黑格尔曾用“猫头鹰总在黄昏起飞”,来比喻哲学是理性的沉思。的确,现代的猫头鹰绝大多数种类都是夜间猛禽,“夜猫子(night owl)”这一比喻也因此而来。然而,很多人可能并不知晓,有少数种类的猫头鹰在白天反而更加活跃,更适应日间狩猎。比如,在《哈利·波特》中,主人公所拥有的信使猫头鹰——雪鸮,就是日间飞行的猫头鹰之一。有这样“离经叛道”的动物伙伴,更凸显了哈利·波特与众不同的一面。
今日,来自中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的研究团队报道,一件来自青藏高原东北缘的猫头鹰化石是目前世界范围内最古老的白日猛鸮化石记录(猫头鹰是鸮形目鸟类的统称),也是在中国发现的最早鸮形目鸟类化石。不过,科学家是如何从化石上确定猫头鹰的活动习性的?
除了羽毛,它几乎保留了整个骨架“猫头鹰脸部扁平,还瞪着一双间隔很宽的大眼睛……独特的大脑袋轮廓,让人一眼就能认出来,没有什么模棱两可的形态,能够引起关于某只特定的鸟是不是猫头鹰的争论。”英国学者德斯蒙德·莫里斯在其著作中如此介绍道。的确如此。本项研究的第一作者——李志恒博士,在山东天宇博物馆首次看到这件化石的头颅部分,就毫不犹疑地将其鉴定为猫头鹰。
通过进一步精细修理,让他更加欣喜的是,它的遗骸得到了近乎完整的立体保存。除了羽毛以外,它几乎保留了整个骨架:从头骨顶缘到翅膀、腿,再到尾骨,以及在其他鸟类化石中很难保存下来的身体部位比如眼骨、舌骨,膝盖骨,骨化的软组织如气管、腿部和掌骨肌肉的肌腱……甚至是这只猫头鹰最后的晚餐——一根来自未知的小哺乳动物的骨骼残骸,也静静地躺在它的胃里,证明它是肉食者无疑。
现存的猫头鹰体形大小不一,大者如雕鸮体长可达90厘米,小者如东方角鸮体长不及20厘米,而这一标本所代表的类群形态大小居于中间位置,可能与北鹰鸮(Surnia ulula)的体型更为接近。同时,这具标本出土自临夏盆地的柳树组堆积,研究人员据此推测这一类群生活在距今约600-950万年前,处于青藏高原逐渐隆升的地质背景与针叶阔叶林-干草原的环境中,和犀牛、三趾马,以及空中翱翔的秃鹫共存。
猫头鹰为什么会昼伏夜出呢?答案可能藏在眼睛里。据相关研究可知,猫头鹰的眼睛看起来圆又大,实际却是管状的(类似于望远镜,甚至翻开耳朵也能看到眼睛的分布),它被骨质的巩膜小骨所包围,在眼睛外层的瞳孔和虹膜周围形成一个环,而构成巩膜环的骨骼多达十六块,明显多于其他鸟类、爬行动物、鱼类和已灭绝的哺乳动物。
这种结构使得绝大多数的猫头鹰演化出格外大的眼睛,对光线的开放度较大,从而很难适应紫外线照射,因此多在晚上出动。而管状眼睛大大增强了猫头鹰的夜视能力。幸得这件标本的眼部骨骼立体且无变形地留存至今,那么,它的生活习性是否可以从特殊的巩膜小骨中寻找答案?
研究人员测量了美国国立自然历史博物馆(华盛顿)、美国加利福尼亚大学伯克利分校脊椎动物博物馆,中科院古脊椎所等多个机构的全部关联标本,将此件猫头鹰化石散乱保存的巩膜小骨重建为巩膜环,通过与多种动物进行巩膜环直径及中部光线开口数据比对(55种爬行动物以及包括众多种猫头鹰在内的360多种鸟类),结果证明,它的眼睛对光线的开放度较小,这样就能使透入的日光大幅度削弱,从而在正午时分也能看清楚东西。
也就是说,和雪鸮一样,这一标本所代表的类群也是猫头鹰中“特立独行”的白日猛禽。但是,研究还没有结束。本文的另一位作者——Tom Stidham认为,既然在目前所存的白天活动的猫头鹰中,有三种(共四种,另一种为雪鸮)都属于鸺鹠科,而中新猛鸮类与鸺鹠类猫头鹰又存在一定的亲缘关系,能否从系统发育关系入手,进一步检验中新猛鸮是否为白日活动的猫头鹰?
于是,不同于巩膜骨的数据分析,研究团队利用鸟类多样性性状数据库中超过360个物种的数据,进行了一项更大规模的统计分析,即以生活习性为特征点(昼行、夜行、或者昼夜均可出行),开展了演化特征的随机特征映射以及祖先状态重建。让人惊喜的是,结果显示,包括鸺鹠和中新猛鸮在内的猛鸮类群的祖先,是无疑的白日行者,甚至将中新猛鸮的数据加入猛鸮类中,这一类群昼行性的概率达到接近百分之百。
昼行性猫头鹰的起源之谜等待解开。雪鸮生活在严寒的北欧,足迹遍布环北极冻土带,以及北极圈内不被冰雪完全覆盖的岛屿。在漫长的白昼以及强烈的紫外线之下,浓密的羽毛为它们御寒,通体的白灰色是它们的保护色。相比之下,中新猛鸮生活在中新世晚期的临夏盆地,青藏高原还处在隆升阶段的后期,气候变幻莫测,生存环境同样较为严酷。
在不断隆升的盆地区域,白昼渐渐延长,紫外线也越来越强烈,而具有独特眼部结构的中新猛鸮,能够适应逐渐变化的环境,在白天仍然能够继续觅食活跃的小型哺乳动物,从而得以生存下去。如今,白日活跃的猫头鹰多分布在更加接近泛北极的地区,而中新猛鸮这一古老类群,却出现在了青藏高原东北缘的中间纬度区域。那么,昼行性的猫头鹰是在青藏高原起源,之后扩散辐射到了同样严寒的北极地区?
还是起源于北极地区,在中新世晚期,由于青藏高原相关区域的海平面降低和极地冰盖增长、气候严寒,有利于这一类群生存,从而迁徙到此地?关于这些问题的答案,目前还不得而知。但可以肯定的是,正因为抛弃黑夜的“离经叛道”,中新猛鸮类群才得以在中新世的临夏盆地繁衍生息。时至今日,在临夏盆地仍然生存着一支可以在日间狩猎的猫头鹰,延续着白日行者的生活行径。