鸟类的牙齿怎么没了，没想到鸟类进化还有这么多的故事

最古老的鸟

1861年，一个在巴伐利亚采石场工作的人发现了化石，它将改变我们对鸟类的看法。

化石只是一根美丽的羽毛，精美地保存在侏罗纪的石灰岩中。显然，羽毛属于一种鸟，与人类见过的任何鸟类都不同。

始祖鸟

在附近，人们发现了始祖鸟的化石。但是它有一些非常奇怪的特征，比如骨质的长尾巴和手指上的爪子，它没有现代鸟类的大型胸骨，而且它有牙齿。

专家们仍在争论始祖鸟到底是是真正的鸟类，还是其他某种恐龙。但是，无论您站在哪一边，这种迷人的长得像鸟的动物与今天的鸟类（比如鸭子、喜鹊、乌鸦等）有什么关系？

恐龙与鸟

从始祖鸟到现代鸟类的进化道路并不是一条直线。

这些牙齿可以让我们追溯到一类恐龙，我们现在称之为非鸟恐龙。

发现始祖鸟之后不久，科学家就开始意识到鸟类实际上是恐龙。这是因为，在发现始祖鸟的同时，在同一个采石场的另一个发现。它是一种称为美颌龙的食肉恐龙的骨架，并且是有史以来发现的第一个基本完整的恐龙骨架。

美颌龙

美颌龙有许多看似鸟的特征 - 弯曲的脖子，两条腿站立，并且有三个主要脚趾。现在，我们认为它甚至可能有类似头发的羽毛。

但美颌龙毫无疑问不是鸟。它的手臂很短而且不是翅膀。它的耻骨是指向前方的，而鸟是指向后方的。因此，美颌龙是一种看起来像鸟的非鸟恐龙。

在19世纪70年代，美国古生物学家奥塞内尔·查利斯·马什描述了另外两个在堪萨斯州晚白垩纪岩石中发现物种，它们说明了的恐龙和鸟类之间的过渡。

其中一个是鱼鸟，看起来很像一只海鸥。另一个是黄昏鸟，像是巨大的、无法飞行的潜水鸟。

鱼鸟，同时拥有喙和牙齿

鱼鸟显然是鸟类 - 像大多数现代鸟类一样，它有翅膀没有爪、尾巴短，还有巨大的胸骨。但是它和黄昏鸟一样都有牙齿，就像大多数非鸟类兽脚亚目恐龙一样。

黄昏鸟，图片：Keenan Taylor

因此，马什和其他专家开始假设鸟类是从恐龙进化而来的。

在这些标本中，马什看到了鸟类如何逐渐形成弯曲的脖子、两足走路和三个脚趾。他看到手臂逐渐过渡到带羽毛的翅膀，失去了爪子和长尾巴。

黄昏鸟和鱼鸟很快被归类为扇尾类，这是一组中生代鸟类，意思是“鸟尾巴”。

这些古代鸟类的尾巴较短，不像始祖鸟的骨质长尾巴。它们大多数也有牙齿。它们更可能生活在地面上。

我们之所以知道这些，是因为它们的化石通常位于海岸线附近的环境中，而不是内陆森林中，并且它们没有与树栖相关的适应性，比如弯曲的足爪或者翅膀上的爪。

因此，到19世纪后期，许多科学家认为正是这类鸟演化成了今天的鸟类。科学家不知道牙齿怎么没了，但是他们知道肯定存在联系。

鸟类起源

直到20世纪70年，古生物学家约翰·奥斯特罗姆偶然的才发现了可以解锁鸟类起源的秘密。

他当时正在研究翼龙化石，这些翼龙化石来自发现始祖鸟和美颌龙的德国石灰石矿。但是，化石之一不是像许多人想象的那样来自翼龙。而是一只与始祖鸟非常相似的动物的手。

实际上，很长一段时间以来，奥斯特罗姆和其他人都认为这是始祖鸟。但是在2017年，它被重新描述并分配给了一个以奥斯特罗姆本人命名的新属。

这种动物的手看起来就像几年前在蒙大拿发现的一种非鸟恐龙的手，这种恐龙叫做恐爪龙。

恐爪龙

两种动物的拇指都很短，第二根手指长，第三根手指长度中等。在这两个动物的标本中，腕部的大多数骨骼都融合在一起形成一个半月形的块，可以左右移动，但不能上下移动。

今鸟的手腕也有同样的半月形特征，这是用来折叠翅膀的。因此，奥斯特罗姆的发现重振了鸟类从小型兽脚亚目恐龙进化而来的理论。

然而，直到20世纪80年代和90年代，我们才知道我们的理解有多么不完整。那个年代，几十个新的化石发现向我们展示了中生代中真正多样化的鸟类。

这段时间发现的大多数化石属于我们以前不知道的已灭绝鸟类的全新世系。它们被称为反鸟类。这是一个可怕的名字，因为它们完全不是鸟。它们之所以被称为反鸟，是因为它们的一块肩关节骨头与今鸟相反。

汕尾鸟 - 一种反鸟，化石在大连自然历史博物馆

但是，与通常生活在地面上的今鸟不同，这些相反的鸟类主要生活在树上。它们的化石通常在古代森林形成的岩石中发现，并且大多数像如今树栖的鸟类一样具有弯曲的爪子。

事实证明，这些鸟类是整个中生代最常见，种类最多的鸟类，与现代鸟类在生态中起许多相同的作用。

比如，渤海鸟可能在1.2亿年前猎杀小脊椎动物。渤海鸟和朝阳长翼鸟一起生活，朝阳长翼鸟是一种长鼻子的树栖鸟，可能像今天的翠鸟一样从树枝上俯冲下来捉鱼吃。

渤海鸟

这些反鸟类大多数都有牙齿和爪子。他们没有尾巴没有扇子状的羽毛，而只有钝的后端，有时尾端有两条长长的带状羽毛。

朝阳长翼鸟

因此，科学家们清楚地认识到，这些“反鸟类”与黄昏鸟、鱼鸟和其他今鸟类血统不同。

同时，专家们也对今鸟类做出了一些重要发现。特别是他们的牙齿发生了什么。

例如，在2000年代初期，辽宁北票发现了最早的没有牙齿的鸟类化石证据。他们将它命名为孔子鸟，它生活在1.3亿年前 - 属于白垩纪早期。

孔子鸟

最奇怪的是：孔子鸟既不是今鸟也不是反鸟。事实证明，丢失牙齿是一种趋同演化，在不同的时间出现在许多不同的群体中。有些反鸟没有牙齿，有些早期的今鸟也没有。

牙齿去哪了

很长一段时间以来，科学家认为鸟类会丢掉牙齿以减轻身体重量。但是现在我们知道曾经有些带齿的鸟能够飞，所以并不是牙齿太重导致它们飞不起来。

随着发现更多中生代鸟类化石，更多的线索开始出现。

鱼鸟，同时拥有喙（红色）和牙齿

比如，专家开始注意到，即使大多数古老的鸟类都有牙齿，但它们的牙齿数量往往比恐龙祖先少。化石还显示，鸟类在形成砂囊后牙齿开始减少。常吃的鸡胗就是砂囊。

砂囊是胃的肌肉部分，鸟类通过吞下石子来磨碎食物。因此，至少在1.2亿年前，随着砂囊的出现，对牙齿的需求开始减少了。

随着鸟类牙齿的变化，它们的喙也开始变化。

大多数反鸟都在嘴的最前面保留牙齿。但是在今鸟中，相同的区域被角质喙覆盖，而他们的牙齿却一直留在颚中。

现在，一些专家认为用喙代替牙齿可能与使鸟更容易食用某些食物（比如种子）有关。

同时，在2018年提出的另一种理论表明，喙可能对幼鸟更有利。

牙齿在胚胎发育中需要很长的时间才能生长，但是如果能够缩短该步骤或完全去除，那么卵就可以更早孵化。鸟的孵化时间越短，幼鸟就越容易逃脱捕食者。

因此，鸟类可能由于许多原因失去了牙齿。但是我们可以确定的一件事是，在白垩纪，一些今鸟的牙齿消失了，这些鸟最终演化成了今天的鸟类。现在的鸟都属于新鸟亚纲。

鸟类化石仍然非常稀有，但是在过去的几十年中，古生物学家已经发现了该群体最早成员的化石。

最著名的之一是来自南极洲的6800万岁的鸭子亲戚，名为维加鸟。

它的遗骸表明，在白垩纪晚期，它也已经很好地适应了游泳和潜水。

维加鸟

因此，今天，我们终于有了足够种类的鸟类化石，可以知道，大约在6600万年前，有来自许多不同群体的有齿鸟类和无齿鸟类。他们都生活得很好。直到白垩纪灭绝。

白垩纪 - 近古纪灭绝事件

杀死所有的非鸟恐龙的灭绝事件有许多原因。但是最糟糕的莫过于小行星对墨西哥湾尤卡坦半岛的撞击。撞击引发了大火，摧毁了整个森林，并将大量的尘埃释放到大气中，可能会阻挡很多年的阳光。

对于鸟类来说，它们生存的几率可能取决于许多因素，包括它们的体型、所处的位置以及所吃的食物。

如果像大多数反鸟一样生活在树林中，那么在撞击之后，将处于最糟糕的位置。

不仅是栖息地突然消失了，而且如果反鸟吃植物的话，那么将需要几周甚至几个月的时间才能长出新的植物。如果是吃肉的，则几乎没有狩猎的机会。

如果体型较小并且住在的地面上，就有可能找到庇护所。这样一来，可以轻松找到食物，比如地面上的种子。

同样，如果是水生动物，那么栖息地和食物供应可能较少受到大火的干扰。

因此，在白垩纪末期生活的成千上万种恐龙中，只有三组新鸟亚纲的鸟类具有完美的幸运组合：小型、陆栖或水栖以及以种子为食。

这些古生物之一就是古颚类（也叫平胸小纲），如今它们包括各种平胸鸟类比如鸵鸟、鸸鹋和南美的（gōng）形目。

灰斑

鸡雁小纲也幸存下来，这可能归功于他们的水生生活方式。它们包括鸡、鸭和其他禽类。

第三类是新鸟，包括上两种以外的所有其他今鸟，占目前约1万种鸟类的95%。

紫翅椋鸟（欧洲八哥），也被称为欧洲八哥，新鸟亚纲雀形目

在新生代开始之初，新鸟摆脱了树栖的反鸟类的竞争，迅速在树木中恢复了生命。

这些鸟类今天都有不同的饮食和栖息地。但是，通过分析每个组最早的已知成员，科学家发现所有活着的鸟类的最后共同祖先确实是地栖的食草动物。

这三个世系中的每一个在大灭绝发生时可能只有少数物种存活下来了，但它们是当今存活的大约1万种鸟类的祖先。

关于鸟类的故事，我们还有很多事情要学习。但是，自从150多年前在德国首次发现羽毛的化石以来，我们的理解已经有了极大的发展。