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早白垩世一反鸟类新属种——大平房翼鸟

2015年8月22日,在线出版的《系统古生物学》(Journal of Systematic Paleontology)上,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的王敏、胡晗、以及得克萨斯大学的李志恒报道了早白垩世一反鸟类新属种,并讨论了鸟类头骨的早期演化,首次发现有利于鸟类取食活动的头骨特征在鸟类演化初期就已经出现。

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新标本命名为大平房翼鸟(Pterygornis dapingfangensis),属于较为进步的反鸟类。其胸骨前缘发育外胸骨柄,在现生鸟类中,外胸骨柄主要用于附着胸乌喙锁骨膜,而这一结构未在其它早白垩世鸟类有过报道。


早白垩世的反鸟类标本虽然较为完整,但不同骨骼相互压覆,因此其头骨的形态特征难以观察。新标本骨骼分散,尤其是细小的头骨骨骼保存较好,使得能够对头骨的部分形态进行复原,特别是颧骨和方颧骨。


据研究人员介绍,颧骨和方颧骨来自不同的骨化中心,在现生鸟类胚胎期,二者就已经完全愈合成一棒状骨骼,构成眼眶的下缘。而在鸟类的近亲恐龙中,颧骨和方颧骨并不愈合,颧骨后端分叉形成眶后骨突和方颧骨突,而方颧骨则为“T”型,分别向前、向背侧、向后伸出颧骨突、鳞状骨突和腹后侧突。


在恐龙中,颧骨的眶后骨突与眶后骨关节,从而将眼眶与下颞窝完全隔开;方颧骨的鳞状骨突与鳞骨关节,构成下颞窝封闭的后缘。相较恐龙,现生鸟类头骨发生了巨大的改变,尤其是眼眶的后部——眶后骨退化,颧骨——眶后骨关节、方颧骨——鳞状骨关节丢失等,这些改变使得鸟类能够通过方骨在前后方向上的活动,推动腭部的骨骼向前向后,最终使得嘴巴能够相对于脑袋进行抬升或下降,完成取食活动。


长期以来,由于化石保存的原因,上述眼眶后部骨骼的变化在恐龙——鸟类的演化过程中是如何发生的并不清楚。通过详细的对比,王敏等首次发现翼鸟的方颧骨与始祖鸟、孔子鸟、会鸟、热河鸟和古喙鸟相似,都失去了腹后侧突,而成“L”型骨骼。


相比于恐龙,方颧骨和颧骨在原始鸟类中变得纤细,同时鳞状骨突和眶后骨突退化明显,推测颧骨——眶后骨和方颧骨——鳞状骨的关节在早白垩世的鸟类中就已经缺失,并且“T”型的方颧骨在向短柄状的形态演化过程中,经历了“L”型过渡阶段,并首先失去了腹后侧突,表明这一有利于鸟类取食活动的头骨特征在鸟类演化初期就已经出现。


该项研究得到了科技部973项目、国家自然科学基金、国家基础科学人才培养基金古脊椎动物与古人类学特殊学科点等项目的支持。


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