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中華龍鳥屬
來源:互聯網

中華龍鳥屬(拉丁學名:Sinosauropteryx),為蜥臀目美頜龍科下的一屬。它是人類首次發現的除鳥類外具有羽毛結構的恐龍,也是首個被復原羽毛顏色的非鳥恐龍。中華龍鳥屬產于北票市上園四合屯,上侏羅統義縣組下部。其生活在湖泊周邊的開闊棲息地。

由于中華龍鳥屬發現時具有“絲狀絨毛”,被認為是一種原始鳥類,故命名為“中華龍鳥”。后學術界認為其屬于恐龍,但并未調整原始命名。中華龍鳥屬成年個體全長1.06米,未成年個體0.65米;擁有已知獸腳亞目中最長尾巴,前肢三指且第一指發達,前肢短、后肢粗壯;頭骨眶前孔較大,牙齒十分發達;眼部周圍及面部有一條橫貫的含色素羽毛帶;背部羽毛呈深色,腹部羽毛無色素,且淺色的腹側羽毛延伸至尾部至少第十尾椎處;尾部的深色條紋呈現栗色至紅棕色調。中華龍鳥屬是主動捕食性動物,不僅能夠捕獵較小的蜥蜴等動物,還能獵殺個體稍大的、行動靈活的其他恐龍。中華龍鳥屬為卵生。

在2001年全球重要科學發現100強評選中,中國地質博物館的中華龍鳥系列研究位列第19位,被譽為“20世紀最重大的科學發現之一”。

命名由來

由于中華龍鳥發現時具有“絲狀絨毛”,被認為是一種原始鳥類,時任中國地質博物館館長季強等人將其命名為“中華龍鳥”。后雖因學術界將其確認為屬于恐龍的一種,但并未調整原始命名。

正式的拉丁學名為中華龍鳥屬:“sino”意為“中華”;“saur”為“蜥蜴”,常見于恐龍的命名;“pteryx”有“翅膀”之意,指鳥類,與德國始祖鳥始祖鳥后半部分相同。

發現歷史

中華龍鳥屬生活在白堊紀早期。1857年,英國科學家阿道司·赫胥黎通過比較研究,發現恐龍骨骼化石有30多處特征與鳥類骨骼完全一樣,隨后他向世界公布了一個驚人的假說:“鳥類是小型獸腳類恐龍演化而來。”20世紀80年代初,耶魯大學教授奧斯特隆進行比較解剖學研究,堅定支持赫胥黎“鳥類是由恐龍演變而來”這一論斷。然而,他們都沒有找到關鍵的化石標本作為證據。

1996年8月12日,一位農民來到中國地質博物館,他帶來的石頭上有一個清晰的恐龍造型,化石突出的特征就是該生物身上長著很短的纖維狀皮膚衍生物。時任館長季強聯想到阿道司·赫胥黎和奧斯特隆所缺的證據和環節。此后兩個多月間,季強等人多次到化石出土地北票市進行實地考察研究,并在撰寫的研究論文中指出:化石上的皮膚衍生物具有分叉現象,而分叉現象是羽毛的特征而不是毛發的特征,所以,這種皮膚衍生物應是羽毛的雛形,或者是原始的羽毛。這是世界上第一只具有原始羽毛的恐龍,而這一化石也成為恐龍向鳥類演化的直接證據。季強等人將這種化石上的生物正式命名為中華龍鳥,并將相關研究發表在世界著名期刊《Nature》《Science》上。

為了找到更多更為翔實的證據,季強等人在1996年到1998年期間多次到北票市地區進行挖掘研究,相繼找到了原始祖鳥尾羽鳥化石,而這兩種鳥都屬于中華龍鳥與現代鳥類之間的過渡性生物,身上既有中華龍鳥纖維狀的原始羽毛,又有現代鳥的羽毛。這些發現為“中華龍鳥是恐龍向鳥演化的初始階段”提供了有力證據。

發現者季強被譽為“龍鳥之父”。遼寧省北票因中華龍鳥和遼寧古果屬化石被譽為“世界上第一只鳥飛起、第一朵花綻放的地方”。

分類

1997年,學術界認為具有羽毛的中華龍鳥屬于鳥綱。中華龍鳥的骨骼特征非常近似于小型獸腳亞目虛骨龍類)恐龍,這正反映了鳥類確由小型獸腳類演化而來(Ostrom,1976)。中華龍鳥層位之上,還產有與德國始祖鳥大體處于同一進化水平的原始祖鳥(Protarchaeopteryx robusta,季強,姬書安,1997),以及更早步的孔子鳥屬(Confuciusornis sanctus,侯連海周忠和等,1995)等原始鳥類,代表了早期鳥類演化的不同階段。截至1997年,中華龍鳥是已知最原始的鳥類,是鳥類的真正鼻祖。

2000年,中華龍鳥的系統位置,學術界公認的看法是,它和德國晚侏羅世的美頜龍屬美頜龍屬)關系最近,和鳥類的關系尚不如霸王龍和鳥類的關系接近。2003年,學術界普遍承認鳥類是由小型獸腳類恐龍演變而來的,即鳥類是恐龍的后代,是現生的長羽毛的“恐龍”。

形態特征

中華龍鳥屬成年個體全長1.06米,羽毛呈片狀,并有較明顯的羽軸;未成年個體全長0.65米,尾部近端下方還殘存有少量鱗片。中華龍鳥屬擁有已知獸腳類恐龍中最長的尾巴,其前肢為三指結構,第一指尤為發達,長度和粗壯程度均超過前臂的任一骨骼。

中華龍鳥屬顱骨眶前孔較大,上頜骨發育,齒骨粗壯。上、下頜齒極為發育,每側各約12枚,前部牙齒尖錐狀,后部的偏扁且后邊緣鋸齒狀。尾長,尾椎50枚左右。前肢很短,肱骨細。恥骨長且末端愈合,伸向前下方。坐骨近端寬而遠端窄。后肢長且粗壯,脛骨長于股骨,腓骨未明顯變細。跖骨粗、長,不愈合,第Ⅰ蹠骨短小,位置靠上;第Ⅴ蹠骨存在。恥骨粗大。羽毛原始,分化較弱,已具明顯羽軸。

體色

中華龍鳥屬眼部周圍及面部橫貫的含色素羽毛帶,與現代許多鳥類和哺乳動物的“蒙面斑紋”相符;明顯的背部深色與腹部無色素羽毛,以及淺色腹側延伸至尾部至少第十尾椎;其尾部的深色條紋呈現栗色至紅棕色調。

頭骨

呈右側面保存,僅部分骨縫可辨認,頭骨因受擠壓而變得很扁,但整體形態較好。頭骨全長11.3厘米,眶孔處保存高3.6厘米。眶前孔為橢圓形。眶孔大、圓形,位置略靠后。前頜骨發育,后部窄長。淚骨直立,上部寬而略呈T形。軛骨窄長。頂骨較大。方骨略呈L形,方軛骨小。

下頜強壯,后部稍高。齒骨發達,上隅骨較大。

牙齒極為發育,上頜齒11或12枚,下頜齒12枚。前頜骨及下頜齒骨前部4~5枚牙齒直、尖錐狀,僅末端變尖,基部及中部直徑近1毫米,最長的保存約5.5毫米。上頜骨齒及齒骨后部的牙齒為左右側扁的短刀形,齒基部寬約2毫米,最長的齒冠高5.5毫米,齒冠向后彎曲,后邊緣呈明顯的小鋸齒狀。上頜齒齒冠高度向后逐漸減少,最后一枚僅約1毫米。

脊柱與肋骨

頸椎保存不好,其數目形態尚未確認,但第3或第4枚之椎體長1.5厘米,前部頸肋極細,長超過2.3厘米。

背椎僅保存數枚,零散而未相互關聯。至少能觀察到12對或單側的背肋,肋骨較粗,彎曲,近端寬扁,具兩個關節頭。前中部肋骨最長的可達8厘米,肋骨中部直徑約0.2厘米。后部肋骨短且稍直,長僅4厘米。腹肋較細弱。

尾長,尾椎清晰,僅保存34枚,估計應超過40枚。前部尾椎長1.5~1.6厘米,椎體高度約0.8厘米,椎體下緣明顯內凹,前突發育,橫突明顯,神經弧位于椎體上方中后部,略向后傾斜,脈弧發育,長1.1~1.3厘米,遠端略扁寬,指向后側方,位于相鄰兩椎體下方之間。中部尾椎椎體長度(1.6厘米左右)與前部的相近,但椎體較低(0.6~0.7厘米),前后突均發育,尤以前突顯著,其內側與前一椎體后突外側相關聯,神經弧低矮,脈弧變小,末端變尖,幾乎指向后方,長約0.8~1厘米。末端尾椎小,側面觀略呈矩形,長約為高的2倍,椎體前、后突低平,但較細長,脈弧細,貼在椎體下方。

肩帶與前肢

肩胛骨較細長,烏喙骨約呈不規則的扇形。肱骨近端略寬大,指骨細長,指爪大。化石保存不甚完整,但可以肯定:該動物的前肢與后肢相比顯得十分短小。

腰帶與后肢

保存極完整且清晰。腰帶粗壯,腸骨長9.1厘米,上下高2.7厘米,上緣拱凸為弧形,形態與小型獸腳類恐龍的相似。恥骨很長,9.6厘米,下端相互愈合,伸向前下方,恥骨長度僅稍短于股骨。有意義的是在兩恥骨之間,保存有一枚長約2厘米的原始哺乳動物齒骨及其牙齒。坐骨長5.6厘米,近端約一半較寬,遠段變窄,整個坐骨后背緣內凹。

股骨長10.8厘米,兩端圓鈍,略寬,中部較窄,股骨稍向后彎曲。脛骨很長,15.1厘米,近端寬2.2厘米,中部較窄,恥骨較直,其與股骨長度之比約1.4。腓骨略短于脛骨,亦較細,緊貼在脛骨之上,其近端寬約1.5厘米。

跗骨可見數枚,脛側跗骨或腓側跗骨較大,約為半月形。

跖骨長且寬,未愈合,II~IV長超過9厘米,蹠骨I短小,長僅1.6厘米,其上端位于蹠骨II上部約4厘米處,位置較靠上。蹠骨V存在,位于上端,很小。

趾骨趾節的寬度及長度都有差異。趾骨I趾節短小,II趾節略長且寬,III的趾節相對最為寬大,長,IV的趾節長度依次顯著遞減。趾式:2-3-4-5-0。

羽毛

在前部尾椎下方及尾末端保存有兩枚明顯的羽毛,單個的羽毛長約2.3厘米,寬1.1厘米,呈片狀,已具羽軸。有一小塊表皮印膜保存了一些羽毛羽軸的斷面,近圓形或橢圓形的羽鞘及髓帽圍繞著羽軸動脈作同心狀分布。

未成年個體和成年個體比較

參考資料:

分布棲息

中華龍鳥屬分布于北票市上園四合屯,上侏羅統義縣組下部。其生活在湖泊周邊的開闊棲息地。

生活習性

中華龍鳥屬是非常敏捷的主動捕食性動物,它們不僅能夠捕獵較小的蜥蜴等動物,還能獵殺一些個體稍大的、行動非常靈活的其他恐龍等。

生長繁殖

中華龍鳥屬下腹部位,恥骨靴前方略上方,有一對小卵(37×26毫米),前后排列,下方可能還有更多卵。腹肋覆蓋在卵的暴露表面,左股骨從下方突出,因此可確定這些卵位于體腔內。這些卵可能是中華龍鳥屬吞食的,但考慮到它們位于胃容物后方和下方的腹腔位置,且蛋殼完整(若為獵物卵則不應在體腔該部位保持完整),更可能是中華龍鳥屬未產下的卵。

發現意義

1998年,中、美、加三國科學家在華盛頓哥倫比亞特區宣布:1996年至1998年在中國遼寧省北票市上園鎮四合屯發現的中華龍鳥化石,為鳥類起源于地面上小型恐龍總目的理論提供了強有力的證據。

中華龍鳥屬頭的后半部分、頸部、背部、腰帶以及尾巴的背腹側從頭到尾長著細絲狀的皮膚衍生物,是世界上第一個保存有類似結構的恐龍化石,它為鳥類羽毛起源問題提供了重要信息。

中國遼寧西部早白堊世義縣組中發現并命名了3個屬種的美頜龍科化石,表明中國遼寧是美頜龍類最為重要的分布區之一。由于這些化石骨骼保存的完整性以及“纖維狀”原始羽毛結構的存在,使中國的美頜龍屬類化石在該類群中占有極為重要的位置。中華龍鳥屬是最早發現的長有原始羽毛的獸腳類恐龍,對研究羽毛的起源與早期演化具有重大意義。

古鳥類學家周忠和說:“中華龍鳥屬的真正意義在于它是第一件帶毛的恐龍化石。帶毛的恐龍可以證明鳥起源于恐龍,鳥有羽毛不奇怪,恐龍有羽毛才是奇特的。”

相關報道及論文

1997年,《Science》首次刊登了中華龍鳥屬并以中華龍鳥屬化石作為封面。

1998年,《Nature》刊登了中華龍鳥屬。

1998年9月29日,英國英國廣播公司電視臺“地平線”欄目播出專題片《恐龍就在你家后院》,介紹中國地質博物館館長季強博士古生物研究成果。

1998年10月,《國家地理》雜志創刊110周年慶祝大會上,美國前總統威廉·克林頓曾手持一本《國家地理》雜志,稱贊“中華龍鳥屬”是世界上最重要的科學發現之一。

中國地質》等中國權威期刊上也刊登過多篇中華龍鳥屬的論文。

重要展覽

中國地質博物館耶魯大學匹寶迪古生物博物館聯合舉辦“中國長羽毛的恐龍與鳥類起源”專題展覽。

2010年,上海世博會遼寧館,展出了中華龍鳥屬等10件珍貴的古生物化石。

2022年,以“鳥類的恐龍起源學說”為主題的《恐龍與鳥》專題展在中國地質博物館開幕。來自中科院南京地質古生物研究所的“中華龍鳥屬”標本與保存在中國地質博物館的“中華龍鳥屬”對開標本合璧參展。

衍生作品

郵票

中國郵政發行《中國恐龍》特種郵票一套6枚,小型張1枚。郵票圖案內容分別為:青島龍永川龍屬華陽龍、中華龍鳥屬、巨盜龍小盜龍,小型張圖案為馬門溪龍。郵票中中間偏下位置,尾巴顏色呈黃白間隔分布的為中華龍鳥屬的復原圖。

影像

2022年9月20日,中華龍鳥屬復原影像數字藝術品進行全球公益首發,是全球第一款以古生物化石復原影像為主體的數字藝術品。影像通過高精度模型,深度還原了中華龍鳥屬的本來形象,60萬根毛發清晰可見,質量較高、復原效果逼真。

參考資料 >

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季強:古生物界“攪局者” ~ 南方人物周刊.人物周刊.2023-01-01

CCTV-國家地理-探索?發現.央視網.2022-12-03

領略“中華龍鳥”風采 品味“遼寧古果”芳香-光明日報-光明網.光明網.2022-12-03

朝陽古生物化石文化概述.朝陽市人民政府.2023-01-01

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鳥類源于恐龍有了證據(圖)_光明日報_光明網.光明網.2022-12-03

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中華龍鳥的故事_光明日報_光明網.光明網.2023-01-03

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中華龍鳥化石:長羽毛的恐龍身世之謎-世界地質公園網絡.世界地質公園.2023-01-01

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“中華龍鳥”飛進世博.中華人民共和國自然資源部.2022-12-04

新聞短訊-光明日報-光明網.光明網.2022-12-03

遼寧日報:世界第一只鳥“中華龍鳥”亮相世博會遼寧館.中華人民共和國國務院新聞辦公室.2022-12-03

新京報 - 好新聞,無止境.新京報網.2022-12-03

“中華龍鳥”標本合璧展出_光明網.光明網.2022-12-03

“中華龍鳥”標本合璧講述鳥類起源演化故事—新聞—科學網.科學網.2022-12-03

“中華龍鳥”標本合璧講述鳥類起源演化故事----中國科學院南京地質古生物研究所.中國科學院南京地質古生物研究所.2022-12-06

《中國恐龍》特種郵票發行_圖片新聞_中國政府網.中國政府網.2023-01-03

中華龍鳥化石復原影像NFT全球公益首發|恐龍|化石_新浪新聞.新浪看點.2023-01-03

恐龍園22周年,中華龍鳥化石復原影像公益首發-現代快報網.現代快報網.2023-01-03

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