科学家发现最早现生鸟类祖先“神奇鸡”，挑战鸟类南半球起源说

现代鸟类是从恐龙进化而来的，但是它们是什么时候开始进化的？变化之后发生了什么？白垩纪末期的头骨化石表明，他们的共同祖先就在小行星撞击地球之前出现，并且幸运地存活了下来。

“神奇的鸡”，现在的鸟的祖先，恢复地图|《自然》杂志

作者|辽宁古生物博物馆展览部主任刘森

鸡鸭是最常见的活禽。他们在餐桌上不分上下。许多人可能认为他们的关系就像陆地上的鸟和水禽的生活环境一样遥远，他们也用“鸡和鸭的对话”来描述他们不能互相交流的情况。

然而，古生物学家告诉我们，6000多万年前，鸡和鸭是一体的，水和土地没有分离。

上周，英国科学家宣布在比利时晚白垩世地层中发现了一个可追溯到6700万年前的鸟类化石。它具有现代鸡、鸭和火鸡的特征，是它们的共同祖先。

这是迄今为止发现的最早的“现代”鸟类化石，连接了近1600万年的进化差距。这只“鸡”和恐龙生活在同一时代，就在白垩纪灭绝之前。这表明，从那时起，现代鸟类已经逐渐多样化。

小行星撞击地球，导致恐龙灭绝，一些鸟类幸存

鸟类祖先避免灭绝

这块化石来自荷兰的马斯特里赫特自然历史博物馆，几乎是一个完整的头骨，被研究人员戏称为“神奇的鸡”。在它被发现之前，它和其他三块看起来毫无特色的古代岩石一起被放在博物馆的收藏柜里。

直到有一天，当馆长约翰·贾格整理藏品时，他意外地在藏品上发现了断骨的痕迹。

研究人员将石头放入计算机断层扫描仪中，希望x光能帮助揭示这个秘密。当扫描结果出来时，每个人都忍不住兴奋地尖叫起来。技术员害怕地跑回房间。她认为他们弄坏了机器。

因为就在岩石表面下一毫米处，一个几乎完整的白垩纪晚期鸟头骨出现了。头骨就像一只“拼凑在一起”的现代鸟:它的顶部和背部骨骼与现代鸭子非常相似，而它的脸和喙与今天的鸡和火鸡一样。

《神鸡》头骨3D扫描|版权所有:丹尼尔·菲尔德

科学家的兴奋不是没有原因的。因为这是6670万年前的一块石头！

由于缺乏化石记录，现在能找到的大多数最古老的活禽化石是在5000多万年前的新生代发现的。这次发现的化石是6670万~ 6680万年前的白垩纪，也就是导致恐龙灭绝的小行星撞击地球的100万年前。

研究人员将其命名为马斯特里赫特紫苑鸟(阿斯忒瑞亚鸟，或流星女神鸟)。阿斯特里奥斯是为了纪念流星女神阿斯忒瑞亚，马斯特里赫特指出了它被发现的马斯特里赫特地层。

在希腊神话中，流星女神阿斯忒瑞亚把自己变成了一只鹌鹑。研究人员认为，这种古老的鸟非常接近鹌鹑、鸡和鸭的共同祖先。同时，这个名字也反映了白垩纪末期即将到来的小行星撞击。马斯特里赫特地层是白垩纪的最后一个地层。

“改变”鸟类的第一步:恐龙何时长出羽毛

活鸟的起源一直困扰着古生物学家。人们普遍认为它们起源于兽脚类恐龙。然而，很少有人知道其中的曲折。

1868年，英国学者赫胥黎提出鸟类起源于恐龙的假说。然而，由于羽毛这种鸟类的标志从未在恐龙化石中被发现，古生物学家对这一假说已经争论了150多年。

直到上世纪末，中国辽西地区还发现了一批羽状恐龙化石，如中华龙、小盗龙和中华龙。鸟类起源于恐龙的假设逐渐盛行。

然而，反对者的论点也非常有力:这些长有羽毛的恐龙比当时最早的鸟类始祖鸟晚了2000多万年，它们的进化过程中存在“时间悖论”。

生活在1.5亿年前的始祖鸟，后来被证明不是现存鸟类的祖先。此外，许多学者认为它不是鸟而是恐龙)|画昆虫的想法

幸运的是，13年后的2009年，另一只距今1.6亿年的侏罗纪晚期长有羽毛的恐龙——巨结肠在中国辽宁西部被发现，比始祖鸟早1000多万年。

后来，在同一时代的地层中发现了许多种类的羽毛恐龙。

从那以后，鸟类起源于兽脚类恐龙的假说已经被学术界普遍认可。

到目前为止发现的最早的长有羽毛的恐龙“海尔的近旁鸟龙”给了恐龙最后一个词来“改变”互联网上的鸟

填补进化空白，回答“幸存者”的问题

然而，进化成鸟并不一定会延续到今天。地质历史上有许多鸟类。他们不是活着的鸟类的祖先。例如，6600万年前的大撞击使得第一群进化的“树栖鸟类”埋葬了恐龙。

近几十年来，世界各地发现了许多早白垩世鸟类化石。其中，1.3亿-1.2亿年前在中国辽宁西部热河生物群中发现的化石是保存最完好的，包括今天鸟类的基本类群，如燕雀和朝阳鸟。注:今天的鸟类指的是早白垩世出现的鸟类进化分支，包括所有的新一代和现存的鸟类。

然而，对鸟类基因的最新分子生物学分析表明，这些早期现代鸟类并没有逃脱白垩纪末期的灭绝，而是与非鸟类恐龙一起在漫长的历史中消失了。

这种“神奇的鸡”已经成为迄今为止发现的最早的活禽化石，证实了分子生物学认为活禽起源于白垩纪末期的结果。

6670万年前马斯特里赫特紫苑的生活环境艺术修复图

与此同时，它的发现也帮助古生物学家回答了为什么其他种类的鸟类随着恐龙灭绝，而活着的鸟类却从天空中逃脱的问题。

古生物学家认为，鸟类祖先的一些特征在灭绝事件中被证明是有益的，包括:相对较小的体型限制了总的新陈代谢需求，更先进的消化系统，更好的飞行能力，栖息地生活避免了小行星撞击造成的大规模森林破坏(避免失去家园和饿死)，以及大量食用昆虫和种子。

虽然“神奇鸡”的大部分身体都不见了，但只有一根腿骨表明它的腿很长。此外，出土地点的沉积物证明环境是浅海。研究人员推测，它的腿化石的比例是，它是一只小滨鸟，大约和现代海鸥一样大，重量不到400克。海滨丰富的食物资源和栖息地生活可能帮助他们逃脱了大冲击带来的灾难。

挑战南半球鸟类的起源

“神奇鸡”的发现也打破了“现代鸟类起源于南半球”的原始观点。

以前，古生物学家认为现代鸟类起源于南半球，因为最早的活禽化石是在南极洲附近发现的。“神奇鸡”的发现地点是位于北半球比利时和荷兰边境附近的石灰石采石场。它的发现改变了学术界长期持有的旧观念。

这项研究的细节发表在3月18日的《自然》杂志上。

(编辑高培文)

参考信息:

丹尼尔·菲尔德等，《晚白垩世欧洲新鸟氨酸阐明冠鸟的起源》，《自然》第579卷，第397-401页(2020年)