一颗蛋上能坐几只鸟？早期鸟类或太重无法孵蛋

恐龙同时代的鸟儿们可能太重了，没有办法坐在一窝蛋上而不把它们压碎——一项对原始鸟类化石的分析得到了这个结论。这项研究结果意味着，孵蛋可能是现代鸟类的典型特征，在最近1亿年才演化出来。

Credit:Jaime Chirinos/SPL

一些古生物学家批评了这项研究，部分原因是它的结论和已有证据大相径庭，已有证据表明一些和鸟类亲缘较近的非鸟恐龙会坐在它们地面的巢上。很多研究者都已接受的观点是，一些恐龙已经开始用坐在巢上的方式孵蛋了，也就是说这个行为模式的演化远远早于现代鸟类这个分支在6600万年前大灭绝之后的显现扩散。

负责这项研究的英国林肯大学古生物学家Charles Deeming表示，过去三十年中有很多早期鸟类的化石被发现，尤其是在中国，但绝少有关于它们繁殖行为的直接证据。

基于鸟蛋的外推

如今大部分鸟类都坐在蛋上来孵化它们。为了检验这种行为是否也常见于白垩纪和上侏罗纪的鸟类，Deeming和他的合作者Gerald Mayr估算了21种原始鸟类的蛋的尺寸和承重能力，包括孔子鸟属（Confuciusornis）和燕鸟属（Yanornis）以及最古老的鸟类之一——生活在大约1.5亿年前的始祖鸟属（Archaeopteryx）。

先前的研究表明，现代鸟类演化出了更开阔的骨盆，使得它们的蛋越来越大，Mayr介绍说。他在德国森肯贝格研究所和自然历史博物馆工作。在早期鸟类中，盆骨是融合在一起的，形成了一个限制蛋尺寸的开口。鉴于没有蛋的化石可供测量，科学家们测量了骨盆开口的大小，由此估算每个物种的蛋可能的尺寸和重量。然后他们计算了每个蛋的承重——它们能够承受住不破的最大重量。

二人发现，对他们测试的所有物种来说，蛋的承重都不足以支撑一只成年鸟的体重。“如果确实是这样，那些鸟类不可能坐在蛋上而不会压坏它们。”Deeming说。根据这项研究，有些物种，比如孔子鸟属，它们的体重是蛋的承重能力的三倍多。该研究报告发表于上个月的《演化生物学期刊》（Journal of Evolutionary Biology）上。

Deeming说，相比之下，现代鸟类产下的蛋往往能够承受成年鸟体重的三倍。由此，论文的作者们认为，接触式的孵化（坐在蛋上）是在较晚近的现代鸟类演化史中出现的，很可能是在最近1亿年间，更开阔的骨盆演化出来之后。

Deeming说，对很少几个恐龙物种的化石研究不足以确定它们会孵蛋。例如，戈壁沙漠中发现的著名窃蛋龙（oviraptorids）化石是蜷曲在它们的蛋附近，但它们很可能是在守卫着筑好的巢，类似于鳄鱼目的动物，而不是像现代鸟类一样在孵蛋。

恐龙界的论战

Jingmai O’Connor是北京古脊椎动物和古人类研究所（the Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology）的白垩纪鸟类专家，她说这个研究确认了她和很多其他研究者关于接触式孵化行为较晚演化的推断，“我确信早期的鸟类太重了，不能像现存鸟类一样孵蛋。”但她也提醒道，这项研究的统计结果还不足以下定论，因为它是基于许多假设和未知的变量，比如这些鸟类的蛋的确切形状。

O’Connor赞同说恐龙在巢穴旁边的化石很可能是在保护而非孵化它们的蛋。像现代鸟类行为的很多方面一样，“孵化行为是逐步演化出来的，最终达到在现存鸟类中可见的完全接触式的孵化。”

古生物学家David Varricchio在蒙大拿州立大学工作，研究恐龙和鸟类的繁殖，他表示他赞赏这个研究的方法，但非常惊讶作者们计算出来的蛋的尺寸只有相似尺寸的现代鸟类的十分之一到五分之一。“这意味着在现代鸟类从演化树上分支出来的时刻，蛋的相对尺寸要有一个巨大飞跃，”他说，“所以这里似乎有什么不对头的地方。”

Luis Chiappe是加州洛杉矶郡的自然历史博物馆的恐龙研究所主任，他不同意这项研究的一个隐含观点：早期鸟类可能是在地面上而不是树上筑巢。他说，已有的知识表明反鸟亚纲是生活在树上的，这也是这项研究中调查的三类原始鸟之一。“如果你生活在树上，那么很大可能筑巢也是在树上。而如果你在树上筑巢，我想不出这些蛋在不和亲代鸟接触的情况下怎么孵化得出来。”

Deeming说，也许可以在树上发现雏鸟，但这并不意味着成年鸟都在树上筑巢。他和Mayr认为，接触式的孵化很可能是促使现代鸟类在演化中胜出的关键革新，这也可能解释为什么它们的祖先存活了下来，而另外一些原始鸟类族群在大灭绝中消失了。