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在9900万年前的琥珀中发现的最小已知恐龙的头骨



 对话2020年3月12日02:00 PM EST科学在2016年,我们的同事邢立达举起了一小块打磨过的深黄色琥珀。当阳光照耀着古老的树脂时,Lida看到了一个原始保存的,令人惊讶的小头骨的轮廓。有一个突出的眼窝,一个圆顶形的头顶,一个长而尖细的鼻子,甚至小牙齿。它像鸟,但是以一种奇怪而古老的方式。

琥珀包含新描述的恐龙Oculudentavis khaungraae的头骨,是有史以来发现的最小的恐龙之一。它的微小身高正迫使古生物学家重新考虑鸟类体型的下限,而近一亿年前的化石正在挑战目前对恐龙巨人何时以及如何缩进当今鸟类的认识。神秘的转变微小的Oculudentavis可能在古代世界中占据了独特的生态位。

恐龙向现代鸟类的进化转变是生命史上最令人震惊的转变之一:大型的,双足的和大部分食肉的恐龙变成了小型飞行鸟类。诸如始祖鸟等著名发现,以及最近来自中国热河生物群的化石,为研究人员提供了有关这一过程的一些提示。但是,从这个进化阶段(研究人员认为大约在2亿年前就开始了)的发现是罕见的。

古生物学家们还远没有全面了解鸟类的进化过程,甚至远未了解恐龙时代地球生态系统的完整清单。我们在《自然》(Nature)杂志上发表的对微小“ 棘齿动物”的研究为恐龙何时,如何以及在多大程度上收缩提供了有价值的信息。骨头线索高分辨率扫描使我们能够看到骨骼结构的复杂性,这与鸟类或恐龙中以前所见的不同。

我们的团队需要查看头骨的细微细节,而且我们需要做到不裂开或破坏标本的工作-这是一项艰巨的任务,将头骨包裹在来自缅甸的9千9百万年历史的琥珀中。为此,我们用高分辨率X射线扫描了头骨,并创建了具有非常精细的解剖细节的数字模型。出现的是一张整体的鸟状解剖图。但是从某些有趣的角度来看,Oculudentavis与以往从未发现过的任何鸟类或恐龙不同。

化石的明显好奇在于其大小:Oculudentavis可以与当今生活中最小的鸟类蜂鸟相媲美,并且从喙到尾的距离可能不超过1.6英寸(4厘米)。我们考虑了头骨是否可能属于非常年轻的动物,但是骨骼生长的程度和方式以及眼睛的成比例大小表明它是一只成熟的鸟。

Oculudentavis的头骨总长仅为0.6英寸(1.5厘米)左右,可抵御鸟类的体型下限:头部仍然必须握住功能正常的眼睛,大脑和下巴。如果人们认为棘齿龙与像阿根廷龙这样的以植物为食的巨型恐龙同时生活的话,那么小巧的体积尤其令人惊讶。小型专业Oculudentavis的体积虽小,却引人注目,但对受过训练的人来说,还有其他一些非常不寻常的特征。

首先,头骨似乎是为了增强力量而建造的。骨头表现出不同寻常的融合方式,头骨缺少眼眶窗,这是眼前经常发现的小孔。Oculudentavis的眼睛也使我们感到惊讶。眼内发现的骨骼形状(巩膜小骨)表明它的圆锥形眼睛瞳孔较小。这种眼睛结构特别适合在明亮的光线下移动。虽然可能期望恐龙时代的古鸟白天活动,但小骨的形状与任何其他恐龙完全不同,类似于现代蜥蜴。

除了令人意想不到的功能之外,上颚还至少带有23个小牙齿。这些牙齿一直延伸到眼睛下方,并且没有固定在较深的口袋中,这对大多数古代鸟类而言是不寻常的。大量的牙齿及其锋利的切削刃明,Oculudentavis是捕食者,可能以小虫为食。这些特征的总和-结实的头骨,良好的视力和猎人的牙齿-向我们表明,Oculudentavis曾在古代鸟类中过着以前未知的生活:它是一只蜂鸟大小的白天捕食者。

最早和最尖的鸟之一?鉴于其奇特的解剖结构,将Oculudentavis放在生命树上具有挑战性。我们的系统发育分析(即与其他恐龙的关系研究)确定了Oculudentavis是最古老的鸟类之一。只有始祖鸟才开始分支。

科学家们认为,花蜜喂养的蜂鸟(有3000万年前出现)是有史以来最小的恐龙。但是,如果我们将对颌骨的定位正确,那么恐龙的微型化高峰可能早于古生物学家先前认为的高峰。实际上,将近一亿年前,最大和最小的恐龙可能已经在同一地球上行走和飞行过。我们的工作表明,科学家很少了解生命历史中的小事。科学家对恐龙时代化石生态系统的描述还不完整,并留下了许多问题无法解答。但是古生物学者渴望解决这些问题。

还有哪些其他小物种?它们的生态功能是什么?当时Oculudentavis唯一的视觉引导错误的猎人?为了更好地理解生活多样性的演变,我们需要更多的重视和认可小生命。琥珀具有填补这一空白的强大潜力。也许有一天,科学家会举起另一块,让阳光照亮完整的O足目,甚至是一个以前未知的物种。琥珀色的更多发现将有助于阐明恐龙时代的小型脊椎动物的世界。
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