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[考古发现]9000万年前的北极有多热?有乌龟和鳄龙

9000万年前的北极有多热?有乌龟和鳄龙

9000万年前的北极,Tingmiatornis arctica所在的生态系统艺术想象图,该地区当时拥有淡水湖湖湾,生活有淡水龟,鳄龙,弓鳍鱼等动物。来源:罗切斯特大学

腾讯科学(桂林)近日,一支由古生物学家组成的团队在加拿大北极地区发现了一种史前鸟类化石,这种鸟类生活在9000万年前的晚白垩纪早期。

该科考团队由美国罗彻斯特大学教授约翰·塔都诺(John Tarduno)领导,他们发现了这具保存完好的化石,并将这种鸟类命名了新的属和种,名称为 Tingmiatornis arctica(字面意思为“北极飞鸟”)。

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这种鸟类发现于今天加拿大的阿克赛尔岛,处于北极圈内。

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9000万年前的地球各大洲分布情况,红圈处为该鸟化石所在的区域,当时北美洲被一条成为西部内陆海道的大型内海分成两部分。

研究人员解释说:“对这种鸟类所在属命名的名称源于‘Tingmiat’,Tingmiat在因纽特语里表示‘那些会飞的东西’。而对该鸟所在种的命名借鉴了正模标本的发现地以及相关资料。”

塔都诺教授介绍说:“Tingmiatornis arctica 是一种像大型海鸥、却又像鸬鹚一样善于潜水的鸟类,而且它们很可能拥有牙齿。”

该团队的发现已发表在Nature旗下期刊《科学报告》(Scientific Reports

)上,论文也披露了此前在同一地区同一地质时期发现的其他生物化石。

可以确定的是,Tingmiatornis arctica 生活在白垩纪土仑期,这是晚白垩纪开始后的第二个时期,距今9390万年至8980万年之间。这些同一时期的生物化石向我们清晰地展现了当时加拿大北极地区的生态系统面貌。

塔都诺教授称:“根据之前发现的化石,我们认为当时的北极地区很温暖。可能你觉得仍然存在季节性结冰,但我们认为这在当时是不会出现的,那是一个非常温暖的时期,因为这些鸟类的食物来源以及整个生态系统都无法在有冰的环境中维持。”

由化石与沉积物记录,塔都诺教授与他的同事能够推测出Tingmiatornis arctica当时的生存环境。那时该地区是一个有着火山活动,并拥有平静水面的淡水湖湖湾,该地气温与今天美国本土最南的佛罗里达州相仿。

当时这里还生活着龟鳖目动物,大型淡水鱼类,以及鳄龙属物种。鳄龙是一种与鳄鱼相似的爬行动物,但它们属于离龙目,而鳄鱼属于鳄形目,关于较远。鳄龙科的动物生活在白垩纪至中新世。

该论文的一位共同作者,来自罗切斯特大学的博士理查德·博诺(Richard Bono)称:“这些化石告诉了我们该地区当时是什么样子,那会北极没有冰,这与今天布满苔原且动物种类很少的北极完全不一样。”

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Tingmiatornis arctica的骨骼化石。

Tingmiatornis arctica 的化石发现于玄武岩中,这种岩石由火山喷发的熔岩冷却凝固后形成。

研究人员认为当时火山活动比较频繁,喷发出大量二氧化碳进入大气层,形成温室效应并使该地质时期非常炎热,这些因素造就了当时的生态系统,使得包括Tingmiatornis arctica 在内的大型鸟类能够在北极生存。

塔都诺教授与他的同事发现了这种鸟类的三具骨骼化石,包括部分尺骨与肱骨,这些骨骼存在于鸟类的翅膀上。从这些骨骼化石的特点,比如厚度与比例上,研究人员能够确定Tingmiatornis arctica的演化关系和一些特征,比如它们是否能够飞行或潜水。

研究人员解释到:“因为Tingmiatornis arctica化石保存完好的数量很少,这限制了我们对这一物种进行解剖学与生态学的推论。从骨皮质厚度与肱骨比例,可以确定这种鸟类应该是会飞的,而且又能够像黄昏鸟那样潜水。”黄昏鸟是一种生活在白垩纪末期,在北半球近海地区以鱼类及其他海洋生物为食的海鸟。

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Tingmiatornis arctica捕捉弓鳍鱼的艺术想象图。来源:罗切斯特大学

之前发现的化石表明,当时肉食性的弓鳍鱼就在Tingmiatornis arctica的菜单上,这种鱼体长0.3至0.6米。而捕捉这种鱼需要较大的体型以及牙齿,这些都为Tingmiatornis arctica的特征提供了线索。

“基于完整的弓鳍鱼骨架做最保守估计,当时生活在北极地区的弓鳍鱼类amiid fish体长在0.3至0.6米之间,这种鱼应该能够躲开比Tingmiatornis arctica体型更小的鸟类捕食。因此我们认为,Tingmiatornis arctica是一种会潜水,并以这种鱼类为食的大型鸟类,位于加拿大西北地区的阿克赛尔岛存在这样的化石证据。”塔都诺教授与论文的共同作者说到。

就像现代鸟类北美鸊鷉会在越冬栖息地进行夜间觅食那样,Tingmiatornis arctica在夜间觅食的可能性目前无法排除。如果Tingmiatornis arctica是在北极越冬的鸟类,每年除了会长时间处在昏暗的光照环境下外,它们还要经历长达两个月完全黑暗的极夜。

鸟类分为蜥鸟亚纲(如始祖鸟)、反鸟亚纲、扇尾亚纲、今鸟亚纲。与同属于今鸟亚纲的所有现代鸟类不同,Tingmiatornis arctica是属于扇尾亚纲的鸟类,与现代鸟类关系较远。

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