不虞政和鸟正型标本。

不虞政和鸟（左）和奇异福建龙（右）生态复原图。研究团队供图

■本报见习记者 蒲雅杰

恐龙向鸟类演化的过程中，除了用以翱翔蓝天的羽翼外，身体最彻底的改变就是尾巴缩短——仅由4至9块尾椎和一块尾综骨构成，其中尾综骨由若干块尾椎愈合而成。

恐龙的长尾巴是如何变短的？尾综骨是何时出现的？是基因突变引起的“一步到位”，还是“慢工出细活”的逐步演变？由于化石证据缺失，在演化生物学界，这些问题一直困扰着科学家。

我国科学家报道了一件迄今已知体形最小、尾巴最短的长尾鸟类化石——不虞政和鸟。其独特尾部结构精准填补了鸟类尾部演化史上的空白，为鸟类尾巴演化路径提供了最为关键的化石铁证。相关研究成果近日发表于《科学进展》。

得名于《国语·周语》的新鸟

“昔我先王之有天下也，规方千里，以为甸服……以待不庭、不虞之患。”在春秋时期典籍《国语·周语》里，“不虞”二字可解释为“出乎意料的”。

2024年3月24日，论文通讯作者、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员王敏在福建政和动物群的岩层间收获了一天中的“不虞”之喜。他用锤子敲开了一件独特的鸟类化石。

“这是一件新的侏罗纪鸟类化石，具有此前不曾发现的特殊尾部结构，补上了非常重要的演化‘拼图’。”王敏告诉《中国科学报》，分支系统学研究显示，在鸟类的演化树上，这种鸟较同一时代的政和八闽鸟更加原始，是已知最原始的鸟类之一。

为了纪念这只带来意外惊喜的远古飞鸟，王敏以发现地“政和”为属名，并取《国语·周语》中“不虞”之意赋予其种名，即“不虞政和鸟”。

不虞政和鸟是目前世界上已知体形最小的长尾副鸟类。副鸟类是现存四足动物中多样性最丰富的一个演化支，包含了鸟类、驰龙类和伤齿龙类等近亲类群。

研究团队根据化石测量估算，不虞政和鸟的体重仅74至163克，体长约20厘米，大小接近一只现代的玄凤鹦鹉。其股骨长度仅为此前已知最小恐龙“赵氏小盗龙”的63%，比近年报道的芝加哥始祖鸟标本还要小10%。

“体形小型化”是恐龙飞向蓝天的核心驱动力之一。王敏表示，不虞政和鸟小巧的身躯意味着部分鸟翼类在演化初期的体形缩小速度比人们想象的快得多，这无疑是它们对探索树栖、飞行等全新生态位的一次尝试。

铁证填补“假想空白”

长期以来，发育生物学领域倾向于一种假说：现代鸟类尾巴的缩短，可能仅源于少数几个基因位点的突变。这意味着演化可能是“一步到位”的，自然界不存在中间状态的过渡物种。

此前的化石证据似乎也支持这一假说。最早具有尾综骨的政和八闽鸟在侏罗纪晚期突然出现，恰逢鸟类起源之初，此时的其他鸟类及其恐龙近亲都保留着长尾巴，尚无尾综骨结构。

而不虞政和鸟的出现，精准填补了这一演化史上的“假想空白”，对假说提出了质疑。

王敏介绍，不虞政和鸟尾部仅由15块尾椎组成，并且末端并没有愈合成为尾综骨。相比之下，始祖鸟等长尾鸟类的尾椎数目超过23块，多数兽脚类恐龙的尾椎甚至超过30块。

未愈合的尾椎骨是否可能是个体年龄尚小或是外力及病理原因导致的个体差异？“通过骨骼特征可以判断该化石是接近成年的个体，并且团队通过对15块尾椎形态的细致观察，基本确定它们并未因生病或畸形等出现结构改变。”王敏说。

“不虞政和鸟这种缩短且没有过度僵化的短尾巴，能够有效减轻体重，使身体重心和升力中心向前移动，较少的尾椎关节提升了尾部的刚性，更利于飞行控制，而较短的力臂也使其能更轻松地操控尾羽。”王敏表示，正因如此，它获得了比始祖鸟等更好的飞行稳定性和机动性。

通过对不虞政和鸟及其他恐龙的系统发育分析，研究团队重建了恐龙向鸟类转变时尾巴的演化路径，发现不虞政和鸟是目前已知尾巴相对最短的长尾副鸟类。

“也就是说，在鸟类尾部的演化历史中，尾椎数量的减少和变短发生在尾椎愈合、形成尾综骨之前。”王敏表示，这种“分步走”的演化模式，是鸟类尾部演化“缺失的一块拼图”。

“百鸟争鸣”的侏罗纪末期

研究显示，不虞政和鸟的后肢没有明显显示出善于奔跑的特性，脚趾结构也显示其不完全是树栖动物。王敏认为，它很可能是广适性的，介于陆栖和树栖之间。

不虞政和鸟是在政和动物群发现的第四种鸟翼类。这意味着，在同一时期、同一地区，同时生活着短尾小个体的不虞政和鸟、长尾长腿陆栖的奇异福建龙，以及拥有愈合尾综骨的政和八闽鸟。它们展现出截然不同的身体结构、体形和生态分异。

“这种高度的形态分异清晰地显示，在侏罗纪末期，鸟类就经历了一次快速的辐射演化，展现出了极为丰富的生态多样性。”王敏说。

对于这件新报道的不虞政和鸟化石，相关的科学探索才刚刚开始。

王敏坦言，此前的关键鸟类化石大多没能保存头骨，而头骨承载着食性、感觉系统和整体动物面貌等关键信息，是一个独立且重要的研究维度。“希望我们在后续的发掘工作中能有所突破，找到含有完整头骨的鸟类化石，从而全面复原这些早期鸟类的解剖学特征与演化全貌。”

相关论文信息：

https://doi.org/10.1126/sciadv.aeb5202