
最近從美國阿拉斯加出土的微小骨骼碎片,揭示了一個令人驚訝的秘密:鳥類在7300萬年前就已跑到北極“安家”。這比科學界此前的認知提前了3000萬年。相關研究5月29日發表于《科學》。
“這真是不可思議,因為在北極生活并養育幼鳥絕非易事。”美國普林斯頓大學的Lauren Wilson說道。
如今,大約有250種鳥類適應了在地球兩極生存。有些鳥類會長距離遷徙,只在那里過夏,因為每天都有24小時的日照;有些則全年留在極地,忍受著嚴寒和數周的黑暗。然而,研究人員對這些鳥類何時以及如何到達地球最高緯度地區卻知之甚少。
Wilson和同事在阿拉斯加北部被稱為“王子溪組地層”的一系列巖石中尋找古代鳥類的痕跡,這些巖石形成于約7300萬年前的一片沿海沖積平原上。
研究團隊在冬季從該地層的一些薄巖層中采集了古代土壤,當時氣溫低至-30℃,而他們的住所只是一個帳篷。“這絕對是我做過的最艱苦的野外工作。”Wilson說。
回到實驗室后,研究人員花了數小時盯著顯微鏡下不到兩毫米的沉積顆粒,搜尋其中的微小化石碎片。最終,他們發現了超過50塊古代鳥類化石碎片,其中許多來自雛鳥甚至胚胎。這類年輕個體的骨骼化石呈現海綿狀紋理,表明骨骼處于快速生長的階段。
雖然鳥類可能在7300萬年前就開始在北極筑巢,但這些化石是迄今發現的筑巢行為的最早證據,它們將鳥類的這項紀錄提前了3000萬年。由于化石非常零碎,無法說明這些鳥類是全年都生活在北極,還只是在較溫暖的夏季出現。
英國愛丁堡大學學者Steve Brusatte表示:“我們所知道的北極生態系統,尤其是那些在寒冷與黑暗中勉強生存的食物網,如果沒有許多棲息在高緯度地區的鳥類,便無法存在。這些化石表明,鳥類早在幾千萬年前就已經是這些高緯度生態群落的重要組成部分。”
在這些化石碎片中,研究人員識別出3種主要鳥類:一類是已滅絕的與潛鳥類似的帶牙鳥類;另一類是已滅絕的類似海鷗的帶牙鳥類;還有一些可能與所有現代鳥類屬于同一個大類。
然而,這些樣本中并沒有發現一種更原始的鳥類——反鳥類。這種鳥類在全球其他地區同時期的化石記錄中占據主導地位。
德國森肯伯格研究所學者Gerald Mayr認為這是一個“意義重大”的發現,可能表明更高級的鳥類祖先因具備原始鳥類缺乏的獨特進化特征,因而能夠適應惡劣的北極環境。
形成王子溪組地層的生態系統存在于非鳥類恐龍統治地球的時代。化石證據顯示,古代鳥類與暴龍類和角龍類等物種共享北極生態系統。此前甚至還有證據表明,一些恐龍也在北極筑巢。