为了飞上蓝天,在身体结构上发育了轻而中空的骨骼(虽然始祖鸟并不会飞)。当远古时期的一只鸟寿终正寝,长眠于地上时,它的纤细的骨骼在风吹、雨淋和日晒的打击下,会逐渐破碎解体,最后变成尘埃;即便落在阴暗的地方,也会有其它食腐动物光顾,在它们饱餐之后,原地将只余下一堆破碎的骨头。只有宁静的湖泊和沼泽,才是鸟类永久安息的理想坟墓。在古代湖边或沼泽地栖息的鸟类,在死亡之后如果恰好坠落在细腻的淤泥中,而且此后的漫长岁月中淤泥缓慢地压实,变成石头,没有被温度、压力摧毁,才最终会保留下那只鸟儿的骨骼,幸运的话,还能在岩石中留下羽毛的印痕。如此苛刻的形成条件使鸟类的完整保存成为奇迹,保存下来的每件远古鸟类化石都价值连城。而且越是古老,化石的价值就越大,始祖鸟从年代上看,确实是人们发现的最古老的鸟类,它生活在侏罗纪。因此人们在教科书中记录了这样一句话:始祖鸟是最早的鸟类。但是现在,科学家们都认为始祖鸟是恐龙。

  把始祖鸟划到虚骨龙家族中,主要是因为它的羽毛。我们用肉眼观察一根羽毛时,看到的是一条中空的茎的两边伸展出排列整齐的“毛发”,似乎结构很简单。只有当我们把羽毛拿到显微镜下观察时,我们才发现,每一条细小的“毛发”上面,还有许多复杂的结构,枝杈纵横,并且有钩状物相连。这是鸟类、恐龙的羽毛才有的特征。所以,确定一块化石是否属于虚骨龙的,要从显微结构上看化石上是否有虚骨龙羽毛独特的细微结构。始祖鸟的羽毛展现出了这些细微的特征,因此理所当然地成为虚骨龙家族的成员。有人说它就是现代所有鸟类的老祖宗,而事实可能是:盗龙才应该获得这个名誉。

  可以从始祖鸟骨骼里辨认蜥形纲具有的特征。例如:结构轻巧的头颅在颚上的凹窝里有真正的齿;胸骨很小,没有龙骨突,前肢骨骼仍保留3个有作用的指,而没有其它鸟类所有的退化和融合。已演化的后肢带还具有明显的恐龙特点,具有长的骨质尾。其它非特片化的鸟类特征有扁平的脊椎,腹肋条,以及下腿骨的不完全融合。

化石分析

  目前,世界上只发现10例始祖鸟的化石,第十例化石表示始祖鸟属于驰龙,正是它进化出了迅猛龙恐爪龙

  这10例始祖鸟化石大都是在德国的巴伐利亚州的石灰岩层中发现的,距现在已有1.5亿年了,这些化石被证明为始祖鸟。这些化石上有清晰的羽毛印痕,而且分为初级和次级飞羽,还有尾羽。它的前肢特化成飞行的翅膀,后足有4个趾,都朝着前面,而不是今鸟的三前一后;锁骨愈合成叉骨,耻骨向后伸长。这些特征都与现代鸟类相似。但奇怪的是,它的嘴里长着牙齿,翅膀尖上长着三个指爪;掌骨和跖骨都是分离的,还有一条由许多节分离的尾椎骨构成的长尾巴,这些特点又和蜥形纲极为相似。经研究证明,它是蜥形纲向鸟类过渡的中间阶段的代表,所以被称为“始祖鸟”。

  始祖鸟也许不能飞行,但可能在内陆海岸边的地上追逐和捕捉昆虫和爬行动物。

  那么类似于始祖鸟的近鸟类动物是怎样从地栖生活转变为飞翔生活的呢?关于这个问题,有两种说法。一种认为,盗龙之类的动物在树上攀缘,逐渐过渡到短距离滑翔,进一步变为飞翔。另一种认为,原始鸟类是双足奔跑动物,靠前肢网捕小型动物为食,前肢在助跑过程中发展成翅膀。

  始祖鸟虽然仅仅发现在化石里,但它为鸟类的起源于恐龙提供了证据。

  随着热河生物群的发现,始祖鸟的分类地位遇到了挑战。

  在热河生物群,许多有真羽毛甚至有完整羽翼的动物都被归入了恐龙类,而其中的某些种类比始祖鸟更接近鸟类另一些则比始祖鸟更原始。但是因为古生物种类是不许改名字的,所以始祖鸟这个名称没有被触动,而它的分类地位,放在恐龙里才最合适。

始祖鸟的化石分布

  迄今为止共发现了10枚保存骨骼、羽毛印痕的化石标本和1枚单根羽毛化石标本(那根羽毛最近被认为不属于始祖鸟)。由于始祖鸟既显示了明显的爬行动物的特征又保存了精美的羽毛,140多年来人们一直将其作为介于恐龙与鸟类之间的“中间环节”(“missing link”)。由于始祖鸟化石稀少,加之地理分布十分局限,长期以来国际上一直围绕鸟类起源问题展开了激烈的争论,提出了各种各样的假说。直到20世纪90年代,在中国辽西晚中生代地层中发现了大量长羽毛的恐龙和原始鸟类化石,有力地支持了鸟类起源于小型兽脚类恐龙的学术观点,使这个140多年前提出的“假说”成为当今国际科学界占主流地位的学说和理论,基本解决了长期困扰国际科学界的鸟类起源问题,遗憾的是,在过去的几年中,中国一直没有发现与德国始祖鸟十分接近或与德国始祖鸟处于同样进化水平的原始鸟类化石,这种缺憾使我们难以对鸟类定义问题进行深入的研究和探讨,2002年,笔者等在中国辽西早白垩世断层中发现了2种初鸟类化石,即中华神州鸟和东方吉祥鸟。通过比较解剖学研究和支序分析,这2种初鸟类要比始祖鸟略微进步一些,在研究鸟类的早期演化方面具有重要意义;但仍然难以对鸟类定义问题作进一步研究。一件采自中国河北省丰宁县龙凤山桥头组的初鸟类化石——华美金凤鸟(新属、新种)(Jinfengopteryx elegans gen.et sp.nov),与其共生的化石有Lycoptera davidi,Peipiaosteus pani,yanosteus longidorsalis(鱼类);Jibeinia luanhera,Protopteryx fengningensis(鸟类);Ephemeropsis trisetalis(昆虫)及少量植物。支序分析表明,华美金凤鸟处于初鸟类谱系树的基部,比始祖鸟略微原始,与后者为姊妹群关系。金凤鸟属于盗龙。而始祖鸟是中华神州鸟等原始鸟类的外类群。这说明华美金凤鸟处在恐龙向鸟类演化过程中一个非常关键的位置,是比较原始的盗龙。华美金凤鸟的发现在研究鸟类起源、恐龙-鸟类的系统关系等方面具有重要的科学意义。  

化石的流传与研究过程


  最早的始祖鸟化石发现于1861年,地点是德国巴伐利亚州索伦霍芬印版石石灰岩地层中,当地原为采石场。该地石质较为细腻,因此化石保存完好,保留了清晰地羽毛印痕。该化石的首个研究者是梅伊尔,命名为印版石古翼鸟,始祖鸟为我国的通称。

  1877年在距第一具化石发现地不远处发现了第二具化石。1884年古生物学家达姆斯研究了该化石。经测量计算发现该化石比1861年发现的化石小十分之一,但达姆斯认为这是由于化石个体差异造成的,两者属于同种。

  1897年,达姆斯重新研究两具化石,根据两者的肠骨构造不同,认定第二件化石属于另一种,取种名“西门子古翼鸟”。1921年和1925年,皮特罗尼维克详细研究两件化石,列举了其15点差别,认定两化石属于两科,1861年发现的化石属于古翼鸟科,1877年发现的化石属于原鸟科。

  此后不断有人发表自己的见解,直到1954年,贝尔(Gavin de Beer)对化石详细研究,最终确认两件化石属于同属同种,仍以1861年梅伊尔的命名”印版石古翼鸟“为种名。

  经近100年的研究,学界至此确定了始祖鸟的分类。

  1956年,距第一件化石产地250米处,第三件化石被发现。该标本缺失头骨,仅保留部分体骨和羽毛印痕。

  1970年、1973年,两件原被认为是翼龙化石的标本被确定为始祖鸟

  1985年、1992年,第六件、第七件始祖鸟化石被发现。

  目前,首件化石保存于英国伦敦,1877年发现的化石保存于柏林博物馆。

 

看看其他