羽毛的起源

羽毛是复杂而新颖的进化结构。它们并非像人们曾经认为的那样,直接从爬行动物的鳞片进化而来。当前的假设提出它们是通过真皮乳头基部周围表皮的内陷而进化的,随后是形式和功能的日益复杂。它们的进化早于鸟类甚至早于鸟类飞行.因此,早期的羽毛在隔热、通信或防水方面起作用,但在空气动力学和飞行方面没有作用。在已灭绝的生命形式中,羽毛不再被认为是鸟类的独特和诊断特征。具有现代特征的羽毛以各种形式出现在各种各样的兽脚亚目食肉恐龙恐龙。至少有九种白垩纪恐龙有羽毛状的结构。有些细节是有问题的,但是有些,比如中国鸟龙和其他基翼龙的羽毛,与现代的羽状羽毛相似。有羽毛的恐龙没有活到白垩纪但鸟类有,然后它们茁壮成长。

飞行的起源

专家们继续争论飞行是否进化而来滑翔由树栖祖先鸟或由奔跑的陆地祖先通过空中发射。从历史上看,这两种假说分别与绿带的起源密切相关假设以及兽脚亚目起源假说。然而,观点向兽脚亚目假说的转变并没有解决这场争论,因为早期鸟类前肢上的羽毛可能已经解决了这个问题促进飞行阶段通过任一模式飞行的早期阶段前体在陆生双足兽脚亚目动物中存在有效的前肢飞行冲程。在任何一种情况下,进化鸟类的飞行需要前肢和后肢的协调动作分离。它还依赖于前肢和尾部运动之间的新的神经连接,以及其他对控制飞行至关重要的细节,而没有重大的(初始的)妥协地面运动.一旦控制飞行进化出来,鸟类的身体结构就变成了一个强大的飞行引擎。这种转变随之而来的是其他能力的丧失——或者,在某些情况下,是飞行本身的丧失。

化石鸟

始祖鸟lithographica最早发现于南方德国1861年,曾被称为世界上最早的化石鸟。一系列的化石,每一个都可以追溯到大约1.5亿年前侏罗纪的大小喜鹊.它就像一些爬行动物和现代鸟类在许多方面都有所不同,特别是:(1)颚部牙齿设置在套接字,(2)胸骨(3)骨头没有气,(4)前两个掌骨是自由的,导致“手”有三个可活动的手指,都有功能爪。鸟类特征“始祖鸟”包括拥有羽毛和其他骨骼特征,表明这种生物代表了爬行动物和现代鸟类之间的中间阶段。短胸骨上没有龙骨说明“始祖鸟”不是飞,而是滑翔。对生的大趾,表明足是栖息的类型,手上有爪状趾,表明是树栖动物。

然而,在21世纪初,发现了着‘郑氏晓廷鸟’zhengi,化石长有羽毛的恐龙在中国有几种鸟类特征“始祖鸟”,让人怀疑所有鸟类都起源于“始祖鸟”x zhengi出现在化石记录大约500万年前“始祖鸟”这一事实表明,所有鸟类谱系起源的单一祖先尚未找到。已知的现代鸟类祖先最早的鸟类化石是Archaeornithura meemannae.该物种于2015年在东北花集营组岩石中被发现中国这可以追溯到1.307亿年前。

白垩纪另一种主要的有齿鸟类齿龙类包括最著名的鸟类化石之一,黄昏鸟以及它的亲戚。这些鸟是白垩纪晚期高度专业化的脚踏式潜水员。黄昏鸟长达1.8米(6英尺),完全失去了飞行能力。胸骨缺少龙骨,肱骨又小又弱,还有其他的元素完全消失了。的骨盆而后肢有一个强壮的但是肤浅的与现代的相似潜鸟而且水鸟.然而,两个主要特征和几个不太明显的特征表明,这种相似性是趋同进化的结果,而不是共同祖先的结果。黄昏鸟有三个特点。它有(1)牙齿嵌在凹槽里,而不是窝里;(2)结实的第四个脚趾,具有独特的旋转球形和法兰式关节;(3)尾椎骨,垂直运动有限,使尾巴在行动中有点像海狸。Baptornis的当代亲戚黄昏鸟它的体积更小,修饰程度也更低。虽然不会飞,但它的翅膀并没有缩小黄昏鸟,它缺乏特有的第四脚趾和尾椎的修复。

在白垩纪晚期还出现了第一批现代鸟类,归入次纲今鸟类或Carinata。一起生活黄昏鸟其他齿龙是一群会飞的鸟,包括鱼鸟而且Apatornis.尽管这些鸟类与海鸥没有血缘关系,但它们在表面上与海鸥相似,很可能是它们的生态对手。长久以来人们都相信鱼鸟有牙齿黄昏鸟,但现在认为,以前认为有齿的颚属于鱼鸟那些真的是小的吗沧龙,海军陆战队员爬行动物

鸟类的遗传研究血统估计鸟类开始失去外层的覆盖物搪瓷从它们的牙齿,也可能是它们的牙齿,大约在1.16亿年前的白垩纪早期。该研究还表明,这种变化伴随着体重的增加有助于现存鸟类多样化的发展。

现代鸟类

在现代鸟类的进化过程中“始祖鸟”从外形上看,主动飞行的发展一定很早就开始了。这意味着移动翅膀的肌肉的尺寸增加了,胸骨上的龙骨作为这些肌肉附加的区域的发展。当尾巴承担更多的转向功能而不是支撑功能时,它变得更短,更容易作为一个整体移动。羽毛有了不同的功能,与此同时,眼睛、大脑、呼吸系统和循环系统继续以恒温、树栖、滑翔动物的进化方式发展。当鸟类成为强大的飞行者时,它们已经准备好开发许多新的环境到了白垩纪,它们已经开始这样做,产生了今天所知的各种适应类型。

现代鸟类的主要多样化可能发生在白垩纪,而且一定是在那个时期早期开始的,因为有零碎的化石证据表明,有脚踏潜水员(Enaliornis)的早期亲戚火烈鸟Gallornis)在欧洲的下白垩纪沉积物中发现。此外,上白垩世矿床也有了产出黄昏鸟而且鱼鸟和它们的亲戚,潜水鸟类似Enaliornis和其他早期类似火烈鸟的鸟类,以及与火烈鸟在同一亚目的物种,白鹮,rails,水鸟

来自古新世时代(6550万到5580万年前)产生了已知的最早的潜鸟,鸬鹚,新世界秃鹫,海鸥.此外,大,不会飞的掠食性鸟类最终Diatryma在这一时期出现。来自富裕阶层始新世(距今5580万至3390万年前)是目前已知的大多数鸟类目的最早化石代表。

几乎可以肯定的是,所有现存的鸟类目和大多数现存的鸟类科在始新世末期就已经存在了。这一时期最有趣的发现之一是化石新冠鸟,一种长腿鸟,与新世界秃鹫.在这群秃鹫和秃鹰之间有一些解剖学上的相似之处这个化石的存在支持了这样一种观点,即鹳和新世界秃鹫之间的关系比每个科与通常属于它们的鸟类之间的关系更密切。

通过上新世在530万至260万年前,大多数现代属可能已经存在。后灭绝在恐龙和大型食肉哺乳动物进化之前,有两组不会飞的大型鸟类进化出了类似的物种利基市场.从古新世晚期到始新世中期,Diatryma及其近亲是北半球的主要掠食者。最大的物种身高超过2.25米(7英尺),有着结实的钩状喙。他们的关系不确定,但可能是远亲的起重机而且rails(订单鹤形目).第二组是Phororhacos和相关属,在中国有很长的历史(从渐新世晚期到上新世中期)南美直到相对较近的时期,这里才出现大型食肉动物。的Phororhacos线条显然是从seriema像砧木一样,并辐射成许多其中最大的物种(Onactornis)高2.5米(8英尺),头骨长80厘米(31英寸),高40厘米(16英寸)。

大型食草或食草鸟类似乎进化了好几次。在有大型掠食者的大陆上,这些鸟总是跑得很快(鸵鸟,美洲鸵,鸸鹋),但在没有这种捕食者的岛屿上,它们是行动缓慢、身体笨重的鸟类。两个这样的群体是象鸟马达加斯加和恐鸟新西兰每组中最大的接近3米(10英尺)高。来自埃及始新世和渐新世沉积物的碎片化石材料表明,在大型食肉动物出现之前,那里就出现了适应类似环境的鸟类。

弗兰克·吉尔