发现甘肃鸟

2006年6月16日美国《科学》杂志发表了题为《中国西北早白垩世两栖型今鸟类化石》的文章。文中记述了发现于我国甘肃省酒泉地区距今约一亿一千万年前的大量保存精美的甘肃鸟化石，并推测甘肃鸟是已知最早的今鸟类化石，并且现生鸟类很可能起源于水栖生境。

　　鸟类的起源和早期演化一直是科学界所关注的问题，而对这些问题的解答很大程度上依赖于新化石材料的不断发现。自1996年我国辽西发现世界上第一只带毛的恐龙的化石起，那里陆续发现的大量恐龙和早期鸟类化石标本让古生物学家们越来越坚信鸟类起源于一支长羽毛的小型兽脚类恐龙。鸟类起源后不久便演化成两大支系。一支是反鸟类(Enantiornithes)，其种类和数量在当时都占优势，但是在白垩纪末和恐龙一样完全灭绝了。另一支则是包括了所有现生鸟类(Neornithes)的共同祖先在内的今鸟类(Ornithurae)。相对于反鸟类，今鸟类化石材料比较少，尤其是在其起源和早期演化的早白垩世。

　　就像其他许多重要发现一样，甘肃鸟的发现也是可遇而不可求的。1981年，甘肃省地矿局和中国科学院的科学家们在酒泉地区进行区域地层古生物调查。据参加当时考察的甘肃省地矿局牛绍武先生回忆，他们当时的一个重点是发现鱼化石，因为参加考察的中科院古脊椎动物与古人类研究所的马凤珍女士是古鱼类专家。可是没想到有一天刚进到一道沟里不久，中科院的刘智成先生却发现一件鸟化石。大家兴奋异常，因为这可是我国第一件中生代鸟化石。随后这件化石交由中科院古脊椎动物与古人类研究所的古鸟类专家侯连海先生研究，并命名为玉门甘肃鸟，发表在1984年的《中国科学》上。不过这件标本仅为一保存不全的左后肢，虽然可断定它为一较始祖鸟进步的古鸟类化石，但其确切的分类位置还不明确。在随后的近20年里，甘肃鸟似乎被遗忘了。也许因为它太遥远，也许人们还顾不上它。

　　2002年8月底，在甘肃省酒泉地区马鬃山戈壁滩里挖了一个月恐龙的中国地质科学院和甘肃省博物馆的野外队决定到甘肃鸟的故乡试试运气。这并不是因为他们在马鬃山挖不到恐龙，而是这里的恐龙历经十余年的野外工作已积累了大量资料。与其在这里挖一些可能会重复的恐龙，还不如冒险到附近的甘肃鸟产地碰碰运气。就这样大家怀着极大的热情和渴望，移师甘肃鸟的故乡昌马。

　　昌马是个世外桃源。这个小盆地南倚祁连雪山，北靠河西走廊，是古代丝绸之路的重镇。据说因其土肥水美，唐朝是养军马的地方，至今这里的人们也是半农半牧。不像西北其他地方，这里夏季凉爽，从不缺水。我们到的正是秋收季节，好一派田园风光，比起在马鬃山戈壁滩里搭帐篷，真像回到家一样。

　　一亿多年前的昌马是个湖泊。这里存在过一个和现在不一样的世界。那时的地球上会开花的植物还很少，没有人，哺乳动物个头也很小。湖边陆地上是恐龙的王国。甘肃鸟和其他鸟类也繁衍生息在此。后来，历经沧海桑田，甘肃鸟和其他生物被积存在几百米厚的岩层中，后期受青藏高原隆起的影响，终于露出地表，让我们有机会读到这绵延亿年的历史长卷。仰望着厚薄不一，颜色各异的这段被扭曲的岩层，要找到甘肃鸟恐怕只有跟着感觉靠运气了。

　　我们运气不错。刚过一个星期的一天上午，小杨就兴奋地喊着，快来看，是不是鸟?果然，一只鸟的翅膀的轮廓清晰地印在一块页岩上。大家终于松了口气，我们的冒险成功了。这样我们就找到了甘肃鸟的层位，可以有的放矢地将力量集中在这里了。在随后的半个月里，大家又采集到大量各门类植物、无脊椎动物和脊椎动物化石，为全面了解包括甘肃鸟在内的这一生物群的面貌获取了珍贵的第一手资料。天气渐冷，野外工作行将结束。虽然还没有发现另一只甘肃鸟，但每个人都知道这只是个时间问题了。

　　2004年6至10月间，中国地质科学院和甘肃省地矿局古生物中心又在昌马联合组织了大规模野外发掘。不出所料，甘肃鸟很快被找到了。出乎大家意料的是竟发现了近50块以甘肃鸟为主的鸟化石标本。这些化石不但保存了三维的骨骼形态，而且有些标本还保存有羽毛和皮肤的印痕，为下一步的详尽的室内研究提供了保障。能在一个野外季度发现如此丰富的化石材料在国际古生物学的发现史上也是不多见的。要知道德国的始祖鸟化石自1860年发现至今也不过10件。

　　面对这批宝藏中美科学家们选择其中保存较好的5件进行了重点研究。首先是对每块骨骼的鉴定和描述，然后运用分支系统学的方法，对包括甘肃鸟在内的20余种主要中生代鸟类的200余个性状进行分析，结果发现甘肃鸟与发现于北美晚白垩世的鱼鸟和黄昏鸟的亲缘关系最密切，它们与现生鸟类共同构成了今鸟类。因此，甘肃鸟将今鸟类的化石纪录提前了约三千万年。甘肃鸟群也是已知最早的今鸟类主导的鸟化石群，代表了今鸟类进化初期一个重要阶段。

　　甘肃鸟的前肢形态及羽毛特征显示出它具有很强的飞行能力，而有趣的是，在一件甘肃鸟的标本上，保存了像蹼一样的印痕，结合其他后肢骨骼学特征推断，甘肃鸟也应当非常适应水中生活。以往的研究表明，甘肃鸟的近亲黄昏鸟和鱼鸟也能够适应水中生活。因此，现生鸟类在白垩纪的共同祖先很可能生活在水栖环境。不过这种两栖生活方式是否会与现生鸟类祖先能够躲过白垩纪生物大灭绝事件相关，目前尚不能下结论，因为化石纪录表明，有的现生鸟类在白垩纪后期又重新适应了陆栖生活，而它们的后裔也一直延续至今。

　　对以甘肃鸟为主的这一早白垩世化石群的研究还仅仅是个开始。为什么那么多甘肃鸟化石集中埋藏在一起?与甘肃鸟共生的其他鸟类、恐龙还有其他生物的情况如何?这些生命所赖以生存的古环境又是什么样?还有许多问题尚需要进一步解答。

　　［责任编辑］　姜冰