古脊椎所發(fā)現(xiàn)頸椎關(guān)節(jié)面發(fā)生前后倒轉(zhuǎn)的反鳥類

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曉木蟲

古脊椎所發(fā)現(xiàn)頸椎關(guān)節(jié)面發(fā)生前后倒轉(zhuǎn)的反鳥類

摘要: 　　4月13日出版的國際刊物古脊椎動物雜志（Journal of Vertebrate Paleontology）發(fā)表了中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類學(xué)習(xí)所的王敏與周忠和關(guān)于早期鳥類的學(xué)習(xí)成果。他們對首次發(fā)現(xiàn)的吃魚的反鳥進(jìn)行了形態(tài)學(xué)和系統(tǒng) ...

　　4月13日出版的國際刊物古脊椎動物雜志（Journal of Vertebrate Paleontology）發(fā)表了中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類學(xué)習(xí)所的王敏與周忠和關(guān)于早期鳥類的學(xué)習(xí)成果。他們對首次發(fā)現(xiàn)的吃魚的反鳥進(jìn)行了形態(tài)學(xué)和系統(tǒng)發(fā)育的學(xué)習(xí)，為反鳥類早期演化的多樣性，特別是椎體間的關(guān)節(jié)方式、頭骨和腰帶局部，提供了大量新的信息。
　　2016年，周忠和帶領(lǐng)的課題組在當(dāng)代生物學(xué)（Current Biology）上報(bào)道了一件產(chǎn)于遼西早白堊世九佛堂組的反鳥類化石，發(fā)現(xiàn)了世界上最早的鳥類食團(tuán)，表明現(xiàn)生鳥類所特有的消化系統(tǒng)（胃分化為腺胃和肌胃；肌胃能夠發(fā)生有力且持續(xù)的收縮膨脹，從而將難以消化的食物殘余壓縮成食團(tuán)；食道能夠進(jìn)行有效的逆蠕動作用，將食團(tuán)從肌胃運(yùn)移到口腔，并最終吐出）在1.2億年前的反鳥類中就已經(jīng)演化出來。此次，學(xué)習(xí)人員對這件保存有食團(tuán)的反鳥類進(jìn)行了詳細(xì)的比較解剖學(xué)和系統(tǒng)發(fā)育的學(xué)習(xí)，認(rèn)為其代表了一個(gè)新的屬種，將其命名為奇異食魚反鳥（Piscivorenantiornis inusitatu）。
　　奇異食魚反鳥的骨骼大多分散保存，恰好為特征的觀察提供了便利。學(xué)習(xí)者觀察到奇異食魚反鳥的頸椎椎體關(guān)節(jié)面與所有現(xiàn)生鳥類和化石鳥類大相徑庭�，F(xiàn)生鳥類的頸椎椎體關(guān)節(jié)面是特有的“異凹型”（又稱“馬鞍型”）。以椎體前關(guān)節(jié)面為例，當(dāng)從背（腹）面觀察時(shí)，該關(guān)節(jié)面的橫截面是凹陷的，而當(dāng)從側(cè)面觀察時(shí)，這一關(guān)節(jié)面的縱截面卻是凸起的，與其關(guān)節(jié)的前一椎體的后關(guān)節(jié)面則恰好相反。正是由于這樣的關(guān)節(jié)方式，鳥類的脖子相比于其它脊椎動物更為靈活，一些鳥類的頭部甚至能夠發(fā)生180度的轉(zhuǎn)動，這為鳥類觀察周圍的環(huán)境以及取食等都提供了優(yōu)勢。異凹型的頸椎在中生代的反鳥類中已經(jīng)出現(xiàn)，如早白堊世的侯氏鵬鳥和晚白堊世的多數(shù)反鳥類；而一些反鳥類仍然保存了爬行類常見的雙凹型或前凹型的椎體關(guān)節(jié)面。在奇異食魚反鳥中，頸椎椎體的前關(guān)節(jié)面雖然也是“異凹型”的，但卻是“異常的”——該關(guān)節(jié)面在背（腹）面是“凹陷”的，而在外側(cè)面則是“凸起”的。所以，奇異食魚反鳥的頸椎椎體前關(guān)節(jié)面與現(xiàn)生鳥類頸椎椎體的后關(guān)節(jié)面是相同的，給人一種“椎體的前后關(guān)節(jié)面在奇異反鳥中發(fā)生了倒轉(zhuǎn)”的印象，正是基于這樣異常的現(xiàn)象，學(xué)習(xí)者將其種名定為“奇異的”。前后關(guān)節(jié)面的“倒轉(zhuǎn)”似乎對脖子的靈活性影響甚微，因?yàn)榍昂笞刁w仍然可以在背腹向和水平方向上進(jìn)行大范圍的相互轉(zhuǎn)動。這一發(fā)現(xiàn)表明鳥類在演化初期，椎體關(guān)節(jié)的方式比此前知道的更為復(fù)雜。
　　奇異食魚反鳥還保存了許多區(qū)別于其它反鳥類的特征，如前頜骨聯(lián)合具有缺口，胸骨前緣的左右烏喙骨槽明顯分離，髂骨內(nèi)側(cè)面發(fā)育上髖臼突等。系統(tǒng)發(fā)育的學(xué)習(xí)表明食魚反鳥在反鳥亞綱內(nèi)處于較為進(jìn)步的位置。
　　該項(xiàng)學(xué)習(xí)得到了國家自然科學(xué)基金、中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會等項(xiàng)目的支持。
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