中國日報5月15日電(記者 李夢涵)近日,中國科學院古脊椎動物與古人類研究所胡晗研究員與美國菲爾德自然歷史博物館Jingmai O'Connor副教授共同領導的中美團隊聯合報道了最新問世的第14件始祖鳥標本——芝加哥始祖鳥(Chicago Archaeopteryx)。該標本保存極為完整和精美,因此研究團隊得以運用高精度CT掃描重建等手段,揭示了始祖鳥這一明星物種的骨骼、軟組織及羽毛等此前未知的細節,為恐龍到鳥類演化關鍵期的頭骨演化和飛行適應等提供了關鍵證據。相關研究成果于2025年5月發表于《自然》(Nature)期刊上。
芝加哥始祖鳥標本照片及線圖
始祖鳥是全世界最有名的化石物種之一,它的橫空出世緊隨著達爾文《物種起源》的發表,為當時飽受爭議的演化論提供了強有力的支持。在此后的160多年間,人們始終對這種神秘鳥類保持著極大的探究熱情,然而受限于保存情況和技術條件,這種已知最古老鳥類的許多秘密仍一直塵封在索倫霍芬的石板中。此次報道的芝加哥標本由菲爾德自然歷史博物館收藏于2022年,是目前發現體型最小的始祖鳥標本,只有近鴿子大小。這件標本不僅極為完整,大部分骨骼還保存較為立體,同時保存有罕見的軟組織如皮膚、趾墊和羽毛等重要信息,為深入理解其形態信息與生態適應提供了獨一無二的證據,使其成為始祖鳥研究史上的里程碑式標本。
芝加哥始祖鳥的頭骨三維模型及副鳥類腭區演化示意圖
基于芝加哥標本極其完美的保存狀態,研究團隊在胡晗研究員的帶領下成功對其進行了高精度CT掃描和三維重建。重建結果顯示,該標本幾乎完整保存了整個頭骨,尤其罕見地保存了完整的腭區結構。這一結構表明,始祖鳥的頭骨形態介于傷齒龍類和其他白堊紀鳥類之間,代表著從非鳥恐龍缺乏靈活性的頭骨向更輕便靈活的鳥類型頭骨過渡的關鍵階段。此次重建的結果不僅為理解始祖鳥自身特征提供了重要線索,也為今后開展化石鳥類頭骨的三維功能形態分析奠定了基礎。除了骨骼信息外,研究還發現了多處清晰的軟組織痕跡,尤其是足部保存的趾墊形態與現生地棲鳥類相似,可能具備良好的地面行走能力,顯示始祖鳥的生活方式較以往的認知更為多樣。
芝加哥始祖鳥的羽毛分布圖
與此同時,芝加哥標本是首件發現三級飛羽(tertials)的始祖鳥標本。這種附著在肱骨和尺骨上的羽毛位于翅膀和身體之間,可能在飛行過程中協助維持連續的空氣動力學平面,從而實現和提高飛行效率。這一結構在非鳥恐龍中從未出現,顯示這些羽毛可能是為了適應主動飛行而演化出的創新特征。
《自然》雜志的同行評審專家認為,"這是目前保存最為完好的始祖鳥標本尤其是頭骨部分,具有極大的研究價值"。芝加哥始祖鳥的研究也標志著相關技術手段在古生物尤其是古鳥類研究中的進一步應用,尤其是在三維重建、軟組織識別及生態功能推測方面的巨大潛力。
本研究得到了國家自然科學基金委員會的資助。
來源:中國日報網
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