一亿两千万多年前,在现在的中国西北部,有一个晶莹剔透的湖泊。高耸的树木环绕着海岸线。空气中充满了史前鸟鸣声。就在那里,有一只鸽子大小,像鸟一样的鸟漂浮在水里,叫做Brevidentavis zhangi.鸟死后,它的尸体漂到了湖床上。几千年来,一层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。它一直在那里等待着——直到2005年夏天,一位古生物学家发现了它的头骨,上面还有这种鸟细小的史前牙齿。

古生物学家现在知道的昌马盆地是世界上中生代鸟类化石第二丰富的地区。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,这些头骨一直没有被研究过。直到芝加哥菲尔德博物馆脊椎动物古生物学助理馆长、古生物学家景迈·奥康纳(Jingmai O’connor)承担起分析它们的任务。她发现了两种新的恐龙鸟类,Meemannavisductrix而且Brevidentavis zhangi以及一种意想不到的鸟类超级能力。Brevidentavis zhangi可以用它的牙齿感觉。

在一篇发表在分类与进化学报,奥康纳和她的合著者已经开始解开Brevidentavis zhangi这一特征可能有助于解释鸟类的进化。

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。礼貌靖奥康纳

经过数百万年的地下生活和一些人类保存错误,研究这些标本对奥康纳来说是一个真正的挑战。奥康纳借用了她的同事兼合著者杰里·哈里斯(Jerry Harris)的话,将这些化石描述为“融化的骨头”。这六具头骨被埋在地下千万年碾平了。一旦被挖掘出来,它们就会被胶水覆盖。可溶解的胶水常被用来固定化石,但这种物质很厚,有光泽和永久性的。这“使得研究这些标本非常困难,”奥康纳说。骨头的重要细节几乎无法辨认。

分析任何化石的第一步是确定你看到的到底是什么。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,她在照片上画出每一块骨头的起点和终点,并不断地与化石核对自己的画,以确保一切都正确。

最后,O 'Connor不仅能够在头骨中识别出两个新物种,而且还能识别出中生代鸟类的一个全新属(物种之上的分类学范畴)。奥康纳命名Meemannavisductrix她是中国古脊椎动物与古人类研究所(IVPP)首位女所长。Brevidentavis另一方面,它的名字则是恰如其分的描述。它的意思是“短齿鸟”。

在检查了在昌马盆地发现的6个头骨后,O'Connor能够识别出两种新的飞行恐龙:<em>Meemannavis ductrix</em>(左)和<em>Brevidentavis zhangi</em>(右)。
在检查了昌马盆地发现的6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)。Pedro Salas/ Jingmai O 'Connor提供

除了它的牙齿,Brevidentavis它还有另一个奇怪的特征,古生物学家称之为“羽毛”。它本质上是位于下颌正前方的一块小骨头。“在很长一段时间里,没有人知道这是什么,”奥康纳说。在IVPP古生物学家阿丽达·拜勒尔(该研究的另一位合著者)的帮助下,奥康纳开始研究这种羽毛可能的用途。

他们使用CT扫描来绘制内部骨骼结构Brevidentavis然后用化学染色法来揭示组织结构。这些扫描显示有一条通道,在那里,一根神经可能从鸟的下颌骨延伸到下颌。这意味着这种鸟能够通过它的牙齿和喙来感觉和感知事物。这种不同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。“所以这很酷!”

当谈到学习的时候Brevidentavis和其他白垩纪鸟类——那些在中生代末期繁荣的鸟类——古生物学家们一直在试图弄清楚,为什么少数恐龙鸟类幸存下来,而其余的与恐龙一起灭绝了。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体),被古生物学家称为鸟状目。

中国第一个中生代鸟类化石是1984年在长马盆地发现的。
中国第一个中生代鸟类化石是1984年在长马盆地发现的。礼貌靖奥康纳

昌马盆地曾是类鸟形龙的温床Brevidentavis而且Meemannavis中生代的鸟儿们快乐地飞来飞去,丝毫不知道他们的世界即将毁灭。这就是前置骨出现的地方。虽然在白垩纪末期的大灭绝中,一些鸟形目恐龙幸存了下来,但所有有齿的鸟形目恐龙都随着恐龙的灭绝而灭绝了。“你可以间接地说,有天敌的有齿鸟类在撞击后的灾难中吃的东西是不存在的,”也许是鱼,O’connor假设。

剑桥大学的古生物学家胡安·贝尼托没有参与这项研究,他说,这些新发现的化石帮助科学家理解“你是如何从恐龙变成鸭子的”——这在今天快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存活的情况下存活下来,这很有趣。”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的1.2亿年前的岩石中。