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产自热河生物群的白垩纪古喙鸟揭示鸟类演化重要阶段

古喙鸟的复原图(Frederik Spindler 绘制)

古喙鸟的复原图(Frederik Spindler 绘制)

古喙鸟的生长阶段重建 (研究团队 供图)(注:左侧为本研究的幼年个体,其躯干的长度只有成年个体的一半,但是初级羽毛与前肢骨骼的比例已经接近成年个体)

古喙鸟的生长阶段重建 (研究团队 供图)(注:左侧为本研究的幼年个体,其躯干的长度只有成年个体的一半,但是初级羽毛与前肢骨骼的比例已经接近成年个体)

古喙鸟幼年标本照片和线条图(注:A 为正常光;B 为红蓝成像)(研究团队 供图)

古喙鸟幼年标本照片和线条图(注:A 为正常光;B 为红蓝成像)(研究团队 供图)

(神秘的地球uux.cn报道)据中国科学院古脊椎动物与古人类研究所:长期以来,德国索伦霍芬发现的始祖鸟一直是古生物学家探索鸟类起源的最重要的证据。然而,自上世纪90年代以来,中国辽西地区早白垩世热河生物群发现了大量带羽毛恐龙和原始鸟类,为鸟类起源和早期演化提供了更多关键性的证据。 

最近一项研究报道了一件产自热河生物群的古喙鸟(Archaeorhynchus)标本,揭示了鸟类演化的一个重要阶段。古喙鸟体型只有鸽子大小,是热河生物群真鸟类的一个重要分子。因其不发育牙齿,所以代表了现代无齿的鸟类与具有牙齿的反鸟类分化的重要证据。白垩纪繁盛的具有牙齿的反鸟主要栖息在树上,在6600万年前的大灭绝事件中与恐龙一同灭绝了。作为以种子为食的陆栖鸟类,古喙鸟所占据的生态位使鸟类冠群得以在k-pg大灭绝中存活下来。这意味着现今所有的鸟类都是与古喙鸟相似的、地面生活且不发育牙齿的真鸟类的后代。 

2018年,辽宁工程技术大学邀请古脊椎动物学家Christian Foth(弗里堡大学)、Frederik Spindler(阿尔特米尔河谷恐龙博物馆)和王世营(中国科学院古脊椎所)等人到阜新对一件鸟类化石的新标本进行研究。但是研究团队在对骨骼进行描述时遇到了一个严重问题:虽然骨头的几个细节,甚至是最后一顿饭的残余植物种子都清晰可见,但是大部分骨骼都堆叠在一起,几乎不能观察。为了解决这一问题,他们采用了红蓝成像方式拍照:在暗室使用蓝光照明,并在相机镜头前用红色滤光片拍摄。结果令人惊讶:骨头发出红色的光泽,而围岩仍然保持着灰色。经过多次调试,新标本呈现出了一幅伪彩图像,不仅提供了研究所需的信息,还具有一定的美感。 

研究人员通过对比发现新标本应该归属于古喙鸟,而且该标本体型较小,骨骼的愈合程度较低,代表了古喙鸟的幼年阶段。新标本解剖特征明显适合陆地行走,比如后肢较长,趾爪较短且弯曲程度较低。 

新标本最重要的信息来自于一团黑色的飞羽印痕。如此发达的飞羽出现在体型娇小的幼年个体身上,是一个非常不寻常的特征。这表明,古喙鸟在体型明显小于体成熟时就已经具备一定的飞行能力。而现生鸟类具备飞行能力时体型则已经达到体成熟大小。 

此外,新标本的腹部保存了一些尚未完全消化的种子化石,但未保存胃石,而体型更大古喙鸟则保存胃石。对现代食种鸟类的研究表明,处于不同个体发育阶段的个体可能更喜欢不同大小的种子,这说明古喙鸟可能在发育过程中改变了食性。 

论文链接:https://doi.org/10.3389/feart.2021.604520




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