古老糞便內發現保存完好的恐龍時代羽毛,推動古生物學研究新進展

·作者 Henderson·Engineering
古老糞便內發現保存完好的恐龍時代羽毛,推動古生物學研究新進展
重點
  • 古老糞便中發現保存完好的三維羽毛,推動古生物學研究新進展。
  • 這些羽毛屬於古老的無飛鳥類,與現代潛鳥相似。
  • 研究顯示羽毛具有水下適應特徵,與現代鳥類密切相關。
  • 恆鳥類的原始羽毛保暖效果較差,可能導致其滅絕。

古生物學中,發現羽毛的情況極為罕見,而在生物的腹部找到羽毛更是保存的奇蹟。這證明瞭一種頂級掠食者曾經吞食過一隻鳥類。在六千六百萬年後,其化石化的糞便正在重寫進化史。最新研究顯示,一塊古老的糞便中保存了迄今為止從恐龍時代發現的最佳保存的三維羽毛。這塊高爾夫球大小的結節在蒙大拿州著名的地獄溪層中被發現,隱藏在眾人視野之中,直到微型 CT 掃描揭示了其內容物:鱒魚鱗片、鳥類腿骨和羽毛。

這些羽毛屬於一種古老的無飛鳥類——恆鳥類,它們像現代潛鳥一樣潛水捕魚。

古老糞便的驚人發現

研究的主要作者、芝加哥田野博物館的化石爬行動物副館長 Jingmai O’Connor 表示:「這是一根如此美麗、保存完好的羽毛,來自如此意想不到的來源,令人興奮的是,它可能幫助我們回答古生物學中的這個重大問題。」2016 年,研究員 David DeMar, Jr. 發現了這塊紅棕色的結節,並在顯微鏡下發現了一根微小的化石羽毛。這對於經過 150 年尋找的地獄溪層來說,是一次罕見的發現。

隨後,科學家們對其礦物成分進行了測試並進行了詳細的 CT 掃描,這使他們能夠看到岩石內隱藏的內容物。

Nate Carroll 來自蒙大拿州 Ekalaka 的卡特縣博物館,他是這項研究的共同作者,表示:「儘管這樣的保存狀況比我在緬甸琥珀中研究的許多羽毛要好,但這卻是一塊岩石——而且還是相當不起眼的一塊。我懷疑它可能是一塊糞便,直到我們將其放入南加州大學醫療校區的微型 CT 掃描儀中,這塊化石糞便的羽毛結構才變得明顯。」他補充道:「每小時處理數據都揭示出另一根羽毛、另一片鱗片、另一根骨頭,且都是驚人的三維效果。

作為一名依賴遙遠琥珀礦的研究者,意識到來自我家鄉的化石糞便能夠提供如此優秀的標本,真是個改變遊戲規則的發現。」

羽毛的進化特徵

分析顯示,其羽毛具有當今水鳥的水下適應特徵。恆鳥類與現代的 Neornithes 鳥類密切相關,但形成了一個獨特的羣體。它們也與白堊紀時期最常見的鳥類——異鳥類相分離。一些科學家認為,水生棲息地幫助某些鳥類在大規模滅絕中存活。然而,恆鳥類也生活在水邊,但仍然滅絕。O’Connor 認為羽毛的差異解釋了為什麼 Neornithes 存活下來。研究人員發現,這些羽毛展現出奇特的進化混合。

這些羽毛部分適應了潛水,但仍保留了典型於非鳥類恐龍的原始毛絨。

這些原始羽毛對於嚴寒的保暖效果較差。Neornithes 擁有先進的羽毛,使其在小行星撞擊後的冬季中保持溫暖。缺乏良好的保暖可能導致恆鳥類和異鳥類滅絕。O’Connor 指出:「恆鳥類保留了原始羽毛類型,這些羽毛的保暖效率可能不如現代的羽絨羽毛,這可以解釋為什麼它們與異鳥類一起滅絕。」這項研究發表在《當前生物學》期刊上。

古生物學研究的新突破與挑戰

這項研究揭示了古生物學中羽毛化石的罕見發現,並提供了重要的進化線索。古老的糞便不僅保存了三維羽毛,還顯示出這些羽毛的水下適應特徵,為理解古代鳥類的生存環境提供了新視角。恆鳥類的滅絕原因也引發了對於羽毛進化及其保暖能力的深入思考,這對於探索現代鳥類的起源具有重要意義。此研究的發表不僅促進了對古生物學的認識,也挑戰了我們對於生物適應性演化的傳統觀念。

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Henderson