1861年,德國索倫霍芬發(fā)現(xiàn)的第一塊始祖鳥化石,震驚了世界。2025年2月13日,《自然》報道了中國古生物學(xué)者在福建政和動物群發(fā)現(xiàn)了全球最古老也是迄今唯一確切的侏羅紀(jì)鳥類——政和八閩鳥。中國科學(xué)院院士周忠和稱其為“劃時代發(fā)現(xiàn)”。
這也是兩年里,中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所(以下簡稱“古脊椎所”)研究員王敏團(tuán)隊與福建省地質(zhì)調(diào)查研究院(以下簡稱“福建地調(diào)院”)合作,第二次將政和動物群的相關(guān)成果發(fā)表于《自然》。
意外之喜
2 0 2 3年1 1月1 1日,在福建省政和縣的野外考察和發(fā)掘現(xiàn)場,王敏和團(tuán)隊成員正在一個山坳中支起的小棚下進(jìn)行難得的消遣——吃頓自己煮的火鍋。
火鍋局尚未過半,一陣風(fēng)雨襲來。雨停后,大家也沒了興致。于是,他們一改“雨天不出野外”的慣例,化食欲為工作熱情,扛起榔頭、拎起錘,奔向了發(fā)掘現(xiàn)場。沒想到,就是這一股勁兒,為他們帶來了一個意外之喜。
一錘、兩錘、三錘……正當(dāng)王敏全情投入地劈開一大片黑色巖石時,負(fù)責(zé)接送團(tuán)隊的中巴車司機(jī)、作為業(yè)余古生物發(fā)掘愛好者加入福建地調(diào)院的林虓在他耳畔神秘兮兮地說:“王老師,快來看看這是什么?”
王敏并未抱什么希望。距離2 0 2 2年1 0月團(tuán)隊在政和找到侏羅紀(jì)最晚期的鳥翼類恐龍——奇異福建龍的化石已經(jīng)過去一年多,他已記不得多少次無功而返了。然而,只看了林虓手上的石塊切面一眼,他的心跳突然加速——切面上印刻著的,是在巖石中只露出部分肩帶骨骼的小型爬行動物化石。直覺告訴他,這就是他要找的鳥類化石!
“雖然當(dāng)時只能透過被巖石遮住的部分看到一點點肩胛骨和烏喙骨,但它們的形態(tài)十分清晰,兩種骨頭都呈現(xiàn)一種分離的狀態(tài)?!蓖趺艋貞浀???铸埖募珉喂呛蜑踵构鞘窃谝粔K兒的,被稱為“肩胛烏喙骨”,而標(biāo)本中兩種骨頭分離的形態(tài)說明它不是恐龍,而是更為進(jìn)步的原始鳥類。
為保險起見,王敏第一時間拍照發(fā)給古脊椎所研究員周忠和,而他也興奮地給出了一致的判斷。之后,經(jīng)過長達(dá)一年的室內(nèi)修復(fù)和研究分析,標(biāo)本的主人被確認(rèn)為鳥類。同位素測年結(jié)果顯示,這只鳥翱翔在距今1.5億年前侏羅紀(jì)晚期的天空。
唯一確切的侏羅紀(jì)鳥類
鳥類是從恐龍演化而來的,根據(jù)宏演化的理論研究推測,鳥類多樣性的增加最早發(fā)生在侏羅紀(jì)。
此前,人們熟知的侏羅紀(jì)鳥類只有德國晚侏羅世的始祖鳥。這塊始祖鳥化石因其羽毛被認(rèn)為是鳥類?!坝蓡蝹€特征很難定義一個類群,比如,后來人們發(fā)現(xiàn),羽毛并非鳥類獨有,也大量出現(xiàn)在恐龍身上?!敝袊茖W(xué)院院士、古脊椎所所長徐星介紹說,近年來,越來越多的研究認(rèn)為始祖鳥屬于恐爪龍類,而非鳥類。那么,侏羅紀(jì)有沒有確切的鳥類存在?
“政和八閩鳥攜帶的最關(guān)鍵特征是,它具有愈合的尾綜骨,這是構(gòu)成現(xiàn)代鳥類體形的基石?!蓖趺艚忉屨f,鳥類和其他爬行動物最顯著的區(qū)別是鳥類的尾巴很短,不但尾椎數(shù)目減少,而且最后幾枚尾椎會愈合成尾綜骨。尾綜骨的出現(xiàn)不僅幫助鳥類減輕了體重,還使它們的身體重心前移,在飛行時保持身體的穩(wěn)定性。
尾骨縮短是恐龍向鳥類演化過程中最徹底的形態(tài)變化之一。包括始祖鳥、近鳥龍類等“潛在的侏羅紀(jì)鳥類”,仍然具有和恐龍一樣的長尾骨,因此,它們在體形上與鳥類大相徑庭。
在進(jìn)化樹上,政和八閩鳥是僅次于始祖鳥而最早分化的鳥類支系。王敏表示,與始祖鳥歸屬于恐龍還是鳥類的存疑不同,政和八閩鳥是目前唯一確切的侏羅紀(jì)鳥類。
“政和八閩鳥揭示了現(xiàn)代鳥類的體形結(jié)構(gòu)在侏羅紀(jì)晚期就已經(jīng)出現(xiàn),說明此前我們對鳥類起源時間的認(rèn)識相對保守,以尾綜骨為代表的鳥類重要特征的出現(xiàn)時間可以提早近2 0 0 0萬年?!蓖趺粽J(rèn)為,這從側(cè)面反映了目前人類關(guān)于鳥類演化的認(rèn)識僅是冰山一角,比政和八閩鳥更加原始的鳥類還有待未來進(jìn)一步系統(tǒng)發(fā)掘。
除政和八閩鳥外,研究團(tuán)隊還發(fā)現(xiàn)了一塊單獨保存的叉骨。這塊叉骨與白堊紀(jì)的今鳥型類非常相似(最早的今鳥型類出現(xiàn)于1.3億年前),而明顯區(qū)別于政和八閩鳥,以及其他侏羅紀(jì)鳥類和恐龍。“叉骨的發(fā)現(xiàn)證實了至少有兩種鳥類生活在政和動物群,如果該叉骨的確屬于今鳥型類,那么鳥類起源的時間將會進(jìn)一步提前。”王敏說。
這項研究成果一經(jīng)發(fā)表,便迅速獲得國內(nèi)外古生物學(xué)界的廣泛關(guān)注。英國愛丁堡大學(xué)的古生物學(xué)家Stephen L.Brusatte 表示,政和八閩鳥是自1 8 6 1年始祖鳥化石發(fā)現(xiàn)以來最重要的鳥類化石。
可預(yù)期的成果,往往不是最重要的
近二三十年來,科學(xué)家在燕遼生物群、熱河生物群發(fā)現(xiàn)了一系列帶羽毛的恐龍和早期鳥類化石,且數(shù)量繁多,使其成為全世界該研究領(lǐng)域最具熱度、最中心的區(qū)域。徐星認(rèn)為,目前政和動物群是世界上唯一展現(xiàn)了侏羅紀(jì)鳥類多樣性的地點,它的研究潛力將不亞于前者。
在接受采訪時,徐星回想起2 0多年前在遼西瘋狂出野外的日子?!澳菚r候我3 0多歲,就像王敏一樣,埋頭苦干?!薄盎A(chǔ)研究要有探索、有創(chuàng)新,必須尊重人才發(fā)展規(guī)律,這是年輕人的天下,就該讓他們挑大梁?!毙煨钦f,重點支持4 0歲以下的青年人是近年來古脊椎所的一大改革舉措。
目前,研究所成立了7個重點領(lǐng)域的研究團(tuán)隊,3 9歲的王敏領(lǐng)銜其中之一,主要負(fù)責(zé)中生代脊椎動物生物多樣性的形成過程及機(jī)制研究。徐星笑著說:“我和周老師(周忠和)都是王敏的‘兵’?!?/p>
周忠和、徐星職業(yè)生涯的高光點離不開燕遼生物群、熱河生物群,這些世界級化石寶庫仍需要深耕,而要真正揭開早期鳥類起源之謎,需要不斷尋找新的化石發(fā)掘地?!斑@是要冒風(fēng)險的事?!敝苤液蛷娬{(diào),即便是遼西這樣化石豐度比較高的地點,早期鳥類標(biāo)本也極度稀缺,數(shù)十年不出一件重要標(biāo)本都很正常,更何況政和動物群這樣一個全新地點,因此一開始對這里的期望值并不高。
但探索研究就是如此,是不可預(yù)期的。完全可預(yù)期的成果,往往不是最重要的。周忠和坦言,“不可預(yù)期意味著高風(fēng)險,就看你愿不愿意承受”。
王敏選擇了直面風(fēng)險。從2 0 2 1年開始,他就帶著團(tuán)隊和福建地調(diào)院的同事在政和地區(qū)開展野外工作,直至2 0 2 3年1 1月才找到兩件重要標(biāo)本。順著他手指的方向,記者看到,這個面積3 0 0平方米的采石坑已經(jīng)被往下深挖了4米,旁邊堆著高高的被劈成碎薄片的巖石。王敏說:“檢查每塊巖石薄片的過程就像翻一本書。你永遠(yuǎn)不知道打開的這一頁是否有需要的內(nèi)容,并且大多數(shù)情況下,這一頁沒有任何想要的內(nèi)容。”他已經(jīng)是別人眼中的幸運兒,但面對長長的化石空白期,王敏坦承,他始終無法與焦慮和解。這也是年輕科研人員的常態(tài)。
徐星表示,無論從研究所還是學(xué)科發(fā)展的角度,都需要更有力地支持青年人嘗試有風(fēng)險的研究?!俺速Y源傾斜外,我們正在改革人才考核機(jī)制,讓那些探索性研究擺脫單一的量化考核標(biāo)準(zhǔn),讓科研人員的付出得到公平合理的評價?!?/p>