我國科學(xué)家首次證實(shí)古鳥(niǎo)類(lèi)葉食性的早期起源和演化

(資料圖)

近日，由中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所主導的熱河生物群中古鳥(niǎo)類(lèi)食性研究取得新進(jìn)展，研究人員從1.2億年前遼西熱河生物群古鳥(niǎo)化石胃容物中發(fā)現了被子植物早期分支木蘭類(lèi)葉子的植硅體，首次證實(shí)了古鳥(niǎo)類(lèi)葉食性的早期起源和演化。這一成果日前在國際學(xué)術(shù)期刊《自然—通訊》發(fā)表。

被子植物決定了現代地球陸地生態(tài)系統主要景觀(guān)構成，維持著(zhù)包括人類(lèi)在內大量多門(mén)類(lèi)生物類(lèi)群的生存需求。長(cháng)期以來(lái)，鳥(niǎo)類(lèi)被認為可能在被子植物起源和早期多樣性方面扮演著(zhù)協(xié)同演化的重要角色，然而化石記錄的匱乏，使得這樣的假說(shuō)很難找到確鑿的證據。

△熱河鳥(niǎo)的生態(tài)環(huán)境復原圖

我國遼西早白堊世熱河生物群的特異埋藏，發(fā)現了一系列重要的古老被子植物以及已知最古老的多樣化鳥(niǎo)類(lèi)組合，并顯示出一個(gè)白堊紀森林棲息地以及豐富的動(dòng)植物生態(tài)系統。為了進(jìn)一步探索被子植物和早期鳥(niǎo)類(lèi)之間的相互關(guān)系，科研人員首次應用植硅體分析方法對鳥(niǎo)類(lèi)胃容物進(jìn)行了仔細研究。

△包括熱河鳥(niǎo)和現存鳥(niǎo)類(lèi)在內的三維下頜形狀PCA圖，重點(diǎn)與現存植食性鳥(niǎo)類(lèi)對比

原始熱河鳥(niǎo)位于鳥(niǎo)類(lèi)演化樹(shù)較為基干的位置，對食性的研究對整個(gè)早期鳥(niǎo)類(lèi)生態(tài)起源輻射具有重要的指示意義。近期，對一個(gè)完整熱河鳥(niǎo)化石個(gè)體的消化道材料的分析，發(fā)現了富集的古老植硅體，這些古老植硅體的形態(tài)類(lèi)型的鑒定主要依據早期群落植硅體大數據的建立和完善，是植硅體分析方法應用于中生代脊椎動(dòng)物的特異埋藏化石記錄研究的一次重要突破，為進(jìn)一步拓展脊椎動(dòng)物與環(huán)境協(xié)同演化研究，提供了重要手段和途徑。

△從熱河鳥(niǎo)消化道提取的植硅體與現代植硅體的比較

研究結果證實(shí)了在熱河鳥(niǎo)的胃容物中保留了來(lái)自木蘭類(lèi)葉子植硅體的證據，這一發(fā)現將已知的早期植食性鳥(niǎo)類(lèi)的植物類(lèi)型精確到了木蘭類(lèi)植物的葉片，同時(shí)為鳥(niǎo)類(lèi)普遍植食性的樹(shù)棲生態(tài)位置的轉化提供了新證據。

△熱河鳥(niǎo)標本(IVPP V14978)的線(xiàn)描、攝影和CL掃描

研究人員還利用X射線(xiàn)CT掃描和掃描電鏡等多重分析手段，結合形態(tài)計量分析和下頜骨骼幾何形態(tài)的定量化研究，全面重建古鳥(niǎo)類(lèi)食性的早期演化和現代鳥(niǎo)類(lèi)相似食性類(lèi)群的關(guān)聯(lián)。這一成果不僅為早期熱河鳥(niǎo)食性提供直接證據，也為鳥(niǎo)類(lèi)食性演化及其與被子植物演化之間的早期聯(lián)系提供了全新的認識。（總臺央視記者 帥俊全 褚爾嘉）

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