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北京时间3月12日0: 00,顶级学术期刊《自然》发表了一篇关于缅甸白垩纪蜂鸟大小恐龙的在线研究,由中美科学家共同完成。他们发现了在缅甸白垩纪琥珀中发现的最小的恐龙(一般的恐龙包括鸟类)。研究小组建立了一个新属和一个新种——Oculudentavis khaungraae。普通的眼睛牙齿显示出两个最明显的特征,即大眼睛和密集的牙齿。
中国地质大学(北京)副教授邢利达,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所外国研究员康京梅,美国洛杉矶自然历史博物馆博士拉斯·施密茨,中国科学院高能物理研究所研究员李刚,洛杉矶自然历史博物馆恐龙研究所所长路易斯·乔普,加拿大萨斯喀彻温省皇家博物馆教授瑞安·麦克奎尔,博士易启儒
研究小组建立了一个新的属和种,即Oculudentavis khaungraae。大眼睛的鸟被认为是迄今为止最小的鸟,也是最小的恐龙。它可能生活在9900万年前的缅甸北部,但不幸的是,它被针叶树的树脂覆盖,在漫长的地质时期形成琥珀,并一直保存至今。包裹在它周围的这块琥珀不到3克。
根据研究小组的说法,这种鸟的大小和形状向人们展示了一种新的身体结构和它所代表的生态。这一发现凸显了琥珀沉积物揭示最小脊椎动物的潜力。这一发现对于理解恐龙和古代鸟类的进化,尤其是小型动物的形态进化具有重要意义。
然而,在鸟类标本的分类上仍有一些不确定性,因为它们只有头部。他们将继续在缅甸搜寻,希望将来能找到一个更完整的个体,用眼睛和牙齿揭开鸟类的所有秘密。
大约一亿年前的缅甸琥珀:收藏在腾冲琥珀馆博物馆
这次发现的琥珀化石来自缅甸北部克钦邦的胡岗山谷,那里的琥珀至少在过去的2000年里一直在持续生产。
值得注意的是,粘土、淤泥和沙子等沉积物中的骨骼化石通常会压碎和破坏较小动物的遗骸,还会压碎和腐蚀皮肤、鳞片和羽毛等柔软部分。相比之下,琥珀的优势在于它可以为古生物学提供无与伦比的保存状态,而保存在缅甸琥珀中的小动物会保存它们柔软的部分。
在过去的几年里,在缅甸的琥珀中发现了大量的无脊椎动物和小型脊椎动物,包括蜥蜴和鸟类。文章指出,缅甸湖广谷鸟类中含有丰富的琥珀内含物,这对了解鸟类的进化有很大帮助。本研究中琥珀中的骨内含物为研究微小动物的软组织和骨骼解剖提供了前所未有的视角。
保存在缅甸琥珀中的标本正迅速成为研究恐龙时代小型脊椎动物的一种特殊方法。地质学家已经确定了矿区火山灰锆石同位素的地质年龄,认为湖广谷的琥珀形成于约1亿年前(约9900万年前),是由松柏类树脂流形成的,属于白垩纪中期(最早在白垩纪晚期),被认为是人类观察真实白垩纪世界的最佳窗口。
鸟类被认为是恐龙的后代,是生物多样性最丰富的脊椎动物之一,大约有10,500种。在近1.5亿年的漫长演化历史中,白垩纪和新生代经历了两次辐射演化,其中白垩纪是鸟类演化的重要阶段,也是鸟类从恐龙演化的关键阶段之一。本研究中的琥珀收藏于中国云南腾冲琥珀博物馆。完整的头骨保存在HPG-15-3的琥珀中,尺寸为31.5毫米×19.5毫米×8.5毫米,重2.84克
据研究小组称,该标本属于云南腾冲琥珀馆和缅甸仰光博物馆。这是馆长陈光和他的家人库安雅在2016年从缅甸北部矿区收集的。
新属和新种:大眼鸟
这项研究的标本是一个包裹在琥珀中的完整的动物头骨。该研究小组提到,开展研究的第一个挑战是如何获得完整的高分辨率三维信息的头骨包围琥珀,毛皮和杂质没有损害。
李刚的团队使用了上海光源(SSRF)的硬X射线成像线站和他们在北京同步辐射装置(BSRF)开发的高调制传递函数高效率硬X射线探测器,并根据样品的特性制定了优化的硬X射线相衬CT扫描方案。
使用单色高能x射线和高效探测器,避免辐射损伤,实现无损成像;利用相干X射线的相位对比度和探测器的高MTF,实现高灵敏度成像;采用高分辨率探测器、离轴CT扫描和虚拟拼接等技术手段,实现大视场高分辨率三维成像。经过相位恢复、断层重建、数据融合和特定结构的虚拟分割,最终无损获得隐藏在琥珀中的高分辨率、高对比度的颅骨三维结构
琥珀中的头骨只有14毫米长,尖尖的喙,浓密的牙齿和巨大的眼睛,喙后面的长度只有7.1毫米。这种动物的骨骼特征有些不同,有些像恐龙,有些像非常高级的鸟。
研究小组没有找到具体的头骨特征来将这种动物归类为鸟类、非鸟类恐龙或其他主要的龙。甚至,他们也不能完全排除这个头骨属于其他动物。“这是我有幸研究过的最奇怪的化石,”邹景梅说。
与现存的鸟类相比,HPG的眼窝与头骨之比为-15-3。
然而,在脊椎动物中,只有鸟类同时拥有锋利的喙和巨大的眼睛,所以研究小组将这种动物归因于鸟类。
鉴于这一标本与所有其他鸟类的不同形态特征,研究小组建立了一个新的属和种,Oculudentavis khaungraae。Oculudentavis的通用名来源于拉丁文Oculus(眼睛)、dentes(牙齿)和avis(鸟),并指出这种标本的特征,即巨大的眼睛和密集的牙齿。Kuanya这个名字是为了纪念首次发现并收集这一标本的缅甸琥珀收藏家Kuanya。
历史上最小的恐龙:白天型食肉恐龙
目前,已知最小的活鸟是蜂鸟,最小的蜂鸟是蜂鸟,重约1.95克,长5.5厘米,是世界上最小的鸟。
研究小组提到,从头骨大小来看,这次命名的有眼睛的鸟比蜂鸟短,蜂鸟是有史以来发现的最小的古代鸟,也是历史上最小的恐龙。
他们推测,大约1亿年前,这种有眼鸟生活在缅甸北部潮湿的热带环境中,不幸的是,它被松柏或针叶树(在漫长的地质时期形成琥珀,并一直保存至今)的树脂覆盖。
最有趣的是,这种有眼鸟的小型化。研究小组提到,变得如此小的动物必须面对许多新问题,例如如何将所有的感觉器官整合到它们的小脑袋里,以及如何保持体温。
这种小型化过程通常发生在孤立的环境中,其中最典型的是岛屿。缅甸在白垩纪中期只是一个孤立的岛弧。
第一只有眼睛牙齿的鸟是它的牙齿,这也是研究小组将其命名为有眼睛牙齿的鸟的原因之一。一般来说,小型化伴随着牙齿脱落和眼睛增大。然而,尽管它的体积很小,但它的牙齿比所有其他古代鸟类都多。齿列也比其他鸟类长,延伸到眼睛下面。上颚两侧各有18-23颗牙齿,齿骨两侧各有29-30颗牙齿,牙齿总数约为100颗。大量的牙齿也表明它是一种食肉动物,尽管它很小。
这只鸟的第二个特点是它的眼睛,直径约为4毫米。鸟类和大多数爬行动物(包括恐龙、翼龙和鱼龙)的眼睛都有一个由巩膜组成的巩膜环,巩膜环在眼球的中间,起到支撑和保护的作用。鸟类的巩膜通常是方形的,非常简单,但是齿状鸟类的巩膜是勺形的,这种形状只在一些活着的蜥蜴身上发现,这是研究小组的难题之一。
此外,眼睛有齿的鸟的眼睛也不同于巩膜环发达的鸟,如猫头鹰,眼睛向前,而眼睛有齿的鸟面向两侧。犬齿鸟的颧骨是弯曲的,眼睛从头部的侧面突出。这种视觉系统从未在活着的动物身上发现过,这使得人们很难理解它的眼睛是如何工作的。
此外,眼骨的开口(眼圈的内径)表明,犬牙鸟的活动模式是白天。
翼手目和其他已知中生代鸟类的系统发育关系。
研究小组还分析了系统发育关系,认为翼手目和其他鸟类之间的系统发育关系也很特殊。仅从头骨分析来看,这种新发现的小鸟非常原始,介于德国晚侏罗世最原始的始祖鸟和中国早白垩世长尾鸟之间。这可能表明,像这两组一样,有眼睛的鸟也有一条与非鸟类恐龙相似的长尾巴。(照片由腾冲琥珀馆博物馆提供)
编辑:张洋
标题:一亿年来在琥珀中发现的最小的恐龙!蜂鸟大小有数百颗牙齿
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