昌马鸟化石群的发现和研究简史

昌马，地处祁连山西麓的一个天然小盆地，因为在此发现了中国中生代第一只、当时世界上第二古老的原始鸟类，而蜚声国内外古生物研究界。

昌马乡现属玉门市管辖，原名昌马湖，疏勒河从其境内奔腾而过，水草丰美，相传为唐代名将樊梨花饲养军马之地，故名“昌马”，至今这里的人们仍过着半农半牧的生活。其南侧的祁连山上终年积雪，春冬之际，河西走廊沙尘肆虐，而昌马则一片宁静，酷似陶渊明笔下的桃花源（图2—10）。

1981年，基于地质部甘肃省地质局第二区域地质测量队在区域地质调查工作中发现的线索，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的古鱼类专家马凤珍带领由刘智成、黄肇初等组成的西北考察队，在酒泉地区进行以考察研究中国北方侏罗、白垩系鱼类化石为主的区域地层古生物调查。在到达昌马乡沈家湾村后不久，刘智成在村西北一道沟中的下沟组中部灰黑色泥岩中，意外地发现一件鸟类化石。虽然标本并不完整，但这是中国发现的第一件中生代鸟类化石，具有十分重要的科学意义。随后，这件标本经修复后交由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的古鸟类学家侯连海先生做进一步研究。1984年3月，侯连海与刘智成在《中国科学B辑》发表的《甘肃早白垩世鸟化石兼论早期鸟类的进化》一文中，对这块化石进行了描述，将其命名为“玉门甘肃鸟”（Gansus yumenensis）。

玉门甘肃鸟的发现拉开了中国中生代鸟类研究的序幕，引起了世界学术界的广泛关注。甘肃鸟的正模标本为一件保存较为完整的左后下肢骨骼化石，带全部趾骨和爪，呈自然状态连结在一起。其后肢下部的构造，显示了与滨岸鸟类和水鸟类相似的性质，是这一类鸟的最早代表。研究表明，甘肃鸟一方面显示出与现生鸟类相似的进步性；另一方面还残存着某些原始构造，同时更具有自己的特点，它显示出早期鸟类进化阶段性的一个代表类型。甘肃鸟标本是已知最早期鸟类化石中除始祖鸟外保存最好的材料之一。甘肃鸟的发现，为很不连续的鸟类进化谱系增加了一个重要的新环节。但受研究材料的限制，其确切的分类位置还不明确。

2002年8月底，由中国地质科学院地质研究所和甘肃省博物馆组成的野外考察队在结束了俞井子盆地的工作后，移师甘肃鸟的故乡昌马开展工作。在当地农民甚至孩子的帮助下，顺利找到了甘肃鸟的产出层位，采集到一批包括甘肃鸟在内的动物和植物化石（图2—11），为全面了解这一生物群的面貌获取了珍贵的第一手资料。

图2—10　世外桃源—昌马（2002）

图2—11　2002年在发现了第二件鸟化石后的合影

自2004年起，甘肃省地矿局第三地质矿产勘查院古生物研究开发中心与中国地质科学院地质研究所联合申请了为期5年的“甘肃玉门昌马中生代地层和生物群研究”项目，在昌马开展了系统的野外调研工作，发现了大量的鸟类化石标本，特别是2004年4—10月（图2—12、图2—13），发掘出了近50块以甘肃鸟为主的鸟化石标本。这些化石不但保存了三维的骨骼形态，有些标本甚至保存有羽毛和皮肤印痕，为详尽的室内研究提供了保障。能在一个野外工作季度发现如此丰富的化石材料，在国际古生物学的发现史上也是不多见的，德国的始祖鸟化石自1860年发现至今也不过10余件。

面对这批宝藏，中美科学家选择其中保存较好的5件进行了重点研究。于2006年6月在美国《科学》（Science）杂志上发表了题为“中国西北早白垩世两栖型今鸟类化石”的研究成果，厘清了甘肃鸟的分类位置：甘肃鸟属于今鸟类，而且是当时世界上发现的最古老的今鸟类化石。鸟类起源后不久便演化成两大支系：一支是反鸟类，其种类和数量在当时都占优势，但是在白垩纪末和恐龙一样灭绝了；另一支则是包括所有现生鸟类的共同祖先在内的今鸟类。相对于反鸟类，今鸟类化石材料比较少，尤其是在其起源和早期演化的早白垩世。对甘肃鸟的深入研究，代表了今鸟类起源和早期演化研究领域取得的一次重要进展。2006年探索（Discovery）频道对这一化石群做了专题报道；2008年美国国家科学院出版的《科学，进化论和创造论》（Science, Evolution and Creationism）一书中，引用了两件化石标本以说明生物的进化，其中选用的玉门甘肃鸟标本便是2004年采集的鸟化石标本之一。

除了采掘到大量保存精美的鸟类化石外，昌马盆地还保存有大量植物、无脊椎动物、鱼类、龟类和恐龙足迹等的早白垩世化石群，表明昌马盆地是继辽西之后又一个潜在的化石宝库。辽西热河生物群中的鸟类以反鸟类为主，而据初步观察，已知昌马鸟化石群以今鸟类为主。通过进一步研究，在昌马地区还发现并命名了一些鸟类新属种：今鸟类的黄氏玉门鸟（Yumenornis huangi）（Wang et al.，2013）、侯氏昌马鸟（Changmaornis houi）（Wang et al.，2013）和牛氏酒泉鸟（Jiuquanornis niui）（Wang et al.，2013）；反鸟类的格里芬祁连鸟（Qiliania graffini）（Ji et al.，2011）、崔氏敦煌鸟（Dunhuangia cuii）（Wang et al.，2015a）和极乐飞天鸟（Feitianius paradisi）（O’Connor et al.，2015）。

图2—12　昌马盆地考察（2004）a.与宾夕法尼亚大学P.Dodson教授合作研究；b.太热了，只能在化石坑乘凉了；c.揪面片，做晚餐；d.感受乡土人情。

图2—13　昌马盆地考察（2014）a.周忠和（穿白衬衫者）来野外考察；b.昌马风光。