新西兰是鸟类的天堂,从体型最小的鹪鹩到体型最大的恐鸟,应有尽有。有些鸟类的祖先已经在这里生活了数千万年,而其他一些鸟类则在几百万年前才来到新西兰。
因此,最近有观点认为恐鸟和几维鸟是最近从澳大利亚移民过来的,而鹪鹩和鸮鹦鹉才是新西兰真正古老的鸟类,这必将引发争议。
这份存在争议的报告是基于对中奥塔哥圣巴坦斯发现的化石的科学审查。
然而,要确定鸟类的到来日期,需要结合已知年代沉积物的物理化石证据和基因测年技术,以确定我们今天所知的鸟类何时与其近亲分化。
鸟类抵达新西兰的时间
新西兰是西兰大陆的一部分,西兰大陆大约在5700万年前与超大陆冈瓦纳大陆分离。
当时,原始新西兰可能存在一些我们熟悉的动物,包括我们独特的沉默青蛙、古老的喙头蜥和许多无脊椎动物。随后,动植物经历了数千万年的迁徙。
化石和DNA使我们能够详细探索这些分散事件。化石可以比DNA分子多保存数千年的证据,但即使化石稀少,DNA也能揭示许多过程。这一特性尤其宝贵,因为我们追溯的时间越久远,找到化石的机会就越小。
这两种方法都有各自的假设和偏差,影响到达时间范围的计算。
我们的团队使用古代DNA来确定这些鸟类到来的年代,例如,南秧鸡和莫霍鸡的祖先紫沼鸡大约四百万年前从澳大利亚抵达新西兰,作为开放栖息地鸟类的一部分,其中还包括黑长脚鹬、哈斯特雕和艾尔斯鹞的祖先。
其他基因研究表明,新西兰鹪鹩(所有栖息鸟类中最原始的鸟)的祖先大约在5000万至6000万年前分离。鹪鹩化石是圣巴坦斯出土的奇迹之一,同时出土的还有恐鸟和几维鸟的遗骸。
对鸵鸟、几维鸟、恐鸟和象鸟等平胸类动物的基因和形态分析表明,恐鸟和几维鸟的祖先分别在大约5000万至6000万年前到达西兰大陆。这两类动物填补了恐龙留下的生态系统空缺,体型庞大,不会飞。
与此同时,鸮鹦鹉、鸮鹦鹉和啄羊鹦鹉都属于一个很早就从其他现存鹦鹉中分离出来的家族,它们也是一个古老的群体。但它们抵达西兰大陆的遗传年代仍未确定,各种研究认为它们抵达西兰大陆的时间是在2000万至8000万年前。
鸟类的祖先已经抵达新西兰数千万年了。图片来源:改编自Valente等人(2019),CCBY-SA
确定这些分裂的准确时间是一项重大挑战。然而,最近宣布的恐鸟和几维鸟的数量范围在3000万到几百万之间,但现有证据并未证实这一说法——而且这两群都不是报道中的澳大利亚人。
恐鸟与南美洲会飞的鸡形小鸟关系最为密切,而几维鸟则是马达加斯加已灭绝的巨型象鸟的近亲。事实上,5000万至6000万年前,澳大利亚甚至还不是一个独立的实体;它仍然牢牢地依附在南极洲和南美洲。
目前,恐鸟和几维鸟的祖先究竟通过什么路线到达西兰大陆仍不得而知。它们属于一种名为Lithornids的飞鸟,这种鸟在世界各地都有分布,它们曾多次独立地失去飞行能力,并进化成我们今天所知道的平胸鸟。
骨头会说话
圣巴坦斯化石矿床为我们了解史前新西兰提供了一个不可或缺的窗口,而且在很多方面它都很熟悉——恐鸟、几维鸟、鹦鹉、鹪鹩和蝙蝠的骨头提供了令人放心的连续性。
然而,正如出版物所指出的,化石沉积物中也有很多奇怪的东西——鳄鱼、火烈鸟的亲戚和一只巨型海龟。圣巴坦斯有一种爱丽丝梦游仙境的特质,它是新西兰生物遗产故事的重要组成部分。
沉积物中发现的鸟类化石表明该谱系很久以前就存在于新西兰。但具体是多久以前呢?大多数估计认为圣巴坦斯湖沉积物的年龄在1200万至2000万年之间,但这些估计并不精确,因此很难对动物群的年龄做出明确的陈述。
即使在圣巴坦斯沉积物中存在谱系,也仍然不能证明从那时到现在的连续存在。
无论圣巴坦斯湖的年代有多久,人们很容易认为在古湖中发现的遗迹是真正古老血统的成员,而湖水干涸后才到达的东西则是入侵者,只不过是走错站的任性游客而已。
无论鸟类祖先何时抵达新西兰,它们在这些岛屿上度过的时间都对它们的进化产生了深远的影响。我们的团队正在努力确定鸟类的抵达时间,而且它看起来越来越具有动态性,与环境条件息息相关。
2700万年前,雄伟的惠亚鸟的祖先来到这里,雄性和雌性进化出了独特的喙形状,羽毛尖端呈白色,这是毛利社会较高地位的象征。
而另一方面,体重16公斤的哈斯特雕的近亲是世界上最小的鹰,其祖先仅仅在250万年前来到这里,体重仅为1公斤。
让我们继续拥抱和关心我们神奇的鸟类群落——无论它们的年龄如何,它们身上都蕴藏着一点新西兰的特色。