一亿两千万几年前,在现在的中国西北部,有一个清澈的湖泊。高耸的树木环绕着海岸线。空气中弥漫着史前鸟鸣声。在那里,有一只鸽子大小,像潜鸟一样的鸟漂浮在水面上Brevidentavis zhangi.鸟死后,它的尸体漂到了湖床上。几千年过去了,一层又一层的沉积物覆盖着这种鸟的身体。湖水干涸了。这种鸟脆弱脆弱的骨头变成了岩石化石。它就在那里等待着——直到2005年夏天,一位古生物学家发现了它的头骨,头骨上还有这种鸟细小的史前牙齿。

古生物学家现在所知道的长马盆地,是世界上第二丰富的中生代鸟类化石遗址。但在发现的120多个标本中,只有6个头骨在被发现后的十多年里,这些头骨都没有被研究过。直到芝加哥菲尔德博物馆脊椎动物古生物学助理馆长、古生物学家Jingmai O 'Connor承担起分析它们的任务。她发现了两种新的恐龙鸟,Meemannavisductrix而且Brevidentavis zhangi以及意想不到的鸟类超级大国。Brevidentavis zhangi可以用牙齿感知。

在一篇发表在分类学与进化杂志,奥康纳和她的合著者已经开始揭开神秘的Brevidentavis zhangi这一特征可以帮助解释鸟类的进化。

凭借她的纹身、穿孔和DJ技巧,Jingmai O'Connor赢得了“朋克摇滚古生物学家”的绰号。
凭借她的纹身、穿孔和DJ技巧,Jingmai O 'Connor赢得了“朋克摇滚古生物学家”的绰号。Jingmai O 'Connor提供

在经历了数百万年的地下生活和一些人类保存错误之后,研究这些标本对奥康纳来说是一个真正的挑战。借用她的同事兼合著者杰瑞·哈里斯的一句话,奥康纳将这些化石描述为“融化的骨头”。这六个头骨在地底下已经被压扁了。一旦挖掘出来,它们就被胶水覆盖。可溶解的胶水通常被用来稳定化石,但这种物质很厚,有光泽和永久性的。这“使得研究这些标本变得非常困难,”奥康纳说。这些骨头的重要细节几乎不可能辨认出来。

分析任何化石的第一步是确定你到底在看什么。为此,奥康纳请来了一位专业摄影师,为这些光滑的化石拍摄高分辨率图像。然后,她在照片上画出每块骨头的开始和结束,不断地用化石检查她的画,以确保一切都是正确的。

最后,奥康纳不仅能在头骨中识别出两个新物种,而且还能在中生代鸟类中识别出一个全新的属(分类学上高于种的范畴)。奥康纳命名Meemannavisductrix她是中国古脊椎动物与古人类研究所(IVPP)的第一位女所长。Brevidentavis而另一方面,它的名字却恰如其分地具有描述性。它的意思是“短牙鸟。”

在检查了在昌马盆地发现的6个头骨后,奥connor能够识别出两种新的飞行恐龙:<em> meemanannavis ductrix</em>(左)和<em>Brevidentavis zhangi</em>(右)。
在检查了在昌马盆地发现的六个头骨后,奥康纳能够识别出两种新的飞行恐龙:Meemannavis ductrix(左)和Brevidentavis zhangi(右)。佩德罗·萨拉斯/ Jingmai O 'Connor提供

在它的牙齿之外,Brevidentavis还有另一个奇怪的特征,古生物学家称之为“总统”。它本质上是一块位于下巴正前方的小骨头。“在很长一段时间里,没有人知道这是什么,”奥康纳说。在IVPP古生物学家Alida Bailleul(该研究的另一位合著者)的帮助下,奥康纳开始研究这种恐龙的用途。

他们使用CT扫描来绘制出骨骼的内部结构Brevidentavis然后用化学染色法显示组织结构。这些扫描显示了一条管道,在那里,一根神经将沿着鸟的下颌骨延伸到总统。这意味着这种鸟能够通过牙齿和喙来感觉和感知事物。这种不寻常的能力可能有所帮助Brevidentavis在肮脏的湖床上寻找猎物。“没有人知道鸟的牙齿是本体感知的,它们有感觉,”奥康纳说。“太酷了!”

当谈到研究的时候Brevidentavis以及其他白垩纪鸟类——那些在中生代末期繁盛的鸟类——古生物学家们一直在试图弄清楚,为什么只有少数恐龙鸟幸存下来,而其余的都随着恐龙一起灭绝了。这些幸存者来自中生代鸟类的一个分支(拥有共同祖先的生物),被古生物学家称为鸟形目。

中国首次发现中生代鸟类化石是1984年在长马盆地发现的。
中国首次发现中生代鸟类化石是1984年在长马盆地发现的。Jingmai O 'Connor提供

长马盆地曾是类鸟形目动物的温床Brevidentavis而且Meemannavis中生代的鸟类快乐地飞来飞去,不知道它们的世界即将结束。这就是前额骨的作用。虽然有些鸟形目恐龙在白垩纪末期的大灭绝中幸存下来,但所有有齿的鸟形目恐龙都随着恐龙一起灭绝了。奥康纳说:“你可以说,间接地说,有牙齿的鸟类变形虫以一些在撞击灾难后无法获得的东西为食,”也许是鱼。

剑桥大学的古生物学家胡安·贝尼托(Juan Benito)没有参与这项研究,他说,这些新发现的化石有助于科学家理解“你是如何从恐龙变成鸭子的”——这在当今迅速变化的生态系统中具有新的重要性。“在当前的生物多样性危机中,了解哪些形态特征可以让一个物种在其他物种无法生存的情况下生存下来是很有趣的。”也许在大灭绝中幸存下来的秘密就埋藏在中国一处沉睡的化石遗址中1.2亿年前的岩石中。