中国发现侏罗纪鸟类，揭示鸟类尾巴演化的"关键拼图"

中国日报7月2日电（记者 李梦涵）7月2日，《科学进展》（Science Advances）发表了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所王敏团队（以下称"古脊椎所"）和福建省地质科学研究院（以下称"福建地科院"）合作完成的政和动物群发现侏罗纪鸟类的研究成果，报道了已知体型最小的长尾鸟类，揭示了在鸟类尾部演化过程中，"尾椎数目的减少和变短"发生在"尾综骨愈合之前"，为鸟类尾巴的演化路径提供了最为关键的化石铁证。古脊椎所王敏为通讯作者和第一作者，福建地科院汤建荣为共同第一作者。

在从恐龙向鸟类演化的过程中，除了翱翔蓝天的羽翼，鸟类身体最彻底的改变就是尾巴缩短。现代鸟类的尾巴很短，由4—9块尾椎和一块尾综骨（Pygostyle）构成，其中尾综骨是由若干块尾椎愈合而成。缩短的尾巴给予了鸟类空气动力学等优势。然而，鸟类祖先是如何从标志性的恐龙"长尾巴"演化为现代鸟类的"以尾综骨为主的短尾巴"的？由于缺乏过渡阶段的化石证据，这一直是演化生物学界悬而未决的谜团。通过在福建政和动物群累计400余天的野外发掘后，2024年3月24日10：51，研究团队发现了一件新的侏罗纪鸟类，将其命名为不虞政和鸟（Zhengheornis buyu），其属名是政和动物群的发现地，而种名取自《国语·周语》篇（意为意料之外），意指其独特的尾部结构超出了科学家的预期。分支系统学的研究显示在鸟类的演化树上，不虞政和鸟较同一时代的政和八闽鸟更加原始，是已知最原始的鸟类之一。

不虞政和鸟（前）和奇异福建龙（后）生态复原图（供图）

填补"假想空白"：尾椎减少比尾综骨愈合出现得更早

长期以来，发育生物学研究提出一种假说：现代鸟类尾巴的缩短，可能仅仅源于少数几个基因位点的突变。基于这一理论，学界曾普遍认为，在演化史上可能根本不存在"尾巴变短了、但还没有愈合尾综骨"的过渡物种。而此前的化石记录似乎也支持这一假说：最早具有尾综骨的鸟类（政和八闽鸟）突然出现在侏罗纪晚期，恰逢鸟类起源之初，此时的其他鸟类和其恐龙近亲都还保留了长尾巴。

不虞政和鸟的出现，打破了这一固有认知，精准填补了这一演化史上的"假想空白"。不虞政和鸟的尾部仅由15块变短的尾椎组成，且其末端并没有愈合成为尾综骨。相比之下，其他长尾鸟类（如始祖鸟和热河鸟）的尾椎数目超过23块，而和鸟类关系更近的多数兽脚类恐龙，其尾椎数目超过30块，且他们的尾巴也都接近甚至超过身体的长度。研究人员通过比较分支系统学追溯尾巴在恐龙——鸟类转变时的演化变化，发现不虞政和鸟是目前已知尾巴相对最短的长尾副鸟类（副鸟类包括鸟类包括鸟类、驰龙类、和伤齿龙类）。这有力地证明了：在鸟类尾部的演化历史中，"尾椎数量的减少和变短"发生在"尾椎愈合（形成尾综骨）"之前。这种"分步走"的演化模式，弥补了鸟类尾部演化"缺失的一块拼图"。这种缩短且没有过度僵化的短尾巴，能够有效减轻体重，使身体重心和升力中心向前移动；同时，较少的尾椎关节提升了尾部的刚性，更利于飞行控制；较短的力臂也让政和鸟能更轻松地操控尾羽，从而获得了比始祖鸟等更好的飞行稳定性和机动性。

刷新纪录：已知体型最小的长尾副鸟类

除了改写尾部演化史，不虞政和鸟还创下了一项新的世界纪录：它是目前世界上已知体型最小的长尾副鸟类。不虞政和鸟的体重仅有74—163克（接近玄凤鹦鹉），体长约20 cm，其股骨长度仅为此前已知最小恐龙"赵氏小盗龙"的63%，比近年报道的芝加哥始祖鸟标本还要小上10%。"体型小型化"是恐龙飞向蓝天的核心驱动力之一。政和鸟如此小巧的身躯，意味着部分鸟翼类在演化初期的体型缩小速度比我们想象的要快得多，这无疑是它们对探索树栖、飞行等全新生态位的一次尝试。

政和动物：侏罗纪末期的"百鸟争鸣"

不虞政和鸟是在政和动物群中发现的第四种鸟翼类。此前，研究团队相继报道了奇异福建龙、政和八闽鸟，以及一件单独的鸟类叉骨。政和鸟并没有表现出特别适应陆栖或树栖的形态特征，很可能是广适性的。在同一时期、同一地区，政和鸟（短尾、个体小、广适性）、福建龙（长尾、长腿、陆栖）与八闽鸟（愈合的尾综骨）展现出了截然不同的身体结构、体型大小和生态分异。这种高度的形态分异清晰地显示：在侏罗纪末期，鸟类就已经经历了一次辐射演化，展现出了极为丰富的生态类型。

Science Advances论文作者包括古脊椎所的董丽萍、徐星、张驰、周忠和，以及福建地科院的邓克、徐立明、林敏、杜红岗、林淦旻、陈润生。参与野外考察的还包括古脊椎所的李岩、冯文清、苗嵩、冯久桐、张嘉良、赵向东，以及福建地科院的林虓、周国武、王林昌。

该研究得到了国家自然科学基金杰出青年基金、基础科学中心项目"克拉通破坏与陆地生物演化"、 中国科学院前沿科学重点研究计划从"0到1"原始创新十年择优项目、福建省自然资源厅"闽西地区晚中生代盆地地质遗迹及古生物化石资源调查"和"福建重点古生物化石产地评价评级及保护现状调查"，和福建省地质矿产勘查开发局"政和大溪古生物资源调查、发掘及研究"的资助。

来源：中国日报