中國科學家發現1.2億年前早期新證據 解答鳥類何以自恐龍演化

撰文:陳進安
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近期,中國科學院古脊椎動物與古人類研究所的科研人員,於遼西熱河生物群新發現「朱氏克拉通鷙」,其為長著恐龍頭骨和怪異身體的白堊紀鳥類,為解答鳥類如何自恐龍演化,並演化出獨有的形態特徵提供了新的化石證據。相關成果已發表在國際學術期刊《自然-生態與進化》上。

科研人員新發現了一種長著恐龍頭骨和怪異身體的白堊紀鳥類,命名為「朱氏克拉通鷙」。(央視新聞)

據央視報道,中生代記錄鳥類如何自恐龍演化並演化出獨有的體型特徵,該演化階段鳥類譜系的多樣性,以反鳥類和今鳥型類構成的鳥胸類為主,而後者已演化出大量與現生鳥類相似的形態特徵,與最原始的鳥類,即始祖鳥,在形態上巨大差異。演化位置介於二者之間的非鳥胸類鳥類(簡稱基幹鳥類)為填補這一鴻溝提供重要信息。然而,由於長期受限於化石發現,對基幹鳥類早期分異的研究被限制。是次發現的鳥類剛好屬於距今1.35億至1.2億年的熱河生物群基幹鳥類巾幗鳥科的新屬種,研究人員將其命名為「朱氏克拉通鷙」。

據悉,在頭骨形態上,克拉通鷙與獸腳類恐龍相差無幾,尤其保留了原始主龍類雙顳孔的結構,即上、下顳孔獨立於眼眶且相互分離,翼骨具有膨大的方骨支,犁骨粗大。這都說明克拉通鷙並未演化出現生多數鳥類具有的頭骨可動性,即上頜獨立於腦顱和下頜發生運動。不過,克拉通鷙的頭後骨骼已具大量鳥類的進步特徵,如骨化的胸骨、加長的前肢、縮短的尾骨、對握的腳爪等,反映頭骨和身體的模塊化演化,頭骨特別是顳區和腭區在演化上比較保守。

最特別的是,克拉通鷙具有異常長的肩胛骨和第一蹠骨,通過比較分支系統學的方法,研究人員追溯了兩塊骨骼在恐龍—鳥類演化過程中的動態軌跡。研究人員發現,相比獸腳類恐龍,肩胛骨在鳥類中更易發生長度變化,其在克拉通鷙中的獨立加長,或許是適應飛行的一種嘗試,因這可以擴大控制向下扇動翅膀的肌肉的附著面積。

克拉通鷙最為特殊的是具有異常長的肩胛骨和第一蹠骨,相當於腳掌最內側的骨骼。(央視新聞)

至於第一蹠骨的相對長度,克拉通鷙遠超過其他鳥類和多數恐龍。在恐龍—鳥類演化中,第一蹠骨顯示出縮短的趨勢,如在鳥類中,其相對長度比例遠小於原始的獸腳類恐龍,而鳥類第一蹠骨的比例在其分異伊始就已經確立。第一蹠骨在克拉通鷙中的加長是獨立演化的結果。第一蹠骨的系統發育信號的變化亦證實了該結論,即其受系統發育關係影響的程度在獸腳類恐龍中較高,但在接近副鳥類時降低。

報道進一步指,研究人員利用生態主軸分析,結合巨大的第一腳趾和彎曲的腳爪,提出第一蹠骨的異常增長,或與克拉通鷙類似猛禽一樣的生態習性有關。克拉通鷙獨特的肩胛骨和蹠骨,顯示在個體發育、自然選擇和生態功能機會的動態作用下,一些看似演化相對保守的骨骼「擺脫了限制」而發生演化變化的現象。