Äσ ◎本报记者 陆成宽∂
反鸟类在6600万年前的白垩纪末期大灭绝事件中消失了。而具有可动性头骨的今鸟型类则在ς大灭↑绝中存活了下来,并在新生代快速演化并形成了如今的现代鸟类。这说明,鸟类头骨的头骨可动性增加了鸟Ċc;类个体在面临极端选择压力时的适应性。
王敏 中科院Î古脊椎♬所研 究员
鸟类是´目前世界上多样性最丰富的陆生脊ℑ椎动物。鸟类的演化之所以如此成功,头骨具有独特的可动性是其中的一个关键因素。
α 近日,通过高精度વ三维扫描和复原,我国科研人员发现,距今1.2亿年的中生代反鸟类头骨保留了大量主龙类的原始特征,呈现出模块化的演化特点。相关研究成果在线发表于自Š然指数期刊《eLife》。
“这说明,现生鸟类头骨的可动性在反鸟类中没有出现。”12月7日,³论文第一作者兼通讯作者、中科院古脊椎所研究员王敏告੦诉&#ffe1;科技日报记者。
两个通ૠ道,让现代鸟类头骨可以灵活移♠动
反鸟类,指的是口内残存牙齿的«一类鸟。反鸟类肩胛骨和乌喙骨的ી连接方式与现代鸟类相反,Α因此被命名为反鸟类。反鸟类现已全部灭绝。
在现生脊椎动物中,鸟类和部分有鳞类的头骨演化出了特有的功ਫ਼能:头骨的部分骨骼能发生相互独立的运动。古生物学家将这种特有的功能称为头骨可੍动性。“这一功能特征使得鸟嘴能够完成大量精细的动作,就像人的手一样。”王敏指出。
鸟类头骨可动性的发生主要依赖于两个通道:由方骨—颧骨—方颧骨—上颌关联而成的头骨“侧℘面通道”,和由方骨—翼Μ骨—颚ࢮ骨—犁骨在腭面构成的“腭面通路”。“简单地说,随着方骨的前、后转动,这两个通道上的骨骼通过可动关节发生位移,就能像传送带一样完成嘴巴的张开和闭合。”王敏解释道。
一般认为,鸟类的祖先——非ડ鸟类恐龙的头骨因为缺失“侧´面通道”和“腭面通路”,而不具有头骨可动性,因而显得异常笨拙。
长期以来,鸟类头骨独特的头‚骨可动性是如何演化而来这一问题备受学界关注。“然而,ÿ受化石保存和研究手段的限制,鸟类头骨主要区域的形态功能,特别是上述通路在鸟类演化历史¦中是如何变化的这一问题,我们并不清楚。”王敏坦言。
镶嵌演化,反鸟类颞区、腭ਫ਼区特征相¼对原始
⊆ ¿此次研究中,研究人员使用了高精ⓟ度CT扫描技术对中生代反鸟类雅尾鹓鶵的头骨进行了三维复原,重建了包含几乎所有头骨骨骼的立体形态,包括构成头骨可动性通道的骨骼。
研究结果显示,中生代反鸟类雅尾鹓鶵保留了典型的主龙类双颞弓的’颞区结构,“侧面通道”并未形成;同时,雅尾鹓鶵的腭ફ面构造与兽ⓒ脚类恐龙的腭面构造相差无几,“腭面通道”也未出现。
“相较于颞区和腭区的构造,雅尾鹓鶵的其他头骨形←态都呈现出典型的、进步的特征。这说明,头骨不同部位的演化速度是不一致的,颞区和腭区在演化上相对保守。像雅尾鹓鶵这样原始和进步的形态特征同时出现的演化,就是典型的镶嵌演▥化。”王ⓛ敏说。
王敏表示,以雅尾鹓鶵为代表的反鸟类是中生代鸟类中演ਖ਼化最成功的一个类群,但是它们的头骨却不具备头骨可动ਬ性,并不是可动性头骨。这说明,在鸟类演化历程上,可动性头骨这一形态功能特征和多样性演化之间的相互促进关系,☻发生在反鸟类从鸟类的主干分离之后。
“反鸟类虽然曾经在全球广泛分布,但他们都在6600万年前的白垩纪末期大灭Ò绝事件中消失了。具有可动性头骨的今鸟型类则在大灭绝中存活了下来,并在新生代快速演化并形成了如今的现代鸟类。”王敏表示,“这∗说明,鸟类头骨的头骨可动性增Ąe;强了鸟类个体在面临极端选择压力时的适应性。”
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