加斯东鸟属(),又称加斯顿鸟属、冠恐鸟属、戈氏鸟属,是一属已灭绝的不会飞行的鸟类。这种鸟生活在中古新世至中始新世的欧洲、北美洲和中国。
加斯东鸟曾被认为是一类体型巨大的掠食者,然而近年来的研究却指出其实际上只是一种植食动物,以坚硬的植物种子为食。加斯东鸟一般被认为属于鸡雁小纲下的雁形类,它们可能是驰鸟类的近亲。
研究史
加斯东鸟属和不飞鸟属的建立
1855年,埃德蒙·赫伯特(Edmond Hébert)基于一些发现自巴黎附近的Argile Plastique组的零碎骨骼建立了加斯东鸟属并命名了新物种巴黎加斯东鸟(学名:G. parisiensis),其属名是为了表彰标本的发现者加斯东·普兰特(Gaston Planté)。加斯东鸟一经发现便引发了广泛关注,这不仅是因为其巨大的体型,更因为这种鸟是当年已知生存年代最早的鸟类之一。19世纪60年代中期,人们发现了更多巴黎加斯东鸟的化石标本。19世纪70年代,人们发现了来自加斯东鸟属的新标本,研究者基于这些标本命名了新种爱氏加斯东鸟(学名:G. eduardsii)(目前认为该物种是巴黎加斯东鸟的异名),维克多·勒蒙(Victor Lemoine)绘制了该物种的骨骼复原。因为此时加斯东鸟的头骨标本只包括一些化石碎片,再加上勒蒙在绘制骨骼复原时也参考了不属于加斯东鸟属的骨骼,加斯东鸟在欧洲长期被视为一类体型巨大的鹤形鸟类。
的巨型加斯东鸟骨骼装架]]
1874年,美国古生物学家愛德華·德林克·科普于新墨西哥州的Wasatch组发现了一组化石碎片,1876年,科普基于这些化石碎片建立了新种巨型不飞鸟(学名:Diatryma gigantea),其属名来自古希腊语中的διάτρημα,意为“穿洞”,指代其足骨上的穿孔。无独有偶,1894年,另一位美国古生物学家奧斯尼爾·查爾斯·馬許在新泽西州发现了一块趾骨标本,基于这块标本,他命名了新物种统治重鸟(学名:Barornis regens),该物种在1911年被指认为不飞鸟(以及之后的加斯东鸟)的异名。1911年,人们在怀俄明州发现了不飞鸟的新标本,1913年,研究人员基于这些标本描述了新物种阿贾克斯不飞鸟(学名:Diatryma ajax)(目前视为巨型加斯东鸟的异名)。
描述
加斯东鸟属已经发现了大量化石标本,但最为完整的标本基本都来自于巨型加斯东鸟这个物种。加斯东鸟是体型巨大的植食性鸟类,其头部巨大,喙部厚重,与南美洲的恐鹤较为相似。该属下最大的物种巨型加斯东鸟身高最高可达两米,体型与最大的恐鸟相近。一项2007年的研究指出加斯东鸟科实际上是雁形目的一个相当早期的分支,与该类群的其他分支互為姊妹群。
意识到加斯东鸟科与雁形目的关系后,有的研究者直接将加斯东鸟科置于了雁形目之下。因此,有时加斯东鸟科会被归入一个独立的目,即加斯东鸟形目。
下图为阿格诺林(Agnolin)等人于2007年建立的支序的简化版。
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2021年的一项研究支持了将驰鸟科归入加斯东鸟形目的结论,但是该研究却将加斯东鸟形目视为雁形类演化支的一部分,而不是鸡形目的姊妹群。
下圖節選自阿格诺林(Agnolin)等人于2021年建立的支序。
截至2021年初,加斯东鸟属下共有六个公认的有效物种:
巴黎加斯东鸟(Gastornis parisiensis)
模式种巴黎加斯东鸟由赫伯特在1855年的两篇论文中描述。该物种生活在晚古新世至早始新世的中欧和西欧。其异名包括爱氏加斯东鸟(G. edwardsii Lemoine, 1878)和克氏加斯东鸟(G. klaasseni Newton, 1885)。
罗兰加斯东鸟(Gastornis laurenti)
罗兰加斯东鸟(Gastornis laurenti)是当前该属最晚命名的物种。2020年,埃斯特尔·布尔登(Estelle Bourdon)和塞西尔(Cécile Mourer-Chauviré)基于发现于法国博瑞的早始新世地层的标本命名了该物种,其种加词laurenti是为了表彰指导了该物种发掘的伊夫·罗兰(Yves Laurent)。小型物种小加斯东鸟(G. minor)目前被认为是一个疑难名。该物种的种加词是为了表彰于1927年的普林斯顿探险中发现该标本的T·C·冯·斯托奇(T. C. von Storch),目前该标本被认为属于一只未成年的巨型加斯东鸟,这让斯氏臂喙鸟成为了巨型加斯东鸟的异名。怀俄明早始新世Willwood组的标本YPM PU 13258也被认定为一只未成年的加斯东鸟属鸟类,该个体可能是一只巨型加斯东鸟,如果这一判断属实,该个体将比1927年发现的那只巨型加斯东鸟更年轻。
淅川加斯东鸟(Gastornis xichuanensis)
淅川加斯东鸟(Gastornis xichuanensis)是亚洲发现的唯一一种加斯东鸟。该物种发现于早始新世的中国河南,该物种仅发现了胫跗骨标本。最初研究者基于这一标本建立了新属中原鸟属(学名:Zhongyuanus)。然而,发表于2013年的一篇关于该标本的研究证明这一物种与加斯东鸟属的其他物种极为相似,实际上这只是一种分布在亚洲的加斯东鸟,不必独立建属。
古生物学
食性
关于加斯东鸟食性曾有过相当长时间的争议。长久以来,这种古鸟被视为一种以诸如始祖馬的小型哺乳动物为食的捕食者。一些科学家认为如果加斯顿鸟是植食动物的话,它们不需要如此强健的结构,因此这种鸟更可能是一种利用强大的喙捕杀猎物并碎骨取食骨髓的掠食者。和后肢上的钩爪。
近期的研究指出,加斯东鸟实际上是一种真正意义上的植食动物。有关其碳同位素的研究表明,没有证据能够证明加斯东鸟的食谱中存在肉类。化学分析指出,与肉食动物(如霸王龙和恐鹤)相比,加斯东鸟的食性更接近植食恐龙和植食兽类,这说明了加斯东鸟实际上是一种植食动物。
蛋化石
晚古新世的西班牙地层和早始新世的法国地层中都有发现过巨大的蛋壳碎片。这些标本被描述为蛋属Ornitholithus,虽然Ornitholithus和加斯东鸟之间并不存在直接的化石证据,但考虑到此时此地并不存在其他足够大的鸟类,这些蛋最有可能是属于加斯东鸟的。
其中一些蛋壳碎片相当完整,可以复原出大小 24 × 10 厘米,壳厚 2.3-2.5 毫米的蛋因此在一些早期复原图中,加斯东鸟常被描绘长有古颚类式的毛发状羽毛。但随后的研究却证明这些“羽毛”并不属于鸟类,实际上只是一些植物纤维。
第二个可能的加斯东鸟羽毛化石标本已被发现,该标本同样来自绿河组,与先前的丝状植物材料不同,这根孤立的羽毛类似于飞鸟的体羽,宽阔且呈叶片状。这片羽毛相当巨大,长约,一定属于一只巨鸟。
演化史
白垩纪﹣古近纪灭绝事件后,欧洲超过25公斤的陆地脊椎动物几乎全部灭绝,再加上此时的欧洲是一片连绵的群岛,此时欧洲有大量空余的生态位,使加斯东鸟的出现成为了可能。加斯东鸟最早的化石记录发现于6200万年前的西欧,表明这种鸟可能起源于欧洲,随后扩散到了北美和中国。此时的欧洲缺少大型哺乳动物,因此加斯东鸟可能像马达加斯加的象鸟一样发生了岛屿巨型化,成为了此时岛上最大的植食动物。
该属其他的化石记录皆来自始新世,关于这种究竟鸟类是如何扩散到北美和中国的,我们仍不得而知。考虑到中国有加斯东鸟的化石记录,这种鸟可能是扩散到东亚后穿过白令陆桥进入北美的。此外,因为欧洲和北美间陆桥的存在,加斯东鸟也可能是同时向东西两方向传播的:一支加斯东鸟向东穿过乌拉尔洋到达亚洲,另一支加斯东鸟则向西经格陵兰岛到达了美洲。
灭绝
造成加斯东鸟灭绝的主要原因目前仍不清楚,一个可能的原因是与哺乳动物竞争的失利,但是根据目前的化石证据,加斯东鸟确实生活在哺乳动物占主导地位的生物群之中,这些鸟类甚至与全齿目这样的大型哺乳动物有所共存。同样,也有人认为气候变化是这种古鸟灭绝的原因,但实际上,像古新世-始新世极热事件这样剧烈的气候变化却似乎没有对加斯东鸟造成多大影响。
生活在欧洲的加斯东鸟比生活在其他地区的加斯东鸟更晚灭绝,这可能是因为当时的欧洲以群岛的形式存在,这样的孤岛环境或许能有效的保护生存在岛屿上的物种,延长这些物种的生存时间。
参考文献
外部链接
- [http://www.bbc.co.uk/nature/wildfacts/factfiles/435.shtml BBC Science and Nature]
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