辨识白垩纪鸟类的性别

鸟类拥有华丽的羽毛、尖尖的羽冠和细腻的色彩，这是动物王国中视觉效果最壮观的身体结构。这些特征在性选择中发挥着重要作用，帮助鸟类散发出性魅力，从而脱颖而出。雄性鸟类身上通常色彩丰富，拥有奢华艳丽的羽毛，可用于择偶展示。想想雄性极乐鸟那一身华丽的羽毛吧。另外，很多鸟类的雄性和雌性外表相差甚微，有些仅在叫声上存在差异。

考虑到现代鸟类的羽毛体现的性别二态性，我们可以合理地假设史前鸟类也可能有不同的羽毛。这种差异或许会在保存有羽毛的鸟类化石中发现，但如何确定所有差异都可以用来辨识性别呢？有许多保存完好的、带有羽毛的标本可以回答这个问题，只是这项工作看起来很繁琐。

1995年，科研人员在中国东北地区发现了一种名为圣贤孔子鸟（ Confuciusornis sanctus ）的无齿有喙鸟类，并对其进行了研究。这种鸟属于辽宁省热河生物群，该地区因发现了许多带羽毛的恐龙（包括鸟类）化石而闻名。人们最初认为这件化石是从侏罗纪晚期的岩层中采集到的，但后来这一推测被更正，它来自白垩纪早期，距今大约1.25亿年。自首次发现这件化石以来，已有几千件这种乌鸦大小的原始鸟类标本相继出土。其中许多标本十分特别，它们不但有美丽的羽毛，而且皮肤也很好看。有些鸟脚甚至长着鳞片状的皮肤，脚趾前端长有角质鞘。

毋庸置疑的是，孔子鸟从头到尾都长着厚厚的羽毛。但是不同孔子鸟化石标本的羽翼存在显著差异。这些标本主要分为两类，它们都有着相同的骨骼解剖学特征，不同之处在于是否有两根很长的尾羽。这类鸟的尾巴很短，拥有由数块尾椎愈合生成的坚硬骨骼结构（尾综骨），其末端长着飘带状的羽毛。与现生鸟类相同，这些尾羽比它们身体骨骼的总长度还要长。令人惊奇的是，这两类孔子鸟同时出现在同一块岩石板上。

在雄性具有带状尾羽的现生鸟类中（如极乐鸟科的长尾风鸟属），尾羽的长度是其身体的3倍以上。有无这种装饰性羽毛反映了性别二态性。孔子鸟羽毛的差异引出了这样的一种观点：有长尾羽的标本是雄性，没有长尾羽的则是雌性，大多数研究人员都同意这一观点。其他观点认为，这种差异可能是由于换羽不同导致的。换羽是指鸟类蜕去旧的、磨损的羽毛，长出新的羽毛。又或者尾羽与年龄有关，只有达到性成熟的个体才会长。

为了进一步验证通过尾羽可以辨认性别的假说，一个研究小组从多个孔子鸟标本中提取了细微的骨骼样本，包括3个推测为雄性和6个推测为雌性的标本。在显微镜下，他们在其中一个疑为雌性的标本中发现了髓质骨的存在，这是一种生殖活跃的雌性鸟类特有的临时骨组织。相比之下，没有任何证据表明疑为雄性的化石中含有髓质骨。这不仅支持了“没有尾羽的孔子鸟是雌性，有尾羽的是雄性”的观点，还表明有髓质骨的雌性个体或者正在排卵，在死前即将产蛋，或者刚刚产蛋，不久之后便死了。在其他雌性个体中没有发现髓质骨，因为它们在死亡时并未处于分娩状态。

孔子鸟的其他特征，比如羽毛的颜色和图案，也可以凸显性别差异。虽然这听起来可能是异想天开，但一些关于孔子鸟羽毛的研究表明，这种鸟类全身都是深色羽毛，可能是灰色或黑色，翅膀上的颜色较浅。甚至一个惊人的标本中能看到一套复杂的羽毛图案，其翅膀、羽冠和喉咙上还有小斑点。研究人员急于弄清这些颜色和图案是用于性展示还是伪装。伪装这一用途在现生鸟类中很常见，但对此还需要进一步研究。孔子鸟化石保存良好、出土量大，为我们观察1.25亿年前的史前鸟类的性别二态性提供了一个罕见的、迷人的视角。如果没有这些羽毛，我们可能永远无法证明雄鸟和雌鸟之间的区别。与现生鸟类相比，孔子鸟羽毛的差异有力地证明了一点：雄性孔子鸟异常精致的尾羽在性展示中起到了重要的作用。