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热河生物群鸟类材料揭示早期鸟类食性与牙齿退化的关系
2018-02-01 | 编辑: | 【

  现生鸟类具有高度特化的消化系统,能够为飞行提供高效的能量供应,而嗉囊和砂囊则是它们与其他爬行动物消化系统的最大区别所在。近日,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的邹晶梅、周忠和与山东临沂大学郑晓廷研究团队在《英国皇家学会会刊B》(Proceeding of the Royal Society B)上对一件热河生物群中发现的鸟类材料进行了再研究,建立了一个今鸟型类新属种,并更新了对早期鸟类食性与牙齿退化的认识。 

   此项研究中所重点涉及的标本STM35-3发现于辽西凌源地区的义县组地层,是唯一保存有直接证据证明其以种子为食的早白垩世今鸟型类。这件标本上保存有嗉囊,且嗉囊里保存有多枚种子。与此同时,这件标本上还同时保存有胃石,意味着它可能与现生吃种子的鸟类相似,具有能够对种子进行研磨的砂囊。 

  这件标本此前被归入了高冠红山鸟(Hongshanornis longicresta之中,属于红山鸟科。红山鸟科成员包括有一系列体型较小、后肢加长的基干今鸟型类。后肢比例显示红山鸟科成员大部分为涉禽,而这一习性与STM35-3中由直接证据所显示的吃种子的习性有所冲突。研究人员在对STM35-3进行深入的形态学研究之后,认为这件标本应当代表了一个新的今鸟型类属种,且与红山鸟科亲缘关系较远。二者在后肢长度、乌喙骨形态和喙部形态上具有明显的差异:STM35-3的前肢长度明显超过后肢,而红山鸟类的后肢远远长于前肢;STM35-3的乌喙骨更加强壮且较窄,而红山鸟类乌喙骨的胸骨关节面较宽;STM35-3的喙部完全缺齿,而红山鸟类的上下颌上均发育有细小的牙齿。由此,研究人员依据STM35-3建立了一个新属种:无牙古食种鸟(Eogranivora edentulata gen. et sp. nov 

  这件标本还为推测今鸟型类中食性与牙齿退化的关系提供了线索。牙齿的退化在兽脚类恐龙中与植食性紧密相关,但几乎没有直接证据的证明。古食种鸟是唯一有直接证据证明其植食性的早白垩世今鸟型类,且牙齿已完全退化。对牙齿完全退化和未完全退化的今鸟型类类群进行对比后,研究人员认为胃容物的状态能够一定程度上反映其食性:在可能为植食性的牙齿退化的类群中,胃石通常较小但数量较多,而牙齿未完全退化的类群中,胃石则相对较大但数量较小。由此可见,牙齿的退化可能与植食性具有一定的关系,而与胃石的存在并没有直接关系。牙齿未完全退化的今鸟型类可能为杂食性,昆虫和水生无脊椎动物都可能成为它们的食物。 

  此外,这件标本还明显缺失了第I趾,是中生代鸟类中此项特征的首次报道。在与同样缺失第I趾的现生地栖鸟类进行对比后,研究人员认为尽管其前肢长度显示其可能具有较强的飞行能力,但古食种鸟仍然明显为一种地栖型的鸟类。  

  该研究得到了国家自然科学基金委基础科学中心项目“克拉通破坏与陆地生物演化”,国家自然科学基金委面上项目、青年科学基金项目的资助。   

  原文链接:http://rspb.royalsocietypublishing.org/content/285/1871/20172494 

 

图1 无牙古食种鸟(Eogranivora edentulata gen. et sp. nov)标本(STM35-3)比例尺1厘米。(邹晶梅供图 

图2 无牙古食种鸟(Eogranivora edentulata gen. et sp. nov)标本(STM35-3)线绘图比例尺1厘米。(邹晶梅供图

 
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◎ 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所
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