2018年8月31日 星期五

恐龍系列之十一:始祖鳥(Archaeopteryx) 08-31-2018



恐龍系列之十一:始祖鳥(Archaeopteryx)

1.  始祖鳥的第一個化石標本,1860年發現於德國索倫霍芬地區(Solnofen),當地是屬於侏羅紀晚期,沉積的石灰岩(limestone)地層。

2.  2018年中,又再陸續發現的11個始祖鳥化石標本,也都是在索倫霍芬附近的石灰岩中獲得。


01. 整個德國索倫霍芬地區(Solnofen),都被侏儸紀晚期的石灰岩所覆蓋。一百多年來,一直都有保存良好的化石標本陸續出土。


3.  始祖鳥於1861年被正式命名,Archaeopteryx的英文意思是「ancient wings」意為「古代的翅膀」。


02. 始祖鳥(Archaeopteryx)的化石標本。


4.  150年來,始祖鳥一直被古生物學家認為是鳥類的祖先。

5.  但是自從1996以來,在中國東北,帶羽毛的小型獸足類恐龍(Theropods),陸陸續續的被發現。包括中華龍鳥屬(Sinosauropteryx)、中國鳥龍屬(Sinornithosaurus)、北票龍屬(Beipiaosaurus)、小盜龍屬(Microraptor)、近鳥龍屬(Anchiornis)、曉廷龍屬(Xiaotingia)…等,這些帶羽毛恐龍的骨骼架構,與現在的鳥類相似;但身體覆蓋的羽毛構造,則與現在的鳥類相異。

6.  由於中國東北跟德國索倫霍芬地區距離非常遙遠,而且東北發現這些帶毛恐龍的地質年代,也與德國發現始祖鳥的地質年代不相同。因此,古生物學家認為:小型獸足類恐龍羽毛的形成,應該是演化上一個共同的趨勢。

7.  同時古生物學家也區分出來:

(1)     有些小型獸足類恐龍形成羽毛,只是為了保暖。

(2)     有些小型獸足類恐龍形成羽毛,才是與滑行或飛翔有關。

8.  相互比較始祖鳥與中國東北帶毛恐龍的化石標本之後,以下的問題就浮上了檯面:究竟,始祖鳥屬於原始的鳥類?還是屬於小型獸足類的恐龍?這個問題,一直到今天,仍是眾說紛紜,爭議不休!試舉例如下:

(1)     200485英國發行,第一流的綜合科學期刊《自然》《Nature刊登一篇研究報告,以電腦斷層(CT)掃描、X-射線透視等技術研究倫敦的始祖鳥化石標本。得到結論是:始祖鳥的腦不像恐龍,牠像一顆真正的「鳥腦」,因為具有巨大的前腦,而發達的前腦,是整合飛行時的體感覺所必需。


03. 電腦分析始祖鳥化石標本,始祖鳥具有發達的前腦,是個技巧性的飛翔者(skillful flier)---依據2004年《Nature》期刊上的研究報告。


(2)     2011728日發行的《自然》期刊上刊登了中國中科院古脊椎動物與古人類研究所研究員徐星等人的研究報告他們利用最新的系統發育學分析認為始祖鳥是屬於早期獸足類群的恐爪龍類(Deinonychus class)而不是屬於古鳥類。
    (1)認為始祖鳥似鳥類;(2)認為始祖鳥似恐龍。像這樣有爭議的實例還有很多。因此始祖鳥的演化地位到底是如何呢?150年的時光過去了,還沒有定論


04. 始祖鳥具有一些像似爬行類的特徵(藍色),以及一些像似鳥類的特徵(紅色)。所以,始祖鳥是爬行類和鳥類之間的過渡型動物(Transition Animal)



始祖鳥與帶羽毛的恐龍共同的特徵是:
1.兩翼尖端各有三爪。
2.口的上下顎具有細小尖銳的牙齒。
3.尾巴具有很長的脊椎骨。(請見圖05.的說明)
始祖鳥與現代鳥類相同的特徵是:
1.全身被覆著羽毛。
2. 翼上長滿郭羽。
3. 後肢3趾向前,拇趾向後→方便抓握樹枝。

9.  較早期,認為始祖鳥具有發達而不對稱的飛羽,所以可能會飛(Feduccia, 1979),但是,始祖鳥肩帶是側向的,所以可能只會滑翔(Senter, 2006至今議論紛紛,仍難有定論

10. 比始祖鳥進步的鳥類開始具有尾綜骨(Pygostyle),稱為尾綜骨鳥類(Pygostylia)。像是孔子鳥類(Confuciusornis),就是最早形成角質喙(口內已無牙齒)和尾綜骨的古鳥。


05.始祖鳥(Archaeopteryx)具有很長的尾巴,尾椎清楚的分節,沒有融合在一起的現象(下圖)。上圖鴿子(Pigeon)代表現代的鳥類,尾巴很短而尾椎融合→形成尾綜骨(Pygostyle)


06. 2018年底,總共發現十二具始祖鳥的化石標本。此圖展現較早發現的8具。圖上方為發現或保存的地方名稱。

始祖鳥的第11具化石標本,是屬於私人擁有,至今尚未命名。

12具的始祖鳥化石標本,於2010年發現,2014年對外公布,至今尚未做科學性的描述。

06.左邊數來第六個標本,其實一樣是在德國發現,之所以稱為倫敦標本(London specimen))的原因,是因為現今保存在倫敦的自然歷史博物館。




Interesting Facts About Archaeopteryx
(始祖鳥的一些有趣的事實)








07. 始祖鳥的一些基本資料

此圖標示始祖鳥的重量0.81.0公斤。也有許多資料認為始祖鳥的重量是~0.5公斤

始祖鳥的長度(Length)50公分,體型大小相當於現今的喜鵲(=客鳥)


11. 獸足類恐龍(Theropods)在往鳥類演化的過程中,體型呈現越來越小的趨勢演化至曉廷龍時,體重僅有約800公克;演化至耀龍時,體重僅有約164公克,兩者都不到1公斤。目的顯然是體型變小、體重減輕→容易起飛騰空。


08. 獸足類恐龍(Theropods)在往鳥類演化的過程中,體型(body size)呈現越來越小的趨勢(Trend of decreasing body size)

圖的上方可看到非鳥類獸足類恐龍,未能通過白堊紀-第三紀的第五次大滅絕(Non-avian theropods go extinct at the end of the Cretaceous.)

只有鳥類得以存活而且種類重新擴散(Birds survive and re-radiate.)

Tyrannosaurs暴龍、Compsognathids美頷龍、Ornithomimosaurs似鳥龍、

Alvarezsaurs阿佛瑞茲龍、Therizinosaur鐮刀龍、Oviraptorsaurs竊蛋龍、

Dromaeosaurs()龍、Troodontids傷齒龍、Epidexipteryx耀龍、Auromis      Xiaotingia曉廷龍、Anchiornis近鳥龍、Archaeopteryx始祖鳥

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