在距離中國(guó)長(zhǎng)城最西端約80英里處，古生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個(gè)更加古老的世界的遺跡。在過(guò)去的20年里，研究小組發(fā)現(xiàn)了100多個(gè)鳥(niǎo)類化石的標(biāo)本，這些鳥(niǎo)類生活在大約1.2億年前的恐龍時(shí)代。然而，許多這些化石已被證明難以識(shí)別：它們是不完整的，有時(shí)被嚴(yán)重?fù)p壞。在《系統(tǒng)學(xué)與進(jìn)化》雜志上發(fā)表的一篇新論文中，研究人員檢查了這些化石中的六個(gè)，并確定了兩個(gè)新物種。

該研究的主要作者、芝加哥菲爾德博物館脊椎動(dòng)物古生物學(xué)副館長(zhǎng)Jingmai O'Connor說(shuō)：“這是一個(gè)漫長(zhǎng)而艱苦的過(guò)程，要找出這些東西是什么。但是這些新的標(biāo)本包括兩個(gè)新的物種，增加了我們對(duì)白堊紀(jì)鳥(niǎo)類動(dòng)物群的了解，而且我們發(fā)現(xiàn)了我們?cè)谄渌铸堉袕奈匆?jiàn)過(guò)的牙齒特征的組合。”

“這些化石來(lái)自中國(guó)的一個(gè)遺址，該遺址出產(chǎn)的鳥(niǎo)類化石與現(xiàn)代鳥(niǎo)類非常接近，但迄今為止描述的所有鳥(niǎo)類化石都沒(méi)有將頭骨與身體一起保存，”共同作者猶他理工大學(xué)的 Jerry Harris說(shuō)。“這些新的頭骨標(biāo)本有助于填補(bǔ)我們對(duì)這一地點(diǎn)的鳥(niǎo)類和整個(gè)鳥(niǎo)類進(jìn)化的知識(shí)空白。”

所有的鳥(niǎo)類都是恐龍，但不是所有的恐龍都是鳥(niǎo)類；一小部分恐龍進(jìn)化成鳥(niǎo)類，與其他恐龍共存了9000萬(wàn)年。現(xiàn)代鳥(niǎo)類是在殺死其他恐龍的大滅絕中幸存下來(lái)的那群鳥(niǎo)類的后代，但許多史前鳥(niǎo)類也在那時(shí)滅絕了。O'Connor的工作重點(diǎn)是研究不同的早期鳥(niǎo)類群體，以弄清為什么一些鳥(niǎo)類幸存下來(lái)，而另一些則滅絕了。

位于中國(guó)西北部的昌馬遺址，是像O'Connor這樣的研究人員研究鳥(niǎo)類進(jìn)化的一個(gè)重要地方。它是世界上第二豐富的中生代（恐龍時(shí)代）鳥(niǎo)類化石地點(diǎn)，但在那里發(fā)現(xiàn)的化石有一半以上屬于同一個(gè)物種，即Gansus yumenensis。確定哪些化石是Gansus，哪些不是很棘手；O'Connor和她的同事在這項(xiàng)研究中檢查的六個(gè)標(biāo)本主要只是頭骨和頸部，這些部位在已知的Gansus標(biāo)本中沒(méi)有保存下來(lái)。這些化石也因其在地球深處的時(shí)間而有些粉碎，這使得分析它們很困難。

研究報(bào)告的共同作者、匹茲堡卡內(nèi)基自然歷史博物館的Matt Lamanna 說(shuō)：“昌馬遺址是一個(gè)特殊的地方。那里的含化石的巖石往往沿著古代的寢具平面分裂成薄片。因此，當(dāng)你挖掘時(shí)，你就像在翻閱歷史的書頁(yè)，一層一層地發(fā)現(xiàn)大約1.2億年來(lái)未見(jiàn)天日的動(dòng)物和植物。”

O'Connor說(shuō)：“因?yàn)檫@些標(biāo)本是相當(dāng)扁平的，對(duì)它們進(jìn)行CT掃描和完全分割可能需要數(shù)年時(shí)間，甚至可能不會(huì)給你提供那么多信息，因?yàn)檫@些薄薄的骨頭被壓成幾乎相同的平面，然后就幾乎不可能弄清這些骨頭的邊界在哪里。所以我們不得不利用暴露出來(lái)的東西。通過(guò)艱苦的工作，研究人員能夠確定這些鳥(niǎo)類下巴的關(guān)鍵特征，這表明六個(gè)標(biāo)本中有兩個(gè)是科學(xué)界未知的。”

這些新物種（或者更準(zhǔn)確地說(shuō)，是新屬--在科學(xué)家用來(lái)命名生物體的順序中，屬比種高一級(jí)）被稱為Meemannavis ductrix和Brevidentavis zhangi。Meemannavis是以張彌曼命名的，她是一位中國(guó)古生物學(xué)家，成為第一位領(lǐng)導(dǎo)中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所（IVPP）的女性。Brevidentavis這個(gè)名字意味著"短齒鳥(niǎo)"。與Gansus一樣，Meemannavis和Brevidentavis都是鳥(niǎo)類--包含現(xiàn)代鳥(niǎo)類的群體。像今天的鳥(niǎo)類一樣，Meemannavis是沒(méi)有牙齒的。另一方面，Brevidentavis的嘴里有小的、釘子一樣的牙齒，緊緊地?cái)D在一起。與這些牙齒一起出現(xiàn)的還有一個(gè)奇怪的特征。

O'Connor解釋說(shuō)：“Brevidentavis是一種有牙齒的鳥(niǎo)類，而在有牙齒的鳥(niǎo)類中，在下巴的前面有一塊小骨頭，叫做predentary，如果鳥(niǎo)類有下顎，它的下顎就在那里。”在之前對(duì)另一種鳥(niǎo)類化石中的捕食骨的研究中，作者通過(guò)對(duì)骨頭進(jìn)行CT掃描和用化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行染色，發(fā)現(xiàn)捕食骨受到了壓力，并且還發(fā)現(xiàn)了一種只有在有運(yùn)動(dòng)時(shí)才會(huì)形成的軟骨。

“在這項(xiàng)較早的研究中，我們能夠知道捕食者能夠被移動(dòng)，而且它本來(lái)是有神經(jīng)支配的--Brevidentavis不只是能夠移動(dòng)它的捕食者，它還能夠通過(guò)它來(lái)感受，”O'Connor說(shuō)。“這可以幫助它們探測(cè)獵物。我們可以假設(shè)，這些有齒鳥(niǎo)的小嘴在牙齒前面的顎尖上有某種可移動(dòng)的‘鉗子’。”

Brevidentavis并不是第一種被發(fā)現(xiàn)的具有可能以這種方式使用的捕食器的鳥(niǎo)類化石，但是它的存在，以及Meemannavis，有助于完善人們對(duì)史前鳥(niǎo)類多樣性的理解，特別是在昌馬地區(qū)。

這項(xiàng)研究還有助于闡明該遺址中最常見(jiàn)的鳥(niǎo)類Gansus，因?yàn)橹辽儆兴膫€(gè)被檢查的標(biāo)本可能屬于這個(gè)物種。“Gansus是世界上第一個(gè)已知的真正的中生代鳥(niǎo)類，因?yàn)锳rchaeopteryx更像恐龍，現(xiàn)在我們?cè)诖蠹s40年后知道了它的頭骨是什么樣子，”IVPP的尤海魯指出。

“這些驚人的化石就像一把鎖，使我們能夠打開(kāi)大門，更多地了解活鳥(niǎo)近親的頭骨進(jìn)化史，”來(lái)自IVPP的共同作者Tom Stidham說(shuō)。“在巨大的恐龍仍然在陸地上游蕩的時(shí)候，這些鳥(niǎo)類是進(jìn)化的產(chǎn)物，在水中、空中和陸地上嘗試不同的生活方式，以及不同的飲食，我們可以看到一些物種有或沒(méi)有牙齒。很少有這種地質(zhì)時(shí)代的化石能提供我們?cè)谶@些古代鳥(niǎo)類頭骨中看到的解剖學(xué)細(xì)節(jié)水平。”

“這些發(fā)現(xiàn)加強(qiáng)了這樣的假設(shè)，即昌馬地區(qū)是不尋常的，因?yàn)樗曾B(niǎo)類為主，這在白堊紀(jì)是不常見(jiàn)的，”O'Connor說(shuō)。“對(duì)現(xiàn)代鳥(niǎo)類的這些近親的了解最終可以幫助我們理解為什么今天的鳥(niǎo)類成功了，而其他鳥(niǎo)類卻沒(méi)有。”