2023年01月06日 星期五
长着恐龙头骨和怪异身体
新属种化石破解早期鸟类演化谜团
朱氏克拉通鸷正型标本
(图片由受访者提供)

    科普时报讯(记者陈杰)中生代记录了鸟类如何从恐龙演化出来,但这一演化阶段鸟类谱系中的鸟胸类已经演化出大量与现生鸟类相似的形态特征,与最原始的鸟类(始祖鸟)在形态上差异巨大。科学界认为早期鸟类的演化进程谜团依然待解。1月3日,记者从中国科学院古脊椎动物与古人类研究所获悉,该所李志恒和王敏研究团队基于“朱氏克拉通鸷”化石的研究取得进展,揭示出早期鸟类头骨和肩胛骨及第一蹠骨的适应性演化过程。相关研究成果日前发表在《自然·生态与进化》上。

    用于研究的鸟类化石是在热河生物群(距今1.35亿—1.2亿年)发现一种基干鸟类巾帼鸟科的新属种,被命名为朱氏克拉通鸷。该物种的演化位置介于二者之间的非鸟胸类鸟类,为研究早期鸟类演化进程提供了重要信息。

    李志恒表示,克拉通鸷与兽脚类恐龙在头骨形态上相差无几,特别是保留了原始主龙类双颞孔的结构——上、下颞孔独立于眼眶且相互分离,翼骨具有膨大的方骨支,犁骨粗大。“这些原始的特征都说明克拉通鸷并未演化出现生多数鸟类具有的头骨可动性,即上颌独立于脑颅和下颌发生运动。与之相对,克拉通鸷的头后骨骼却已经具有大量鸟类的进步特征,说明了头骨和身体的模块化演化,头骨特别是颞区和腭区在演化上比较保守。”

    克拉通鸷最为特殊的是具有异常长的肩胛骨和第一蹠骨。科研人员通过比较分支系统学的方法,追溯了上述两块骨骼在恐龙—鸟类演化过程中的动态轨迹,发现肩胛骨在兽脚类恐龙比在鸟类中更易发生长度的改变,其在克拉通鸷中的独立加长有可能是适应飞行的一种尝试。

    李志恒认为,第一蹠骨在克拉通鸷中的加长是独立演化的结果,这一结论也可以从第一蹠骨的系统发育信号的变化中得到证实:其受系统发育关系影响的程度在兽脚类恐龙中较高,但是在接近副鸟类时降低。“第一蹠骨的异常增长有可能与克拉通鸷类似猛禽一样的生态习性有关。克拉通鸷独特的肩胛骨和蹠骨显示了在个体发育、自然选择和生态功能机会的动态作用下,一些看似演化相对保守的骨骼‘摆脱了限制’而发生演化变化的现象。”

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