原始鸟类研究揭示鸟类肩带骨骼的发育可塑性

作者: 王敏、周忠和、托马斯

来源: 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所

发布日期: 2018-09-26 17:00:00

中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的研究团队在《美国国家科学院院刊》发表研究成果,揭示了原始鸟类巾帼鸟的肩带骨骼发育可塑性,填补了鸟类演化早期的空白,为理解鸟类早期演化提供了重要线索。

近期,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所王敏、周忠和、托马斯在《美国国家科学院院刊》(PNAS)发表了最新研究成果,报道了在中国发现的一早白垩世原始鸟类:迷惑巾帼鸟(Jinguofortis perplexus)。巾帼鸟的发现为讨论鸟类的早期演化、生态分异提供了大量关键信息,表明发育的可塑性在鸟类演化早期扮演着非常重要的角色。

巾帼鸟发现于河北省早白垩世的大北沟组,2017年周忠和带领的研究团队在该地点进行野外考察,并在上覆火山灰中取样。中科院地质与地球物理研究所研究员孟庆任通过SIMS锆石U-Pb测年方法,确定巾帼鸟生活在距今约1.27亿年前。研究团队对巾帼鸟进行了比较形态学、骨组织学、飞行能力以及系统发育的研究,认为巾帼鸟属于目前已知仅次于孔子鸟目的最原始的尾综骨类鸟类。

巾帼鸟与2016年研究报道的重明鸟(Chongmingia)形态相似。重明鸟保存不完整,尤其缺失尾椎和头骨,因此在其最初的研究中系统位置难以确定。而巾帼鸟的发现则为解决重明鸟的分类位置提供了线索:对大量中生代鸟类系统发育的研究表明,巾帼鸟和重明鸟构成姐妹群,属于已知的除孔子鸟目外最原始的尾综骨类,研究团队将这一支系命名为巾帼鸟科(Jinguofortisidae)。

通过追溯这两块骨骼在四足动物主要类群中的发育情况,研究团队提出愈合的肩胛乌喙骨是在孔子鸟目和巾帼鸟科中独立发生的,而愈合的发生有可能源自这两个类群个体发育中相对较快的成骨作用,对原始鸟类骨组织结构的分析也支持这一假说。研究团队提出巾帼鸟和孔子鸟具有的肩胛乌喙骨有可能是来自异时性发育中的过型形成作用,体现了发育的可塑性。

上述的发现进一步表明在讨论鸟类或者其它生物的早期演化时,发育可塑性是一个非常关键的因素。

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