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很多人都讀過高爾基的《海燕》,其中有這麼一段令人印象深刻的話:“暴風雨! 暴風雨就要來啦! 這是勇敢的海燕,在閃電之間,在怒吼的大海上高傲地飛翔。這是勝利的預言家在叫喊:讓暴風雨來得更猛烈些吧!”在距今8500萬年前的西部内陸海之上也翺翔着一種海鳥,它就是魚鳥!
北美第一古鳥
圖注:發現魚鳥化石的馬奇,圖片來自網絡
1870年,堪薩斯州農業高等專科學校(Kansas State Agricultural College)的老師本傑明·富蘭克林·馬奇(Benjamin Franklin Mudge)在堪薩斯州所羅門河邊的北福克發現了一具遠古鳥類的化石,馬什在1872年聯系了馬奇,告訴馬奇自己願意免費鑒定他發現的化石。馬奇和馬什算的上是老相識,他很快就将化石寄給了馬什。
馬什收到馬奇寄來的化石之後卻沒有引起足夠的重視,他簡單看了一下石闆上的化石之後認為這是一個嵌合體,其中包括了鳥類的骨頭和蜥蜴的下颌及牙齒。馬什将這種原始的鳥類命名為魚鳥(Ichthyornis),學名的意思是“像魚一樣的鳥”,因為這種鳥類的脊椎骨與魚很相似。魚鳥可是北美洲發現的第一種古鳥化石,同時也是古生物學家最早發現的古鳥化石之一。馬什命名了魚鳥之後,又将下颌及牙齒命名為結腸龍(Colonosaurus),這是一種海生爬行動物。
圖注:最早的關于魚鳥的骨骼繪圖,圖片來自論文
圖注:博物館中的魚鳥化石,圖片來自網絡
1873年初,馬奇認識到自己的錯誤,魚鳥化石中的下颌骨也是屬于鳥類的,也就是說魚鳥是一種長着牙齒的鳥類。今天我們知道生活在中生代的鳥類嘴中普遍長有牙齒,但是在一個半世紀之前卻是稀奇事兒。
長着類似爬行動物牙齒的魚鳥成為“進化論”的又一個重要證據,但是當時大部分人并不相信進化論。很多人都質疑魚鳥化石的真實性,甚至認為化石是馬什僞造的。
圖注:皮博迪自然曆史博物館,圖片來自網絡
圖注:皮博迪自然曆史博物館的魚鳥化石,圖片來自網絡
20世紀初,耶魯大學的皮博迪自然曆史博物館(Peabody Museum of Natural History)成為保存魚鳥化石最多的地方,許多保存魚鳥化石的石闆在大廳中展示。由于研究的混亂,除了模式種I. dispar還有I. victor。為了能夠更好的研究化石,博物館館長雅克·高蒂爾(Jacques Gauthier)在1997年要求将化石放回庫房進行研究,之後證明魚鳥屬内僅有模式種一個種。
白垩紀的海燕
圖注:魚鳥的複原圖,圖片來自網絡
圖注:魚鳥與人類的體型對比,圖片來自網絡
魚鳥的體型并不大,大概隻有鴿子大小,它的體長約24厘米,翼展43厘米,不過最新的研究認為其最大個體的翼展可以達到60厘米。魚鳥的外形類似于燕鷗,其腦袋長,特别是有尖長的角質喙嘴。由于化石并不完整,古生物學家曾經認為魚鳥的喙嘴像今天的鳥類一樣是一體的,但是最新的化石表明其喙嘴上有很大的眶前孔,就像恐龍一樣,這樣可以附着更多的閉合肌肉。魚鳥頭骨的開孔是原始的特征,但是鉸接式頭骨則是現在鳥類的特征,所以魚鳥成為研究鳥喙演化的重要證據。
圖注:最新發現的魚鳥頭骨化石,圖片來自網絡
與今天的鳥類不同,在魚鳥的喙嘴中長有兩排細小鋒利的牙齒,這些牙齒向後彎曲,兩邊沒有鋸齒。從分布上看,魚鳥上颌隻有前端沒有牙齒,下颌骨上則都有牙齒。魚鳥牙齒的主要作用是吃刺穿滑溜溜的魚,魚可是魚鳥的主要食物。
圖注:根據新頭骨複原的魚鳥,圖片來自網絡
除了富含信息的腦袋,魚鳥的胸骨與翅膀與今天的鳥類很接近,顯示它們具有很強的飛行能力。善于飛行的魚鳥正是白垩紀的海燕。
翺翔在西部内陸海上空
魚鳥生存于距今9300萬年前至8350萬年前的白垩紀晚期,地點是北美洲的中西部,古生物學家已經在加拿大的阿爾伯塔省、薩斯喀徹溫省,美國的阿拉巴馬州、堪薩斯州、德克薩斯州和新墨西哥州,地層上則屬于尼奧布拉拉組(Niobrara Formation)地層。别看發現魚鳥化石的地方今天屬于荒涼的内陸,但是在白垩紀晚期卻被一片廣闊的淺海覆蓋着,這就是西部内陸海,也叫西部内陸海道。
圖注:西部内陸海道,圖片來自網絡
魚鳥可是尼奧布拉拉組地層中最具代表性的物種,它的化石在每一個層位都有發現。魚鳥的數量非常多,它們就像現在的海鷗、燕鷗一樣成群飛翔在大海之上,以捕魚為生。嘴中的兩排尖牙是魚鳥的捕魚利器,可以幫助它們牢牢咬住魚類滑溜溜的身體。正是由于海洋提供了充足的食物,時代最晚的魚鳥體型越大。
盡管西部内陸海提供了食物,在1000萬年前的時間中供養了無數的魚鳥,但是這片海域對于魚鳥也是十分危險的,因為在看似平靜的海面之下生存着各種怪獸,包括滄龍類、蛇頸龍類、鲨魚、劍射魚等等,它們都可能突然跳出來吞噬漂浮在海面上或者是掠海飛行的魚鳥。
圖注:吃菊石的魚鳥,圖片來自網絡
圖注:魚鳥的早期複原圖,圖片來自網絡
圖注:西部内陸海生态複原,圖片來自網絡
魚鳥的消失與西部内陸海的消退有着直接的關系。盡管魚鳥最終成為保存在岩層中的化石,但是它的發現卻有着重要的意義,它不但是人類曾經發現的最早的化石鳥類之一,就在不久之前還為鳥類喙嘴的演化提供了新的材料和證據。曾經在廣闊湛藍的西部内陸海之上,有一群海鳥搏擊長空,它們就是魚鳥。
參考資料:
1.Clarke, J.A. (2004). "Morphology, phylogenetic taxonomy, and systematics of Ichthyornis and Apatornis (Avialae: Ornithurae)" (PDF). Bulletin of the American Museum of Natural History. 286: 1–179. doi:10.1206/0003-0090(2004)286<0001:MPTASO>2.0.CO;2.
2.Shimada, K.; Fernandes, M.V. (2006). "Ichthyornis sp. (Aves: Ichthyornithiformes) from the lower Turonian (Upper Cretaceous) of western Kansas". Transactions of the Kansas Academy of Science. 109 (1/2): 21–26. doi:10.1660/0022-8443(2006)109[21:ISAIFT]2.0.CO;2.
3.Lamb, J.P. Jr. (1997). "Marsh was right: Ichthyornis had a beak". Journal of Vertebrate Paleontology. 17: 59A. doi:10.1080/02724634.1997.10011028.
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