
疑惑巾幗鳥(niǎo)復(fù)原圖(張宗達(dá)繪制)

疑惑巾幗鳥(niǎo)正型標(biāo)本、頭骨LSF成像、類(lèi)迷骨組織結(jié)構(gòu)、幗鳥(niǎo)原始鳥(niǎo)類(lèi)的河北惑巾翼載—展弦比分布圖(王敏供圖)

脊椎動(dòng)物主要類(lèi)群的肩胛骨—烏喙骨演化簡(jiǎn)圖;中生代鳥(niǎo)類(lèi)系統(tǒng)樹(shù)揭示肩帶和手部骨骼的重要演化階段(王敏供圖)
(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:近期,中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所王敏、省早世大始鳥(niǎo)周忠和、白堊北溝托馬斯在《美國(guó)科學(xué)院院刊》(PNAS)發(fā)表了最新研究成果,現(xiàn)原報(bào)道了在中國(guó)發(fā)現(xiàn)的類(lèi)迷
深圳美女上門(mén)預(yù)約(微信156-8194-*7106)提供頂級(jí)外圍女上門(mén),可滿足你的一切要求一早白堊世原始鳥(niǎo)類(lèi):迷惑巾幗鳥(niǎo)(Jinguofortis perplexus)。巾幗鳥(niǎo)的幗鳥(niǎo)發(fā)現(xiàn)為討論鳥(niǎo)類(lèi)的早期演化、生態(tài)分異提供了大量關(guān)鍵信息,河北惑巾表明發(fā)育的省早世大始鳥(niǎo)可塑性在鳥(niǎo)類(lèi)演化早期扮演著非常重要的角色。
巾幗鳥(niǎo)發(fā)現(xiàn)于河北省早白堊世的白堊北溝大北溝組,2017年周忠和帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)在該地點(diǎn)進(jìn)行野外考察,并在上覆火山灰中取樣。中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所孟慶任研究員通過(guò)SIMS鋯石U-Pb測(cè)年方法,確定巾幗鳥(niǎo)生活在距今約1.27億年前。研究團(tuán)隊(duì)對(duì)巾幗鳥(niǎo)進(jìn)行了比較形態(tài)學(xué)、骨組織學(xué)、飛行能力以及系統(tǒng)發(fā)育的研究,認(rèn)為巾幗鳥(niǎo)屬于目前已知僅次于孔子鳥(niǎo)目的最原始的尾綜骨類(lèi)鳥(niǎo)類(lèi)。尾綜骨類(lèi)是指末端的數(shù)枚尾椎愈合成一塊復(fù)合骨(稱(chēng)之為尾綜骨)的鳥(niǎo)類(lèi),涵蓋了除始祖鳥(niǎo)、熱河鳥(niǎo)類(lèi)之外的所有鳥(niǎo)類(lèi)。反鳥(niǎo)類(lèi)和今鳥(niǎo)型類(lèi)(后者演化出所有現(xiàn)代鳥(niǎo)類(lèi))是在中生代演化最為成功的鳥(niǎo)類(lèi),這兩個(gè)類(lèi)群的早期分子已經(jīng)出現(xiàn)大量進(jìn)步的形態(tài)和生理特征,屬種眾多。而較反鳥(niǎo)類(lèi)和今鳥(niǎo)型類(lèi)更原始的尾綜骨類(lèi)屬種非常稀少,僅有孔子鳥(niǎo)類(lèi)和會(huì)鳥(niǎo)類(lèi)。從而形成了一個(gè)長(zhǎng)尾的最原始鳥(niǎo)類(lèi)(始祖鳥(niǎo)、熱河鳥(niǎo)類(lèi))和更進(jìn)步的反鳥(niǎo)類(lèi)和今鳥(niǎo)型類(lèi)之間的“演化空白”,極大限制了我們對(duì)尾綜骨類(lèi)演化初期的認(rèn)識(shí)。巾幗鳥(niǎo)恰好補(bǔ)充了這一空白,它呈現(xiàn)出高度鑲嵌演化的特征組合:齒列、部分頭骨和肩帶形態(tài)與非鳥(niǎo)類(lèi)獸腳類(lèi)恐龍相似,但同時(shí)具有退化的手指、加長(zhǎng)的前肢、愈合的尾綜骨等典型的鳥(niǎo)類(lèi)特征,這也正是其種名的來(lái)源。其屬名取自“巾幗”的漢語(yǔ)拼音,獻(xiàn)給所有工作在一線的女性科研人員。
巾幗鳥(niǎo)與2016年研究報(bào)道的重明鳥(niǎo)(Chongmingia)形態(tài)相似。重明鳥(niǎo)保存不完整,尤其缺失尾椎和頭骨,因此在其最初的研究中系統(tǒng)位置難以確定。而巾幗鳥(niǎo)的發(fā)現(xiàn)則為解決重明鳥(niǎo)的分類(lèi)位置提供了線索:對(duì)大量中生代鳥(niǎo)類(lèi)系統(tǒng)發(fā)育的研究表明,巾幗鳥(niǎo)和重明鳥(niǎo)構(gòu)成姐妹群,屬于已知的除孔子鳥(niǎo)目外最原始的尾綜骨類(lèi),研究團(tuán)隊(duì)將這一支系命名為巾幗鳥(niǎo)科(Jinguofortisidae)。巾幗鳥(niǎo)科最明顯的特征是具有愈合的烏喙骨和肩胛骨(稱(chēng)之為肩胛烏喙骨),這一現(xiàn)象在中生代鳥(niǎo)類(lèi)僅見(jiàn)于孔子鳥(niǎo)目,在現(xiàn)生鳥(niǎo)類(lèi)中主要見(jiàn)于古顎類(lèi)(鴕鳥(niǎo)、鴯鹋等),而在具有飛行能力的多數(shù)鳥(niǎo)類(lèi)中這兩塊骨骼是相互獨(dú)立的。愈合的肩胛烏喙骨是一個(gè)非常原始的特征,它在四足動(dòng)物的演化歷史中甚至早于指(趾)節(jié)的出現(xiàn);二者的分離最早開(kāi)始于原始的羊膜類(lèi)動(dòng)物,并隨后廣泛分布(如有鱗類(lèi)、鱷類(lèi)等),但同時(shí)一些類(lèi)群又獨(dú)立演化出了愈合的肩胛烏喙骨,包括多數(shù)非鳥(niǎo)類(lèi)恐龍和翼龍等。肩胛骨和烏喙骨在發(fā)育上往往顯現(xiàn)出相互愈合的趨勢(shì),這主要源自它們?cè)诎l(fā)育初期來(lái)源于未分異的同質(zhì)凝結(jié)。在軟骨發(fā)生的過(guò)程中,當(dāng)成骨作用或者先骨細(xì)胞分異被推遲時(shí),才會(huì)造成這兩塊骨骼的分離。
通過(guò)追溯這兩塊骨骼在四足動(dòng)物主要類(lèi)群中的發(fā)育情況,研究團(tuán)隊(duì)提出愈合的肩胛烏喙骨是在孔子鳥(niǎo)目和巾幗鳥(niǎo)科中獨(dú)立發(fā)生的,而愈合的發(fā)生有可能源自這兩個(gè)類(lèi)群個(gè)體發(fā)育中相對(duì)較快的成骨作用,對(duì)原始鳥(niǎo)類(lèi)骨組織結(jié)構(gòu)的分析也支持這一假說(shuō)。巾幗鳥(niǎo)和孔子鳥(niǎo)類(lèi)生長(zhǎng)速度快于始祖鳥(niǎo)和熱河鳥(niǎo)類(lèi),較快的生長(zhǎng)速度能夠縮短達(dá)到成年需要的時(shí)間,減小被捕食的機(jī)率,但同時(shí)加快的成骨作用使得肩胛骨和烏喙骨在骨化過(guò)程中“未來(lái)得及”相互分離,從而形成愈合的肩胛烏喙骨(可以看作骨化作用加快的“副作用”)。而較巾幗鳥(niǎo)進(jìn)步的會(huì)鳥(niǎo)類(lèi)、原始的今鳥(niǎo)型類(lèi)和反鳥(niǎo)類(lèi),其生長(zhǎng)速度慢。今鳥(niǎo)型類(lèi)和反鳥(niǎo)類(lèi)早期代表的個(gè)體明顯小于巾幗鳥(niǎo),所以減慢的生長(zhǎng)速度并不會(huì)顯著延長(zhǎng)其達(dá)到成年所需要的時(shí)間;而這兩個(gè)類(lèi)群已經(jīng)具有和現(xiàn)代鳥(niǎo)類(lèi)相似的骨骼—肌肉系統(tǒng),在胚胎發(fā)育階段,不同的肌肉會(huì)對(duì)尚處于軟骨階段的肩胛骨和烏喙骨發(fā)生不同方向的作用,有利于這兩塊骨骼在骨化過(guò)程中相互分離。研究團(tuán)隊(duì)提出巾幗鳥(niǎo)和孔子鳥(niǎo)具有的肩胛烏喙骨有可能是來(lái)自異時(shí)性發(fā)育中的過(guò)型形成作用(因?yàn)榭焖俚纳L(zhǎng),后裔在早期發(fā)育階段就出現(xiàn)祖先的特征,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步生長(zhǎng)形成新的特征),體現(xiàn)了發(fā)育的可塑性。發(fā)育可塑性是指當(dāng)環(huán)境改變,生物個(gè)體能夠改變發(fā)育過(guò)程的能力,這一過(guò)程往往誘導(dǎo)出現(xiàn)一些新的特征。上述的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步表明在討論鳥(niǎo)類(lèi)或者其它生物的早期演化(特別是鑲嵌演化)時(shí),發(fā)育可塑性是一個(gè)非常關(guān)鍵的因素。
本研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年基金、基礎(chǔ)科學(xué)中心項(xiàng)目,以及中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)的支持。
原文鏈接:http://www.pnas.org/content/early/2018/09/18/1812176115