中华龙鸟
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中华龙鸟
中华龙鸟(属名:Sinosauropteryx)意为“中国的有翼蜥蜴”,是目前所发现拥有化石化羽毛痕迹的恐龙中,年代最早而且最原始的,也是辽宁省热河群第一个发现的恐龙化石。
中华龙鸟生存于早白垩纪的中国,它们可能是美颌龙的近亲。
目前已知最大的标本身长约1米,其中大部分为它们的极长尾巴。
保存良好的化石显示中华龙鸟覆盖者非常简单的羽毛;但另一派论点认为这些丝状痕迹其实是胶质纤维的化石。
这些丝状结构由一种双叉的组织所构成,大约类似现代鹬鸵的原始次要羽毛。
叙述
中华龙鸟是种二足肉食性恐龙,也是最小型的兽脚类恐龙之一,正模标本的身长约68厘米,是个接近成年个体。
目前已知最大的标本身长约98厘米,但不确定是否属于中华龙鸟。
中华龙鸟的身体比例不同于其他小型恐龙,颅骨比股骨长,前肢相当短,长度只有后肢的30%。
它们的指爪相当大,第二指与指爪的总长,甚至大于桡骨。
与其近亲美颌龙相比,中华龙鸟的四肢比例较短。
中华龙鸟有64节尾椎,具有兽脚类恐龙中比例最长的尾巴。
中华龙鸟目前已发现三或四个标本,其中三个标本被归类于原始中华龙鸟,正模标本(编号GMV 2123或NIGP 127586)、编号NIGP 127587标本、编号D 2141标本。
而体型最大的第四个标本(编号GMV 2124)是否属于中华龙鸟,仍有争议。
这些化石发现于中国辽宁省北票市的尖山沟、大王杖子,属于义县组,地质年代为白垩纪早期的巴列姆阶晚期到阿普第阶早期,约1亿2460万-1亿2200万年前。
发现历史
在1996年,一位农民在中国辽宁省寻找、挖掘化石以贩卖给博物馆与商人,他在拟灰岩层中发现这种小型动物的化石,于是将石块分成两块,分别卖给北京中国地质博物馆、南京地质古生物研究所。
北京中国地质博物馆的季强发现这个化石具有恐龙骨骼与疑似羽毛痕迹,并命名为原始中华龙鸟(S. prima)。
而在1996年10月,加拿大古动物学家菲力·柯尔(Phil Currie)、古动物画家迈克尔·斯科尼(Michael Skrepnick)在辽宁省进行挖掘勘查之后,也到北京中国地质博物馆进行交流,他们也发现这个标本的重要性。
在同年,在纽约美国自然历史博物馆举行的脊椎动物化石学会上,菲力·柯尔公开展示这个标本的照片,引起许多古动物学家的关注。
曾在70年代提倡恐龙演化成鸟类理论的约翰·奥斯特伦姆(John Ostrom),也对这个新发现的恐龙标本感到惊讶。
因为自从19世纪中期的始祖鸟之后,就没有发现保存明确疑似羽毛的恐龙标本。
约翰·奥斯特伦姆、鸟类与羽毛学家艾伦·布鲁希(Alan Brush)、史前鸟类学家、赖瑞·马丁(Larry Martin)、以及始祖鸟专家彼得·沃尔赫费尔(Peter Wellnhofer)共同前往北京研究这个标本。
研究成果发表于隔年的费城自然科学学院的一项会议,他们认为原始中华龙鸟的丝状痕迹并不是现代鸟类的羽毛,但也声明这标本需要进一步的研究。
史前鸟类专家艾伦·费都加(Alan Feduccia)在《奥杜邦杂志》(Audubon Magazine)发表评论,认为原始中华龙鸟是美颌龙的一种,而恐龙学家带有恐龙演化出鸟类的既定想法,所以才会将这些丝状结构误认为羽毛。
之后的研究多认为原始中华龙鸟具有构造简单的羽毛,而另一派论点认为这些丝状痕迹其实是胶质纤维的化石。
食性
编号NIGP 127587标本的胃部曾发现一个蜥蜴的完整颅骨,显示中华龙鸟会以行动迅速的小型动物为食。
在中华龙鸟的化石发现处附近,发现了大量此种蜥蜴的化石,但还没有被研究、叙述过。
在第四个标本(编号GMV 2124)的胃部区域发现了三个哺乳类的颌部。
在2006年,Jørn H. Hurum、骆泽喜、ZofiaKielan-Jaworowska将其中两个颌部鉴定为张和兽(Zhangheotherium),另一个为中国俊兽(Sinobaatar),显示这两种动物曾为中华龙鸟的食物。
有趣的是,张和兽已被证实具有有毒的针刺,如同现代鸭嘴兽,这显示中华龙鸟以可能有毒的哺乳动物为食。
繁衍
编号NIGP 127587标本的下腹部发现了数颗蛋。
其中,两颗蛋位于耻骨柄部的前上方,其他颗则位于前两颗蛋的下方。
蛋的平均长度为3.6厘米,宽2.6厘米。
该标本的身长则为1.07米。
由于蛋壳完整、位于身体的下腹部,不太可能是该中华龙鸟吞食这些蛋,而是该中华龙鸟还没产下这些蛋。
羽毛
中华龙鸟的所有标本都保有丝状结构的痕迹,大部分古生物学家认为这些痕迹代表者非常原始的羽毛。
这些丝状结构分布于标本的头后方、手臂、颈部、背部、以及尾巴的上下侧,身体的两侧也有额外的丝状结构。
董枝明等科学家根据丝状结构的分布、密集程度,提出中华龙鸟在生前是全身覆盖者羽毛,而腹侧的羽毛在化石化过程前就已经腐烂、分解。
丝状结构与身体之间有段空隔,一些科学家认为这空隔在生前由皮肤、肌肉组织组成。
头部与尾巴末端的空隔较细,丝状结构较接近骨头,显示这些区域的肌肉组织较少。
背椎与丝状结构的空隔较宽,显示该处的肌肉组织较大。
根据丝状结构的分布、与波浪般的整体外廓,显示这些原始羽毛相当柔软。
有研究利用显微镜检验这些组织,发现每根丝状结构的边缘较黑,内部较亮,显示这些丝状结构的内部中空,类似现代羽毛。
与体型接近的哺乳类的毛发相比,中华龙鸟的原始羽毛相当粗。
随者位置的不同,丝状结构的长度也不一样。
眼睛前方的丝状结构最短,只有1.3厘米长。
肩膀处的羽毛则长达3.5厘米,身体其余部分的羽毛长度一致;臀部到尾巴的羽毛较长,可达4厘米长。
尾巴下侧的羽毛较短,只有3.5厘米。
前肢的最长羽毛约1.4厘米长。
由于这些丝状羽毛过于密集,无法细微地检验、分析其构造。
但整体来说,这些丝状结构可分成两种型态,较粗、较硬的丝状结构,以及较细的丝状结构。
较细丝状结构互相平行,与较粗丝状结构之间保持一定的角度。
研究人员认为这些分别代表较粗的羽茎、以及从羽茎分叉而出的细羽枝,类似现代鸟类的羽毛,但较为原始。
整体而言,中华龙鸟的羽毛构造简单,较类似现代鸟类的绒羽,有粗羽茎、长而细的羽枝。
义县组的其他化石也有发现类似的羽毛痕迹,例如孔子鸟。