中华龙鸟-生存于早白垩世的小型食肉恐龙

中华龙鸟(拉丁学名:Sinosauropteryx),是属于兽脚类恐龙中的美颌龙科。1996年8月,中国古生物学家季强在辽宁省北票地区发现了它的恐龙化石,并将其命名为“中华龙鸟”。它是人类发现的第一种确定披有毛发的非鸟恐龙。

中华龙鸟的生存时期在早白垩世,距今约1.26—1.4亿年。中华龙鸟的身上有较短的原始羽毛,初步显示出鸟的形态特征,仍然具有粗壮锐利的牙齿,尾椎有58节的长度。它的前后肢已经出现分异,短小的前肢开始长成短羽毛,但还不具有飞行能力,主要依靠后肢奔跑。

在2001年全球重要科学发现100强评选中,中国地质博物馆的中华龙鸟系列研究位列第19位,被誉为“20世纪最重大的科学发现之一”。

命名由来

由于中华龙鸟发现时具有“细丝状构造”,最初被认为是一种原始鸟类,时任中国地质博物馆馆长季强等人将其命名为“中华龙鸟”。后虽因学术界将其确认为属于恐龙的一种,但并未调整原始命名。

正式的拉丁学名为Sinosauropteryx:“sino”意为“中华”;“saur”为“蜥蜴”,常见于恐龙的命名;“pteryx”有“翅膀”之意,指鸟类,与德国始祖鸟Archaeopteryx后半部分相同。

发现历史

1996年8月12日,一位农民来到中国地质博物馆,他带来的石头上有一个清晰的恐龙造型,化石突出的特征就是该生物身上长着很短的纤维状皮肤衍生物。时任馆长季强联想到赫胥黎和奥斯特隆所缺的证据和环节。此后两个多月间,季强等人多次到化石出土地辽宁北票进行实地考察研究,并在撰写的研究论文中指出:化石上的皮肤衍生物具有分叉现象,而分叉现象是羽毛的特征而不是毛发的特征,所以,这种皮肤衍生物应是羽毛的雏形,或者是原始的羽毛。这是世界上第一只具有原始羽毛的恐龙,而这一化石也成为恐龙向鸟类演化的直接证据。季强等人将这种化石上的生物正式命名为中华龙鸟,并将相关研究发表在世界著名期刊《Nature》《Science》上。

为了找到更多更为翔实的证据,季强等人在1996年到1998年期间多次到辽宁北票地区进行挖掘研究,相继找到了原始祖鸟和尾羽鸟化石,而这两种鸟都属于中华龙鸟与现代鸟类之间的过渡性生物,身上既有中华龙鸟纤维状的原始羽毛,又有现代鸟的羽毛。这些发现为“中华龙鸟是恐龙向鸟演化的初始阶段”提供了有力证据。

发现者季强被誉为“龙鸟之父”。辽宁北票因中华龙鸟和辽宁古果化石被誉为“世界上第一只鸟飞起、第一朵花绽放的地方”。

标本

目前中华龙鸟的标本共有4个。

分类学

中华龙鸟的系统位置,目前学术界公认的看法是,它和德国晚侏罗世的美颌龙-Compsognathus关系最近,和鸟类的关系尚不如霸王龙和鸟类的关系接近。

另外学术界普遍承认鸟类是由小型兽脚类恐龙演变而来的,即鸟类是恐龙的后代,是现生的长羽毛的“恐龙”。

古生物学

形态特征

不同标本形态

和其它美颌龙类的对比

中华龙鸟是小型的美颌龙类,前肢短但粗壮,第Ⅰ指长度超过肱骨或桡骨长度;第Ⅰ掌骨相对非常短宽,其近端内侧强烈凸出。中华龙鸟的前肢相对更短,其肱骨与桡骨长度之和与股骨与胫骨长度之和的比约为0.30,而这一比例在美颌龙属中为0.43。中华龙鸟的尾极长,在正型标本中其长约为吻端至臀部距离的2倍,由多达64枚尾椎组成;中华龙鸟的肱骨三角嵴长超过肱骨全长的一半;尺骨近端鹰嘴突极发育,而不同于中国其他美颌龙类属种。中华龙鸟第Ⅰ指长而粗壮,该指的近端指节非常粗大,并且是手部中的最长骨骼;该指末端的指爪极强壮,显著大于另两枚指爪。

食性

繁衍

编号NIGP 127587标本的下腹部发现了数颗蛋。其中,两颗蛋位于耻骨柄部的前上方,其他颗则位于前两颗蛋的下方。蛋的平均长度为3.6cm,宽2.6cm(该标本身长1.06m)。由蛋壳完整、位于身体的下腹部信息可推测蛋非吞食而是未产下的。

羽毛

学术界曾经对中华龙鸟骨骼附近的细丝状结构存有较大争议,一些学者认为它是原始的“羽毛”;另一些学者认为这种类羽毛的衍生物并没有现代羽毛的特征,而类似于现生某些爬行动物的真皮结构,可能是由腐化的纤维组织形成的。最新证据表明,这些细丝状结构更应是一种表皮衍生物,而不是皮下纤维,因为在中华龙鸟和另一类兽脚类恐龙—中国鸟龙-Sinornithosaurus的细丝状结构及孔子鸟化石中均发现了大量了黑色素体,色素体大量存在于现代鸟类羽毛中,而不是皮下纤维中,这也意味着带羽毛恐龙化石中的细丝状结构与鸟类羽毛具有同源性,它们同属皮肤衍生物。

颜色

科学家通过对多种恐龙与早期鸟类的羽毛痕迹研究,发现这些物种的羽毛带有黑色素体,通过羽毛痕迹中的黑色素体大小、分布形态信息,推测中华龙鸟的尾巴可分为深色、淡色两种区带。另外,通过与现代鸟类羽毛中的黑色素体作比对,可推测出羽毛黑色素体在生前所代表的颜色,中华龙鸟在生前呈现粟色或红棕色。

发现意义

1998年,中、美、加三国科学家在华盛顿宣布:1996年至1998年在中国辽宁省北票市上园镇四合屯发现的中华龙鸟化石,为鸟类起源于地面上小型食肉恐龙的理论提供了强有力的证据。

中华龙鸟背部从头到尾长着细丝状的皮肤衍生物,是世界上第一个保存有类似结构的恐龙化石,它为鸟类羽毛起源问题提供了重要信息。

中国辽宁西部早白垩世义县组中发现并命名了3个属种的美颌龙科化石,表明中国辽宁是美颌龙类最为重要的分布区之一。由于这些化石骨骼保存的完整性以及“纤维状”原始羽毛结构的存在,使中国的美颌龙类化石在该类群中占有极为重要的位置。中华龙鸟是最早发现的长有原始羽毛的兽脚类恐龙,对研究羽毛的起源与早期演化具有重大意义。

古鸟类学家周忠和说:“中华龙鸟的真正意义在于它是第一件带毛的恐龙化石。带毛的恐龙可以证明鸟起源于恐龙,鸟有羽毛不奇怪,恐龙有羽毛才是奇特的。”

相关报道及论文

1997年,《Science》首次刊登了中华龙鸟并以中华龙鸟化石作为封面。

1998年,《Nature》刊登了中华龙鸟。

1998年9月29日,英国BBC电视台“地平线”栏目播出专题片《恐龙就在你家后院》,介绍中国地质博物馆馆长季强博士古生物研究成果。

1998年10月,《国家地理》杂志创刊110周年庆祝大会上,美国前总统克林顿曾手持一本《国家地理》杂志,称赞“中华龙鸟”是世界上最重要的科学发现之一。

《中国地质》等中国权威期刊上也刊登过多篇中华龙鸟的论文。

重要展览

中国地质博物馆和耶鲁大学匹宝迪古生物博物馆联合举办“中国长羽毛的恐龙与鸟类起源”专题展览。

2010年,上海世博会辽宁馆,展出了中华龙鸟、圣贤孔子鸟、辽宁古果等10件珍贵的古生物化石。

2022年,以“鸟类的恐龙起源学说”为主题的《恐龙与鸟》专题展在中国地质博物馆开幕。来自中科院南京地质古生物研究所的“中华龙鸟”标本与保存在中国地质博物馆的“中华龙鸟”对开标本合璧参展。

衍生作品

邮票

中国邮政发行《中国恐龙》特种邮票一套6枚,小型张1枚。邮票图案内容分别为:青岛龙、永川龙、华阳龙、中华龙鸟、巨盗龙、小盗龙,小型张图案为马门溪龙。邮票中中间偏下位置,尾巴颜色呈黄白间隔分布的为中华龙鸟的复原图。

影像

2022年9月20日,中华龙鸟复原影像数字艺术品进行全球公益首发,是全球第一款以古生物化石复原影像为主体的数字艺术品。影像通过高精度模型,深度还原了中华龙鸟的本来形象,60万根毛发清晰可见,质量较高、复原效果逼真。

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