千禧中國鳥龍

千禧中國鳥龍

在1999年,大陸古生物學家季強博士等人在遼西凌源大王杖子地區發現了一隻保存精美、全身有羽毛的奔龍類小型恐龍——千禧中國鳥龍化石。季強等人認為,千禧中國鳥龍是一種距今約1億3000萬年前的小型獸足類(食肉性)恐龍,它身上的羽毛最初只是為了保持體溫。在所有進步的獸足類恐龍中,疾走食肉的奔龍可能是與鳥類的關係最密切的類群之一。2009年美國科學家發現千禧中國鳥龍是世界上第一種能夠分泌毒液的恐龍。

基本介紹

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動物介紹

中國鳥龍(屬名:Sinornithosaurus,意為“中國的鳥蜥蜴”),是種馳龍科有羽毛恐龍,化石發現於中國的義縣組,年代為下白堊紀的中巴列姆階[1]。中國鳥龍是第五個發現的有羽毛恐龍,並且在1999年被發現時,是有羽毛恐龍中最接近鳥類的一種。其他馳龍科恐龍,例如迅猛龍,也被認為擁有羽毛。
千禧中國鳥龍千禧中國鳥龍
徐星等人敘述了中國鳥龍,並提出種系發生學的研究,認為它們是種原始的馳龍科動物[3]。徐星也提出它們的頭部與肩膀非常類似始祖鳥與其他鳥翼類。這兩個特徵可證實最早期的馳龍類較像鳥類,而較不像晚期的馳龍類。這個演化時序上的矛盾,質疑了鳥類演化自恐龍的理論。
中國鳥龍的正模標本(編號IVPP V12811)存放在中國北京的古脊椎動物與古人類研究所。第二個標本(編號NGMC - 91)可能是個幼年的中國鳥龍。在2001年,季強等人勉強地替NGMC - 91化石標名,因為該標本的狀態雖然相當完好,但是在分開石塊時,幾乎所有的骨頭都散開了,只能辨認出石塊上的骨頭輪廓。這使科學家難以辨認該化石的特徵,無法確定它們的歸類。這個編號NGMC - 91的標本又俗稱“Dave”,發現於中國遼寧省凌源市,與模式標本的發現地相距130公里,存放在中國地質博物館。另外,在“Dave”的腳部附近,發現了一種魚類(狼鰭魚)的化石。
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形體特徵

在中國鳥龍的標本周圍岩石都發現了羽毛的痕跡。這些羽毛痕跡由絲狀物所構成,並具有兩個特徵顯示它們是早期的羽毛。第一,數個絲狀物聚合成一叢,類似羽毛的結構。第二,一排羽毛聚合成一個羽軸,類似正常鳥類的羽毛結構。然而,中國鳥龍的羽毛並沒有現代鳥類羽毛所具有的次要分支與小型羽支,這些特徵可形成現代鳥類的分散羽片。
千禧中國鳥龍千禧中國鳥龍
除了羽毛以外,中國鳥龍可以拍打它們的手臂,它們是最早發現擁有類似鳥類肩帶的恐龍之一。中國鳥龍也擁有類似鳥類的骨盆與後肢,以及非常長的手臂。
“Dave”(編號NGMC - 91)的羽毛覆蓋了整副身體,包含了眼睛前方的頭部、頸部、前肢、大腿,尾巴末端則有菱形羽塊,類似始祖鳥
中國鳥龍的發現支持了鳥類飛行的“從地面起飛”理論。而“從樹上滑翔”理論則假設鳥類是從樹棲恐龍演化而來,這些樹棲恐龍從樹枝間滑翔移動。另一方面,“從地面起飛”理論則假設鳥類從奔跑恐龍演化而來,這些奔跑恐龍的羽毛具有隔熱作用,或是求偶的展示物。然而,四翼恐龍小盜龍的發現,顯示原本的鳥類演化理論過度單純化,不同的近鳥類恐龍同時發展出“從地面起飛”與“從樹上滑翔”的演化模式,並各自擁有相對應的生活方式。

種屬分類

中國鳥龍屬於馳龍科,馳龍科是一群敏捷的肉食性恐龍,擁有鐮刀狀的第二趾爪,也包括恐爪龍與猶他盜龍等屬。中國鳥龍生存於下白堊紀的巴列姆階,約1億2500萬年前,使它們成為最早、最原始的馳龍科恐龍之一。中國鳥龍身上的羽毛,顯示較晚期的馳龍科可能也擁有羽毛,而非鱗片或簡易原始羽毛。
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中國鳥龍擁有至少兩個種。模式種是千禧中國鳥龍(S. millenii),是在1999年被敘述。第二個種是郝氏中國鳥龍(S. haoiana),是在2004年所敘述,與千禧中國鳥龍的差異在於頭顱骨與臀部的特徵。一個暱稱為“Dave”的手盜龍類標本(編號NGMC 91),其保存狀態極好,可能代表中國鳥龍的第三個種,或是幼年個體。

考古發現

自從1994年中國遼寧西部地區就發掘到一系列帶有羽毛的恐龍化石
千禧中國鳥龍(Sinornithosaurus millenii)在1999年發表,不僅是世界上已知保存最完整的馳龍類,而且保存了更為精美的絨毛狀皮膚衍生構造。可以利用羽翼滑翔。
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馳龍類類群包括了恐爪龍伶盜龍,是鳥類最親密的血緣近親,千禧中國鳥龍更在恐龍與鳥的中間環節中,扣上了最關鍵的一隻失落的環節,其復原模型,呈現著騰空而起的掠食模樣,隱喻著恐龍是溫血。命名由來
產於義縣組下部的第五種恐龍——千禧中國鳥龍的發現更有戲劇性。1998年夏季,中國科學院古脊椎動物與古人類研究所遼西野外工作隊在收隊前的最後一天,在“中華龍鳥”化石產地附近發掘出了這種恐龍的正型標本。在離化石富集層還有大約90厘米的岩層中,有人在掘出的頁岩片的斷面上發現了化石的斷茬。這時,有些含化石的岩石碎片已經被搬運出坑外了。幫助發掘的北票市鳥類化石管理處的李蔭方清理了出現化石的岩層,在黑灰色的頁岩層面上出現了一個動物的印痕:整體輪廓無法看清,不過在頭部長著一排彎刀狀的牙齒,而且在斷面上暴露出了一些黑色的類似絨毛的印痕。從牙齒判斷,它肯定不會是這一地區常見的孔子鳥,但同時它又長著類似羽毛的結構。這是過去的幾年內第一塊由科研工作者親手採集的長羽毛的恐龍化石標本。僅僅從這個意義上講,這塊標本已經成為遼西古生物研究歷史上的一個重要記錄。
徐星和吳肖春與汪筱林後來把這件化石命名為千禧中國鳥龍。它代表這一地區產出的第五種長有羽毛或者類似羽毛結構的獸腳類恐龍,它的大幅彩色照片後來出現在1999年11月的《國家地理》雜誌上,謹慎小心的保存和近乎苛求的修理使得這件標本成為產自遼西地區最為精美的標本之一,成為了古生物學界的新寵。

古生物學

毒牙恐龍
在2009年,一群美國與中國科學家檢驗一個千禧中國鳥龍的顱骨,發現它們的牙齒能夠分泌毒液,是第一個被確認的能夠分泌毒液的恐龍。研究人員發現,千禧中國鳥龍的上頜中段有長牙,後側有一條明顯的溝痕,許多現代有毒動物也具有類似的長牙。除此之外,他們還發現長牙上側的上頜骨內有帶狀空間,研究人員推測這裡可能容納類似毒腺的軟組織。
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研究人員推論,千禧中國鳥龍演化出有毒腺體與長牙,並以鳥類等小型動物為食,將毒液注入獵物的體內,類似現代的蛇。他們並推測,千禧中國鳥龍的嘴部前端有微向前傾、短、尖狀牙齒,是用來剝去鳥類的羽毛。
羽毛顏色
在2010年的一項研究,根據羽毛的顯微細胞結構,推測中國鳥龍的羽毛有明顯的不同顏色。

新的發現

2009年,美國科學家研究發現,千禧中國鳥龍是世界上第一種能夠分泌毒液的恐龍。它能像今天的毒蛇那樣,將毒牙中的毒液注入獵物體內,從而有效麻痹獵物。
千禧中國鳥龍約有火雞大小,它們上頜有一個袋狀結構,很可能是毒腺。在攻擊獵物時,毒腺內的毒液就會順著毒牙上的凹槽,滲入被咬傷的部位中,從而令獵物陷入麻痹甚至休克。研究人員說,這種恐龍的毒牙與非洲樹蛇的“後毒牙”結構類似,它們不是通過前牙向獵物身體中噴射毒液,而是通過“後毒牙”將毒液慢慢滲入獵物體內。
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參與這項研究的美國堪薩斯大學西北大學的研究人員說,這種毒恐龍可能不是利用毒液殺死獵物,而只是為了麻痹它們,以便更容易捕獲獵物,這也是現代“後毒牙”蛇類和蜥蜴的捕獵方式。
堪薩斯大學研究員大衛·伯納姆說:“它們可能擅長從獵物後面的低樹枝處發動突襲。一旦牙齒深入獵物皮膚,毒液也會隨之滲入。獵物陷入休克之中,但它們應該還活著。”大衛的同事拉里·馬丁說:“我們對它的牙齒和上頜結構進行研究,發現它們與現代蛇類很相似。”
千禧中國鳥龍是1999年在中國被首先發現的,它們與顧氏小盜龍等是近親,都可以利用羽翼滑翔。這些恐龍的主要獵物是更小的恐龍或者原始鳥類。伯納姆表示:“我們認為,千禧中國鳥龍直通毒腺的管道系統讓毒液可以進入牙齒底部,匯入凹槽之中。所以,當它們將牙齒插入獵物的組織中,毒液就會隨之進入,快速制服獵物。”
研究人員認為,其他類鳥恐龍也可能有這樣的有毒牙齒。這種發現對進化理論非常重要,因為恐龍不是現代爬行動物的近親,這也就意味著,現代毒蛇和千禧中國鳥龍的毒牙都是獨立進化出來的。這也是趨同進化的典型例證,自然選擇指引著不同生物進化出類似的功能。

研究價值

千禧中國鳥龍在分類上屬於獸腳亞目馳龍科馳龍類恐龍在鳥類起源的研究上具有特殊的意義。
20世紀70年代,國際著名古生物學家耶魯大學奧斯特羅姆教授通過研究一種發現於北美洲白堊紀早期地層中的馳龍類化石,復活了鳥類由獸腳類恐龍起源的假說,在古生物學界得到了廣泛的認同。但是,由於化石材料的局限性,過去對於馳龍類的解剖結構的認識上存在許多誤解,因而,這一假說在某些方面受到了反對派的攻擊。
千禧中國鳥龍的發現為詳細研究馳龍類的解剖結構提供了更為可靠的材料。初步的研究證明,馳龍類在形態上已經非常接近早期鳥類,其頭後骨骼形態上已經與大多數恐龍很不一樣,反而具有許多早期鳥類的特徵,它的肩帶(連線前肢與脊椎骨的骨骼)結構與始祖鳥幾乎沒有什麼差別。雖然千禧中國鳥龍並不能飛行,但是它在骨骼結構上已經產生了一系列能夠適應于飛行的演化,骨骼系統已經完全具備了拍打前肢的要求,是一種典型的預進化模式。千禧中國鳥龍也發育有細絲狀皮膚衍生物,因而進一步證明了這種構造在非鳥獸腳類恐龍中的廣泛存在,為羽毛的起源和演化提供了重要的啟示。
到目前為止(2009年),在遼西地區義縣組下部地層中發現的幾種獸腳類恐龍都長有類似於鳥類的絨羽羽毛的皮膚衍生物。這是世界上第一次在鳥類之外的生物類群中發現類似的結構。系統發育分析的結論和皮膚衍生物在這些動物中的生長狀況的研究表明,發現於鐮刀龍類美頜龍類的細絲狀皮膚衍生物代表向羽毛演化的初級階段,羽毛的起源很可能就是從此開始的,並在以後逐步演化出結構更為複雜的體羽。在獸腳類恐龍當中,對稱的具有羽片的羽毛很可能是在手盜龍類這一演化階段可是發育出來的。至於不對稱的具有羽片的“高級”羽毛,則直到在鳥類起源後才出現,其功能顯然是幫助鳥類在天空中飛行。因此,羽毛已經不再是鳥類的充分鑑定特徵,因為羽毛在鳥類出現之前就已經出現了。以後如果我們發現了帶有羽毛的動物化石,必須認真觀察其骨骼形態,才能確定它到底是屬於鳥類還是獸腳類恐龍。

藏品信息

藏品圖片
中國古動物博物館千禧中國鳥龍藏品圖片中國古動物博物館千禧中國鳥龍藏品圖片

圖片描述
千禧中國鳥龍較完整骨骼及羽毛印痕
展品關鍵字
化石發現地/產地
遼寧北票
化石形成時代
化石級別
正模
1999年大陸古生物學家季強博士等人在遼西凌源大王杖子地區發現了一隻保存精美、全身有羽毛的奔龍類小型恐龍千禧中國鳥龍化石。季強等人認為,千禧中國鳥龍是一種距今約1億3000萬年前的小型獸足類(食肉性)恐龍,它身上的羽毛最初只是為了保持體溫。在所有進步的獸足類恐龍中,疾走食肉的奔龍可能是與鳥類的關係最密切的類群之一。2009年美國科學家發現千禧中國鳥龍是世界上第一種能夠分泌毒液的恐龍。

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