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鳥(niǎo)類(lèi)生物多樣性演化和氣候及白堊紀(jì)末大滅絕事件的關(guān)系示意圖（任名卉繪）

鳥(niǎo)類(lèi)和恐龍形態(tài)差異度分析顯示早期鳥(niǎo)類(lèi)明顯不同于其恐龍近親
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所：2021年2月22日一周出版的美國(guó)科學(xué)院院刊（PNAS）在線(xiàn)發(fā)表了中科院古脊椎所余逸倫、張馳副研究員、科學(xué)刊徐星研究員的院院S研樣性演化北京外圍(外圍聯(lián)系方式)(電話(huà)微信156-8194-*7106)全國(guó)1-2線(xiàn)熱門(mén)城市高端外圍預(yù)約快速安排30分鐘到達(dá)關(guān)于鳥(niǎo)類(lèi)生物多樣性大尺度演化的成果，該研究通過(guò)整合現(xiàn)代鳥(niǎo)類(lèi)分子系統(tǒng)樹(shù)和滅絕鳥(niǎo)類(lèi)與虛骨龍類(lèi)恐龍的究顯系統(tǒng)發(fā)育和形態(tài)數(shù)據(jù)，在同一框架下探討冠群鳥(niǎo)類(lèi)和干群鳥(niǎo)類(lèi)的示鳥(niǎo)受氣生物多樣性演化。該研究揭示了鳥(niǎo)類(lèi)從侏羅紀(jì)起源直至今日出現(xiàn)過(guò)3次大規(guī)模凈成種速率的類(lèi)多增加，前兩次大規(guī)模凈成種速率增加分別對(duì)應(yīng)了鳥(niǎo)類(lèi)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和取食系統(tǒng)形態(tài)的候變化影加速演化；研究還發(fā)現(xiàn)，鳥(niǎo)類(lèi)生物多樣性演化主要受氣候變化的美國(guó)影響，同時(shí)也受到白堊紀(jì)末大滅絕事件的科學(xué)刊北京外圍(外圍聯(lián)系方式)(電話(huà)微信156-8194-*7106)全國(guó)1-2線(xiàn)熱門(mén)城市高端外圍預(yù)約快速安排30分鐘到達(dá)影響。
生物多樣性演化是院院S研樣性演化當(dāng)前學(xué)界的熱點(diǎn)研究方向，但生物學(xué)家和古生物學(xué)家在探討生物多樣性演化時(shí)，究顯往往采用不同的示鳥(niǎo)受氣數(shù)據(jù)和研究方法。生物學(xué)家采用現(xiàn)代生物的類(lèi)多基因組學(xué)數(shù)據(jù)，主要分析生物凈成種率在地史時(shí)期的候變化影變化規(guī)律；古生物學(xué)家采用化石數(shù)據(jù)，主要分析化石物種在地層中的美國(guó)分布規(guī)律。這導(dǎo)致同一生物類(lèi)群的研究結(jié)果無(wú)法在同一演化框架下進(jìn)行對(duì)比和探討，其中鳥(niǎo)類(lèi)宏演化過(guò)程研究就存在這樣的問(wèn)題。研究人員通過(guò)構(gòu)建三棵包含102個(gè)化石物種和約200種現(xiàn)生鳥(niǎo)類(lèi)的超樹(shù)，使用化石生滅模型計(jì)算鳥(niǎo)類(lèi)從起源至今凈成種速率隨時(shí)間的變化；使用包含非鳥(niǎo)虛骨龍類(lèi)，干群鳥(niǎo)類(lèi)和冠群鳥(niǎo)類(lèi)的形態(tài)學(xué)矩陣以及分模塊的寬松形態(tài)鐘模型計(jì)算不同解剖學(xué)模塊演化速率在系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)上的變化；使用形態(tài)分異度分析和形態(tài)空間重疊程度分析對(duì)比干群鳥(niǎo)類(lèi)和非鳥(niǎo)恐龍的形態(tài)差異性。
研究結(jié)果表明，在鳥(niǎo)類(lèi)的演化歷史中凈成種速率有過(guò)三次大規(guī)模的增加。第一次增加位于165至135百萬(wàn)年前之間，并伴隨著與運(yùn)動(dòng)功能有關(guān)的解剖學(xué)模塊加速演化，形態(tài)分異度擴(kuò)大以及相對(duì)于非鳥(niǎo)類(lèi)恐龍類(lèi)群的形態(tài)空間偏移，暗示了基干鳥(niǎo)類(lèi)發(fā)生過(guò)一次適應(yīng)輻射，并占據(jù)了與祖先類(lèi)群不同的生態(tài)位。第二次增加位于90至55百萬(wàn)年前之間，并在70-65百萬(wàn)年前之間存在一次大幅度的下降以及后續(xù)的快速反彈。這一時(shí)段早期冠群鳥(niǎo)類(lèi)頭骨形態(tài)演化速率增加，暗示了這次輻射與第一次的驅(qū)動(dòng)力不同，有可能是由于食性以及取食行為的多樣化導(dǎo)致的。第三次增加起始于約40-45百萬(wàn)年前，由于形態(tài)演化速率分析中使用的冠群鳥(niǎo)類(lèi)較少，本項(xiàng)研究未能夠?yàn)檫@次輻射提供形態(tài)學(xué)方面的證據(jù)。盡管如此，這次輻射依然得到了分子系統(tǒng)學(xué)以及部分化石證據(jù)的支持。
雖然從功能形態(tài)學(xué)和生態(tài)學(xué)的角度，早期干群鳥(niǎo)類(lèi)和早期冠群鳥(niǎo)類(lèi)的輻射是由不同的因素驅(qū)動(dòng)的，但是鳥(niǎo)類(lèi)的凈成種速率變化趨勢(shì)整體與自侏羅紀(jì)以來(lái)的全球溫度變化趨勢(shì)呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。之前的研究認(rèn)為，由氣候變化驅(qū)動(dòng)的棲息地碎片化所導(dǎo)致的異域物種形成是控制冠群鳥(niǎo)類(lèi)多樣性變化的關(guān)鍵因素。新研究顯示，干群鳥(niǎo)類(lèi)的多樣性變化可能也由相同的因素控制。研究顯示，除了氣候變化，白堊紀(jì)末大滅絕事件也對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)多樣性演化造成了影響，不過(guò)，白堊紀(jì)末大滅絕事件對(duì)干群鳥(niǎo)類(lèi)和同時(shí)期的飛行動(dòng)物翼龍類(lèi)的影響顯著大于冠群鳥(niǎo)類(lèi)的影響，這導(dǎo)致干群鳥(niǎo)類(lèi)和翼龍完全滅絕，釋放出的大量生態(tài)位為冠群鳥(niǎo)類(lèi)在新生代初期的大輻射創(chuàng)造了條件。
余逸倫是古脊椎所博士一年級(jí)研究生，由徐星研究員和張馳副研究員聯(lián)合指導(dǎo)。這一項(xiàng)目源于余逸倫在北京大學(xué)本科學(xué)習(xí)期間參加的由張馳副研究員指導(dǎo)的古脊椎所2019年大學(xué)生科創(chuàng)計(jì)劃。張馳副研究員主要研究方向?yàn)橄到y(tǒng)學(xué)分析方法、模型和計(jì)算程序開(kāi)發(fā)以及生物宏演化。他曾主導(dǎo)開(kāi)發(fā)了整合分子和化石形態(tài)數(shù)據(jù)的貝葉斯葉端定年方法，該方法在本研究中用于干群鳥(niǎo)類(lèi)系統(tǒng)樹(shù)構(gòu)建和定年、計(jì)算形態(tài)特征演化速率、以及基于超樹(shù)計(jì)算凈成種速率，是本研究的核心方法。
這一研究也是中國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金委首批基礎(chǔ)中心項(xiàng)目“克拉通破壞與陸地生物演化”項(xiàng)目的一部分。由周忠和與朱日祥院士主持的“克拉通破壞與陸地生物演化”項(xiàng)目旨在探討地球深部過(guò)程、地表環(huán)境和生物演化之間的關(guān)系。探討華北克拉通破壞和著名的燕遼生物群與熱河生物群演化之間的關(guān)系需要區(qū)分全球和區(qū)域信號(hào)，這項(xiàng)新研究從鳥(niǎo)類(lèi)生物多樣性演化的角度探討了生物演化和環(huán)境的關(guān)系，顯示始于鳥(niǎo)類(lèi)第一次大輻射的起始時(shí)間和燕遼生物群大致同期，暗示鳥(niǎo)類(lèi)的起源和輻射與這一時(shí)期的重要地質(zhì)事件是相關(guān)的。
這一研究受到中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)B類(lèi)（XDB26000000和XDB18000000），國(guó)家自然科學(xué)基金委基礎(chǔ)中心項(xiàng)目（41688103）和古脊椎所2019年大學(xué)生科創(chuàng)計(jì)劃等項(xiàng)目的支持。
論文鏈接：https://www.pnas.org/content/118/10/e2019865118

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