遼西鳥

遼西鳥

遼西鳥是在遼寧省凌源市大王杖子發現的鳥類化石。這一小型鳥的骨骼保存不全,頭部分為印痕,但十分清晰,易於觀察。其最突出的形態構造是頭骨高而短和眼孔大;其次是胸骨特別小,形狀特殊;第三是尾巴長,尾綜骨長,約占其3/4長度。這一小型鳥眼前孔小,額骨的眶部比較粗厚,頂骨在頭骨的後上部較發育,枕骨大孔仍基本是後位。

基本介紹

  • 中文學名:遼西鳥
  • 拉丁學名:Liaoxiornis
  • :動物界
  • :脊索動物門
  • 亞門:脊椎動物亞門
  • :鳥綱
  • 亞綱:反鳥亞綱
  • 分布區域:遼寧省凌源市大王杖子
  • 時代:白堊紀早期
  • 模式種:嬌小遼西鳥
含義,分布,簡介,討論,進化,尾巴特徵,總結,

含義

( Meaning)→ Liaoxi為化石產地遼寧省西部地區,delicatus,拉丁語,意為嬌小,表示該化石小巧玲瓏.
綱( Class )→Aves 鳥綱
亞綱(Subclass)→ Enantiornithes 反鳥亞綱
目( Order)→ Incertae sedis 目科未定
屬( Genus)→ Liaoxiornis 遼西鳥模式種( TYPE SPECIES)→ L. delicatus 嬌小遼西鳥
遼西鳥化石遼西鳥化石
時代( Period)→ 白堊紀早期 Barremian?

分布

( Found in)→ 遼寧省凌源市大王杖子
發現地層( Stratum)→ 義縣組凝灰質頁岩夾層
典型體長( Length)→ 頭長24 mm,頭最高(含下頜)12 mm,脊椎長65 mm,頸長15 mm,尾長25 mm(尾綜骨長18 mm),肱骨長15 mm,尺骨長17 mm,腕掌骨長8 mm,烏喙骨長7.5 mm,叉骨鎖骨支長7 mm,胸骨長6 mm,胸骨最寬4 mm,股骨長16 mm,脛跗骨長18 mm,跗跖骨長11 mm,第3趾骨長(連爪)13 mm.
命名者( First described)→
侯連海(中國科學院古脊椎動物與古人類研究所),陳丕基(中國科學院南京地質古生物研究所)

簡介

從腦顱保存的印痕推測,間腦仍較發育. 下頜骨中齒骨與隅骨之間有一下折的角度,齒骨比較短,而隅骨和上隅骨很長,具發育的反關節突.頸長,由10枚頸椎組成,椎體寬,後部有一短的頸肋保存. 12枚薦前椎,椎體圓,神經弓高.薦椎8枚尚未癒合,椎體很寬,橫突較長. 薦椎之後至少有4枚游離的尾椎,之後則是長達18 mm的尾綜骨.
嬌小遼西鳥的前肢比較進步,如掌骨近端已經癒合,指骨也減少和癒合,指爪已消失,尺骨較肱骨長等,但肱骨結構尚很簡單,近端不但沒有任何氣窩構造,而且也沒有向內鉤曲的現象. 肩帶各骨短小,胸骨也很小,顯示肩帶各骨是並行發展的. 胸骨形狀是前所未見,它酷似現生銀杏的小葉片,中央有低的龍骨突,還有一不長的胸骨後突. 肋骨比較粗壯,為典型的雙頭肋.
腰帶骨與其他早期鳥類的相似[2],不同者則是坐骨短粗,沒有橫向突起,恥骨聯合短. 後肢與前肢比較,顯得特別原始,股骨長,其長超過肱骨,股骨與脛跗骨長的比率也很小,跗跖骨短,其長僅稍長脛跗骨1/2,近端癒合. 第3趾骨滑車最長,中趾連爪超過跗跖骨之長. 趾爪大但不甚彎曲.
嬌小遼西鳥下頜至少有5枚牙齒,上頜至少有6枚牙齒,牙齒形態與中生代其他鳥類相同[3].

討論

由於嬌小遼西鳥特別小,最初曾懷疑其為幼年個體. 經過對頭骨和頭後骨骼的觀察認為它已是成年個體. 骨骼各部發育都很好,關節面也清楚. 直到本世紀80年代末,人們對中生代鳥類還知之甚少,90年代以來中國大量早期鳥類的發現[4],使人們對於早期鳥類演化的認識步入了一個新紀元. 孔子鳥類群[1]是世界已知最早的陸生原始鳥類群,嬌小遼西鳥又給這一鳥類群增加了十分重要的新成員. 它不但是已知最小的中生代鳥類,它的形態特徵還給我們提供了鳥類早期演化複雜性的重要信息. 諸如嬌小遼西鳥儘管頭骨高而短,但下頜已有了明顯的反關節突;前肢肱骨構造簡單可與始祖鳥相比,但其掌骨和指骨已經癒合,而指爪也已消失. 肱骨短,股骨長,這是早期鳥類中絕無僅有的一例,尾綜骨比頸還長也是無先例的. 它胸骨小,僅有後突,其保守性僅次於始祖鳥. 這些進步和保守的矛盾性狀能夠在這樣微小的個體中顯著地並存下來,使我們對鳥類最初離開地面向空中演化的變異有了進一步的認識,也給我們提供了研究早期鳥類演化過程中各部位骨骼變化規律的資料. 依據嬌小遼西鳥頭骨各骨不癒合,有多枚牙齒,肩帶和腰帶都與蜥鳥亞綱相似,故將它歸入蜥鳥亞綱.

進化

在早期鳥類中,其主流是向飛行的方向演化,因此前肢和肩帶進化速率較快,而後肢和腰帶則相對較慢. 就是最早的鳥類——始祖鳥其肱骨也較股骨長,但嬌小遼西鳥卻是股骨長,肱骨短,還保留著其爬行類祖先的特徵. 當然,在現生鳥類中肱骨和股骨長度之比的變化,隨適應環境的不同而產生次生變異,如雞形目大多數種類肱骨較股骨短,這是長期適應地棲生活,善於奔跑的結果.
嬌小遼西鳥的肱骨既不同於華夏鳥等反鳥類其近端向內側鉤曲,也不像孔子鳥那樣近端特別擴展而且有一氣囊孔. 嬌小遼西鳥的胸骨與孔子鳥和反鳥類有明顯區別,但它的頸椎寬與孔子鳥相似,肩帶又與反鳥類相似. 華夏鳥等反鳥類坐骨都有向內的橫突起和恥骨都有比較發育的恥骨腳,嬌小遼西鳥這兩個特徵都不具備.
胸骨及其附著的肌肉系統是鳥類飛行機能的能量來源,因此在鳥類起源和早期演化中胸骨的變化一向為研究者關注的重點之一. 現生鳥類胸骨的形態已成為分類的重要標誌. 嬌小遼西鳥的胸骨本文前面以提到,結構非常簡單,但在中央區出現了一條低的龍骨脊,向後延伸而形成不長的後突. 它與孔子鳥的胸骨差異較大,孔子鳥的胸骨有側突而無後突,也沒有龍骨突;從形態看它比較接近原始的反鳥[5],如圖2所示. 再加上肩帶的相似性,嬌小遼西鳥與反鳥有著密切的關係. 它正處在始祖鳥和反鳥之間的進化環節上.

尾巴特徵

尾巴的長短是限定早期鳥類飛行能力強弱的又一重要標誌. 始祖鳥是否具飛行能力,至今爭論不休,其主要原因之一就是有一條長尾. 嬌小遼西鳥雖然其尾椎大部已癒合成尾綜骨,但其長度遠遠超過了除始祖鳥以外的所有中生代早期鳥類,比朝陽地區早白堊世的有尾華夏鳥[1](Cathayornis caudatus)還要長. 現生鳥類尾綜骨很短,都為扁漿狀,其上附著的尾羽是掌握鳥類飛行方向的“舵”. 早期鳥類是尾綜骨的形成時期,其作用可能還是以減輕飛行負擔為主. 聯繫到嬌小遼西鳥的前肢雖然進步,但胸骨小,再加上具一特別長的尾綜骨,它的飛行能力有多大?還值得探討.
從嬌小遼西鳥埋藏的姿態,我們知道在突然地質事件發生時,它想展翅起飛,但又顯得力不從心無可奈何的樣子. 除以上分析,其後肢的性質也是影響飛行機能的重要因素. 鳥類後肢與其他脊椎動物有顯著的差異,從股骨到趾骨有一系列附著肌肉筋腱系統的構造. 在原始和早期鳥類中這些構造或者還沒有出現,或者還很不完備. 嬌小遼西鳥的後肢還很保守,除股骨外,脛跗骨不但結構簡單,其長度也較股骨略大,且並不強壯. 不論從鳥類飛行地棲起源說,還是樹棲起源說來看,嬌小遼西鳥的後肢結構都是十分原始的.

總結

嬌小遼西鳥趾骨連爪之長超過跗跖骨,與遼寧鳥一致,而且趾爪都不太彎曲,可能是適應相同環境的結果.
綜上討論,嬌小遼西鳥給我們提供了一早期鳥類嶄新的形態類型,使我們對早期鳥類演化有更深入的認識. 早期鳥類的分異比過去認為的(文獻[6~8])要複雜的多. 嬌小遼西鳥的性質特殊,其系統關係將另文詳細論述.此原始鳥正進一步考查中.

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