在地大物博的祖国山河里,总会出现一些超出我们想象的神奇化石,譬如今天的主角:一块新的始孔子鸟(Eoconfuciusornis)化石。那么,这块古鸟类化石究竟有什么“过鸟之处”呢?新发现的始孔子鸟化石极为罕见地保存下了卵泡和翼膜等软组织结构,为我们提供了很多单从骨骼上无法得知的生物学信息,让鸟类演化早期的图景在人类眼中又清晰了一层。
这件新化石的相关研究由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所邹晶梅(Jingmai O’Connor)研究团队、临沂大学郑晓廷研究团队和中国科学院南京地质古生物研究所泮艳红研究团队共同合作完成,于2017年初发表于《国家科学评论》(National Science Review)。化石STM7-144产出于热河生物群中年代最早的含鸟类化石层:花吉营组地层中,目前馆藏于山东省天宇自然博物馆。
新发现的这件保存极为精美的标本STM7-144是目前发现的第二件始孔子鸟标本。除了骨骼和羽毛以外,它的腹部保存有卵泡,翅膀上保存有翼膜,翼膜上还保存有内部的支撑构造,令人叹为观止。对绝大多数的现生鸟类而言,雄性都比雌性更爱美。这种被性选择所推动的集体臭美行为使得雄鸟的羽色往往更加艳丽,称之为性双型现象,在某些属种中更是到达了令人发指的地步。
那么这种在现生鸟类中颇为常见的有趣现象,在古鸟类中是否存在呢?首先我们需要解决一个棘手的问题:如何判别一只挂了一亿多年的鸟究竟是雄是雌?这个问题在这件新标本上得到了完美的解决,因为它罕见地保存下了雌性才具有的结构:卵泡!
至此终于辨明了雌雄,我们可以确定这只新发现的始孔子鸟是个妹子无疑。正型标本IVPP V11977的尾部明显保存有两根长长的尾羽,而这只雌性个体则并没有此颜值加分项。由此可以推测,始孔子鸟这种相当原始的鸟类很可能已经出现了性双型现象:雄性具有装饰性的长尾羽,雌性则没有。
早期鸟类的飞行能力一直是古生物学家争论的热点之一。那么始孔子鸟作为一种原始鸟类,它究竟有着怎样的飞行能力呢?
以前关于早期鸟类飞行能力的研究大多基于前肢骨骼和羽毛形态,但这件始孔子鸟的新标本罕见地保存下了翼膜结构,给我们提供了一个全新的审视角度。这件标本的翅膀上保存有前翼膜(连接肩部和腕部)和后翼膜(连接尺骨和手部),但小翼指翼膜(连接小翼指和手部其他骨骼)则并未发育。这意味着在鸟类飞行演化史上,前翼膜和后翼膜出现的时间早于小翼指翼膜。
这件古鸟类化石令人诧异地保存下了多处软组织结构:卵泡的存在确定了它是雌性个体,且具有较为进步的生殖系统;皮肤的证据则显示出它已经演化出了翼膜,且其内部结构与现生鸟类相似,能够辅助飞羽实现飞行。这是迄今为止骨骼以外结构保存最为全面的早期鸟类化石,它留下了飞鸟演化最初的痕迹,为我们更加清晰地复原鸟类的原始面貌提供了无比珍贵的信息。