孔子鸟是所有中生代鸟类中最丰富、最著名的鸟类之一。

孔子鸟目前已经全部灭绝,在中国博物馆里有1000多个精美的标本,提供了有关其解剖学、羽毛和生活方式的重要信息,它们是有喙无齿鸟类的最早记录,决定了现生鸟类的进化方向。

世界上最懒的鸟是什么鸟(世上第一只无齿有喙鸟)(1)

第一只"无齿鸟"

所有的现生鸟类都"继承"了孔子鸟没有牙齿的特点,这一特点成为现生鸟类的一个共有特性。

最初食种子的古代鸟类用它们强有力的喙来打开种子壳,它们吞食种子的柔软部分或胚乳。它们的消化道大大扩展,成为一个嗉囊来储存大量运送中的食物,种子在这里会被软化,然后进入专门的胃或砂囊。

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孔子鸟的颅骨没有牙齿,但角质鞘的痕迹保留了下来。角质喙延伸到骨核之前,长而尖的喙向上弯曲。

外鼻孔类似三角形,以前颌骨和上颌骨为界,已从喙尖向后移位。在颅骨顶部,联合的前颌骨向后延伸的幅度相当大,已与前额接触,没有现代鸟类所有的鼻翼,但促动铰链没有发育。额部膨胀,显示出大脑叶的扩张。

从侧面看,上颌骨的鼻突含有一个小的副鼻孔,就像一些僵尾龙类一样,在它的后面,眶前孔大大缩小为一条狭缝。它们眼眶很大,被巩膜保护着。同时保留了完整的双孔,有结实的眶后骨,从而禁止了链式运动和颅骨运动。

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进化的里程碑

孔子鸟的体型并不大,根据骨骼化石推断,它们的体型大概和现生的乌鸦差不多,它们翅膀展开后能达到0.7m,体重估计可达1.5kg。

因其具有反向的后趾、强有力的后弯爪,短附骨和细长的尾羽,孔子鸟可能是一种树栖鸟类,用它带有大爪子且适于攀登的手部来攀爬树。

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除此之外还有一种假说认为孔子鸟可能成群结队地生活在淡水湖边,在游泳时用柔软的喙捕捉鱼类和水生动物。最近在一些孔子鸟化石样本的胃内积物中发现了残留的鱼,这表明孔子鸟像它的祖先一样,可能是一种肉食动物。

牙齿的脱落和角质的出现是鸟类进化史上的里程碑,这些早期鸟类可能先吞食食物,然后将咀嚼过程主要转移到它们的砂囊中。

像现代鸟类一样,孔子鸟的骨架显示出廓羽的美丽印痕,显示了叶片结构的细节,包括羽轴、羽枝和羽小枝。在孔子鸟标本中似乎有性别二态性,它们的尾羽印痕可以反映出这一点。

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雄性和雌性个体经常被发现一起保存在一个层面中,雄性鸟类可能会有一对长长的带状尾羽,这块尾羽比身体其他部分的全长还要长。

雄性孔子鸟将其用于求偶,雌性身上则没有这些尾羽,这一点也和现生鸟类的形态以及生活习性类似。

笨拙的飞行者

从最初恐龙到鸟类过度,鸟类就逐渐开始征服天空,最初的时候它们可以短暂的滑翔,腿部以及爪子上都带有大片的羽毛。

孔子鸟在进化的时候与原始鸟类完全不同,它们失去了腿上和脚上的大片羽毛,成了单翼飞行者,而前肢是唯一的升力面。尽管已形成了尾综骨,孔子鸟的飞行能力仍然较低,其飞行器官的原始结构就反映出了这一点。

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肩胛乌喙骨像非鸟类兽脚亚目的一样愈合了,不像现代鸟类那样灵活。喙突短,没有可以抬起翅膀的上喙突滑轮。关节盂面朝向侧面而不是向上,这意味着正常的上行冲程对孔子鸟来说是困难的。

孔子鸟的胸骨是平的,这表明飞行肌肉虚弱无力。在现代鸟类中,胸骨中深深的龙骨突承载着强大的飞行肌肉。

虽然孔子鸟的初级飞羽像飞行鸟类一样,都是高度不对称的,但这些羽毛的叶片很窄,横截面上的中心羽轴太窄、太弱,无法承受下行冲程的压力。

孔子鸟没有形成控制慢飞行的小翼羽。关节孟的侧向位置没有上喙突滑轮、平的胸骨,以及结构薄弱的飞羽,这些都阻止了孔子鸟进行有力的扑翼飞行。从这些特性不难看出,孔子鸟的飞行能力很有限。

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征服天空的第一步

虽然孔子鸟是一个笨拙的飞行家,但是它们还是为鸟类征服天空迈出重要一步,相比类鸟恐龙,孔子鸟进化出了长而窄的翅膀,翼展和平均几何弦之比大,与现生鸟类海欧一样,并具有不对称的飞羽,这些都表明它们是优秀的滑翔者。

孔子鸟形成了一种前膜,即连接肩部与腕部的、产生升力的皮肤皱襞。由于扑翼能力不够发达,孔子鸟不能从地面上起飞。此外,雄性个体的长尾有碍于陆地生活方式。

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然而,孔子鸟可以从树枝上起飞,加快飞行速度,以起伏运动的方式从一棵树上滑到另一棵树上,或者在湖面上觅食,而不用拍动翅膀。失去骨质尾巴所造成的不稳定性并不是滑翔飞行的障碍,而为空中转弯而形成的可操作性翅膀则为孔子鸟开辟了新的机会。

对于大多数会飞动物来说,如果不能有意地操纵或选择自己的方向,那么动物的飞行就是没有用的,单纯的滑翔对于大多数动物生存意义很有限。以稳定性为代价,孔子鸟获得了机动性。

在其栖息地和觅食区之间的长途旅行中,尾综骨的形成使得孔子鸟在上升的热气流中盘旋时更具机动性。

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为了待在热气流中,孔子鸟能够倾斜翅膀,在气流中心附近尽可能紧密地转圈。

依赖于热气流中的上升气流来保持或获得高度,也许孔子鸟是第一只在热河空旷地带翱翔的机动性鸟类,它们有着强大而复杂的飞行器官的形成,扑翼飞行必然出现在反鸟类的进化之中。此时此刻,鸟儿们已经做好了征服天空的准备。

小结

以中国圣贤大儒的名字命名的孔子鸟,是整个鸟类进化历史中的里程碑,它们脱离了牙齿,拥有更加完善的飞行系统,这些特点都被现生鸟类继承下来,一直保留至今。

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