作者:王敏等 来源:《古脊椎动物杂志》 发布时间:2017/4/17 14:09:37
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中科院古脊椎所发现奇异食鱼反鸟

图1: 奇异食鱼反鸟正型化石(王敏供图)

图2: 奇异食鱼反鸟颈椎与现生鸟类的比较(王敏、史爱娟供图)

图3: 奇异食鱼反鸟腰带骨骼(王敏、史爱娟供图)

图4:奇异食鱼反鸟生活复原图(史爱娟绘制)

4月13日出版的国际刊物《古脊椎动物杂志》(Journal of Vertebrate Paleontology)发表了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的王敏与周忠和关于早期鸟类的研究成果。他们对首次发现的吃鱼的反鸟进行了形态学和系统发育的研究,为反鸟类早期演化的多样性,特别是椎体间的关节方式、头骨和腰带部分,提供了大量新的信息。

2016年,周忠和带领的课题组在《当代生物学》(Current Biology)上报道了一件产于辽西早白垩世九佛堂组的反鸟类化石,发现了世界上最早的鸟类食团,表明现生鸟类所特有的消化系统(胃分化为腺胃和肌胃;肌胃能够发生有力且持续的收缩膨胀,从而将难以消化的食物残余压缩成食团;食道能够进行有效的逆蠕动作用,将食团从肌胃运移到口腔,并最终吐出)在1.2亿年前的反鸟类中就已经演化出来。此次,研究人员对这件保存有食团的反鸟类进行了详细的比较解剖学和系统发育的研究,认为其代表了一个新的属种,将其命名为奇异食鱼反鸟(Piscivorenantiornis inusitatu)。

奇异食鱼反鸟的骨骼大多分散保存,恰好为特征的观察提供了便利。研究者观察到奇异食鱼反鸟的颈椎椎体关节面与所有现生鸟类和化石鸟类大相径庭。现生鸟类的颈椎椎体关节面是特有的“异凹型”(又称“马鞍型”)。以椎体前关节面为例,当从背(腹)面观察时,该关节面的横截面是凹陷的,而当从侧面观察时,这一关节面的纵截面却是凸起的,与其关节的前一椎体的后关节面则恰好相反。正是由于这样的关节方式,鸟类的脖子相比于其它脊椎动物更为灵活,一些鸟类的头部甚至能够发生180度的转动,这为鸟类观察周围的环境以及取食等都提供了优势。异凹型的颈椎在中生代的反鸟类中已经出现,如早白垩世的侯氏鹏鸟和晚白垩世的多数反鸟类;而一些反鸟类仍然保存了爬行类常见的双凹型或前凹型的椎体关节面。在奇异食鱼反鸟中,颈椎椎体的前关节面虽然也是“异凹型”的,但却是“异常的”——该关节面在背(腹)面是“凹陷”的,而在外侧面则是“凸起”的。所以,奇异食鱼反鸟的颈椎椎体前关节面与现生鸟类颈椎椎体的后关节面是相同的,给人一种“椎体的前后关节面在奇异反鸟中发生了倒转”的印象,正是基于这样异常的现象,研究者将其种名定为“奇异的”。前后关节面的“倒转”似乎对脖子的灵活性影响甚微,因为前后椎体仍然可以在背腹向和水平方向上进行大范围的相互转动。这一发现表明鸟类在演化初期,椎体关节的方式比此前知道的更为复杂。

奇异食鱼反鸟还保存了许多区别于其它反鸟类的特征,如前颌骨联合具有缺口,胸骨前缘的左右乌喙骨槽明显分离,髂骨内侧面发育上髋臼突等。系统发育的研究表明食鱼反鸟在反鸟亚纲内处于较为进步的位置。

该项研究得到了国家自然科学基金、中科院青年创新促进会等项目的支持。(来源:中国科学院古脊椎动物与古人类研究所)

 
 
 
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