恐龙妈妈的证据是真的么?

作者: 秦子川

来源: 中科院之声

发布日期: 2018-12-13 17:00:00

本文讨论了恐龙是否具有髓质骨的问题,这是一种仅在雌性鸟类中发现的特殊骨组织结构,用于在繁殖期提供钙质。近年来,恐龙骨组织学的研究发现,恐龙可能也发育髓质骨,这一发现被视为恐龙与鸟类亲缘关系的重要证据。然而,骨组织学的进一步研究表明,除繁殖外,病理原因也可能导致类似结构,这使得用髓质骨判断化石性别变得复杂。中科院古脊椎所的一项新研究提出了化石中髓质骨的鉴定方法,为解决这一问题提供了新的方向。

恐龙妈妈的证据是真的么?

中科院之声

2018-12-13 17:00:00

转自公众号:中科院古脊椎所

什么是髓质骨?髓质骨,一种现今仅存于雌性鸟类的特殊骨组织结构。这种结构主要存在于骨髓腔等骨骼腔体中,并具有一个非常独特的功能。在鸟类繁殖期,雌性鸟类需要大量的钙元素制造蛋壳,而大部分情况下,日常摄入的钙很难满足要求。髓质骨正是在这种情况下,短暂出现,为产卵过程提供钙质。最神奇的是,它仅存于雌性个体中,且只在性成熟后的繁殖期短暂出现。这意味着,找到这种结构,就说明个体是雌性,故其可谓“母亲的证据”。

雷克斯暴龙:温柔的妈妈?现生脊椎动物中,髓质骨仅在鸟类中发现(爬行动物中没有发现类似结构)。有趣的是,近年来恐龙骨组织学的研究却提出,恐龙各类群都可能发育髓质骨。这也被当做恐龙与鸟类之间亲缘关系的重要证据。恐龙发育髓质骨的最早研究来自著名的兽脚类恐龙-雷克斯暴龙,引发了剧烈的反响。很快,科学家们相继在其它兽脚类恐龙、鸟脚类恐龙和蜥脚类恐龙中都发现了疑似髓质骨的骨组织结构。

这些“母亲的证据”,让很多恐龙化石被贴上了“恐龙妈妈”的标签,恐龙的形象似乎在公众视野中更加立体了。在恐龙当中最早报道的髓质骨(MB,Medullary bone)结构,来自雷克斯暴龙Tyrannosaurus rex后续在鸟脚类恐龙Dysalotosaurus之中发现的疑似髓质骨的结构这是真的么?恐龙真的都有髓质骨么?答案并不是单纯的“是”。

实际上,骨组织学研究发现,除产卵繁育过程,病理原因也可能导致产生类似形态。而只有因繁殖产卵形成的髓质骨才和性别有关。因此,用髓质骨判断化石性别,进入了瓶颈。根源上讲,我们缺少一个“完美”的范例,缺少对髓质骨充分、排他的定义。一千个人心中有一千个哈姆雷特,仅仅凭“我觉得像”髓质骨,就判断是雌性,未免太武断了。幸运的是,一项来自中科院古脊椎所的研究,在解决这个问题的道路上迈出了坚实的一步。

新研究揭开谜团12月5日,英国《自然—通讯》(Nature Communications)在线刊发了中科院古脊椎所邹晶梅、周忠和团队的最新研究成果。首次报道了早白垩世九佛堂组反鸟类的髓质骨(Medullary bone)材料,这是迄今为止最为确凿的中生代鸟类髓质骨研究。通过对标本的股骨、胫骨和趾骨详细的骨组织学研究,显示髓质骨遍布各长骨甚至趾节内,认为髓质骨是系统性的分布,而非孤例。

更重要的是通过对此前疑似“髓质骨”的非鸟恐龙和早期鸟类标本进行详细的对比、系统梳理,提出了化石中髓质骨的十一条鉴定方法。这是科学家首次系统的回答:什么是髓质骨? 髓质骨长什么样? 如何区分髓质骨和普通骨质?等一系列重要的问题。在新建立的鉴定标准下认为,大部分前人报道的“髓质骨”有待商榷,很多实际上是由病理或者其他原因导致。

鹏鸟未定种( IVPP V15576)股骨组织切片鹏鸟未定种( IVPP V15576) 趾节中髓质骨来源:中国科学院古脊椎动物与古人类研究所

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