晚白堊紀鳥類揭示喙的獨特發育

2020-12-01 科學網

晚白堊紀鳥類揭示喙的獨特發育

作者：

小柯機器人

發布時間：2020/11/27 13:33:56

美國俄亥俄州大學傳統骨科醫學院Patrick M. O』Connor研究組取得一項新突破。他們通過研究馬達加斯加的晚白堊紀鳥類揭示了喙的獨特發育。該研究於2020年11月25日發表於《自然》。

他們描述了一隻烏鴉大小的幹鳥-Falcatakely forsterae gen. et sp. nov.。來自馬達加斯加的晚白堊紀時代，它具有長而深的吻突，這種喙狀形態以前在中生代鳥類中沒有出現過，並且其表面類似於各種冠群鳥類（例如巨嘴鳥）。Falcatakely的吻突由一個擴張的無牙上頜和一個小的帶齒前頜組成。對單個骨元素和三維吻突形狀的形態計量學分析顯示，儘管類似於nonavialan節肢動物，保留了上頜-前頜組織，但其具有像神經鳥氨酸樣的面部發育。Falcatakely中吻突的形狀和高度增加揭示了發育不穩定性的程度和形態差異的增加，這在早期分支的鳥中是沒出現過的。這種表型（和推測的生態學）在幹鳥中的表達強調了鞏固至神經氨酸樣、上頜前佔主導的吻突不是喙增大的進化先決條件。

據了解，中生代鳥類在大小、飛行適應性和羽毛組織上表現出相當大的多樣性，但表現出相對保守的喙形和發育模式。儘管Neornithine（也就是冠狀群）鳥類也表現出對面部發育的限制，但與中生代鳥類相比，它們具有相對多樣的喙形態，與一系列的攝食和行為生態有關。

附：英文原文

Title: Late Cretaceous bird from Madagascar reveals unique development of beaks

Author: Patrick M. OConnor, Alan H. Turner, Joseph R. Groenke, Ryan N. Felice, Raymond R. Rogers, David W. Krause, Lydia J. Rahantarisoa

Issue&Volume: 2020-11-25

Abstract: Mesozoic birds display considerable diversity in size, flight adaptations and feather organization1,2,3,4, but exhibit relatively conserved patterns of beak shape and development5,6,7. Although Neornithine (that is, crown group) birds also exhibit constraint on facial development8,9, they have comparatively diverse beak morphologies associated with a range of feeding and behavioural ecologies, in contrast to Mesozoic birds. Here we describe a crow-sized stem bird, Falcatakely forsterae gen. et sp. nov., from the Late Cretaceous epoch of Madagascar that possesses a long and deep rostrum, an expression of beak morphology that was previously unknown among Mesozoic birds and is superficially similar to that of a variety of crown-group birds (for example, toucans). The rostrum of Falcatakely is composed of an expansive edentulous maxilla and a small tooth-bearing premaxilla. Morphometric analyses of individual bony elements and three-dimensional rostrum shape reveal the development of a neornithine-like facial anatomy despite the retention of a maxilla–premaxilla organization that is similar to that of nonavialan theropods. The patterning and increased height of the rostrum in Falcatakely reveals a degree of developmental lability and increased morphological disparity that was previously unknown in early branching avialans. Expression of this phenotype (and presumed ecology) in a stem bird underscores that consolidation to the neornithine-like, premaxilla-dominated rostrum was not an evolutionary prerequisite for beak enlargement.

DOI: 10.1038/s41586-020-2945-x

Source: https://www.nature.com/articles/s41586-020-2945-x

相關焦點

  • 原始鳥類研究揭示鳥類肩帶骨骼的發育可塑性
    原始鳥類研究揭示鳥類肩帶骨骼的發育可塑性 2018-09-25 古脊椎動物與古人類研究所 【癒合的肩胛烏喙骨是一個非常原始的特徵，它在四足動物的演化歷史中甚至早於指（趾）節的出現；二者的分離最早開始於原始的羊膜類動物，並隨後廣泛分布（如有鱗類、鱷類等），但同時一些類群又獨立演化出了癒合的肩胛烏喙骨，包括多數非鳥類恐龍和翼龍等。肩胛骨和烏喙骨在發育上往往顯現出相互癒合的趨勢，這主要源自它們在發育初期來源於未分異的同質凝結。
  • 國際最新研究:一種古代鳥類因巨喙改變演化記錄
    中新網北京11月26日電 (記者 孫自法)國際著名學術期刊《自然》最新發表的一篇論文報導了一種此前未知的鳥類的化石，這種鳥擁有大而深的喙，令人聯想到現代巨嘴鳥。該化石樣本來自大約1億-6600萬年前晚白堊世的馬達加斯加島，它表明古代鳥類的喙遠比此前預期的更加多樣化。
  • 雷射影像技術揭示聖賢孔夫子鳥的鳥嘴效應的早期喙功能與發育
    江蘇雷射聯盟導讀：傳統考古學憑化石推敲鳥或恐龍的外觀，準確度成疑，更何況要研究孔夫子鳥的鳥嘴效應的早期喙功能與發育。香港大學經多年的研究，利用新雷射技術，分析恐孔夫子鳥的鳥嘴效應的早期喙功能與發育，重塑首個孔夫子鳥的身體輪廓。研究發現，近鳥龍的翅膀軟組織及形狀，都與現代鳥類有相似之處，但本質上卻不同。溫故而知新，可以為師矣。
  • 恐龍是如何進化喙並成為鳥類的?科學家認為他們有答案
    一旦你知道許多恐龍都有羽毛，它們可能演變成鳥類似乎更為明顯。但仍有一個大問題。一群牙齒豐富的恐龍頜（想想霸王龍）如何變成現代鳥類的無牙頜，被喙覆蓋？在這種轉變中必須發生兩件事：牙齒的抑制和喙的生長。現在，新的化石證據已經證明了它是如何發生的。
  • 貪吃才會贏:白堊紀鳥類前齒骨研究取得新進展
    Martin）首次在白堊紀今鳥型類化石中觀察到了齒骨邊緣的一個小小骨茬。根據它所在的位置，馬丁將其命名為前齒骨。 今鳥型類是中生代最為進步的鳥類支系，現生鳥類就是從中演化而來。馬氏燕鳥復原圖 （圖片來源：論文作者提供） 前齒骨的「前身」 基於化石以及已有的現生鳥類的胚胎發育的研究數據
  • 九千九百萬年前鳥類翅膀首次「現形」 白堊紀動物幼期發育情況或有...
    在英國《自然—通訊》雜誌28日發表的一項化石研究中，中加科學家描述了兩片9900萬年前的鳥類翅膀，它們被保存在緬甸的琥珀中。這是首次發現來自白堊紀的動物毛囊和羽毛排列，使人們對古代鳥類翅膀幼年期發育情況有了新的了解。
  • 白堊紀鳥類前齒骨研究取得新進展
    NEW RESEARCH 長在白堊紀今鳥型類下頜最前部的前齒骨，是鳥類演化史上出現過的最奇怪的骨骼之一，當前學術界對其的研究還停留在簡要的描述階段。
  • 又一種「混搭」鳥類化石被發現!它長著迅猛龍的頭和巨嘴鳥的喙
    >一項新的研究發現，在一個可能是最怪異的動物混搭事件中，科學家們發現了一個有6800萬年歷史的早期鳥類頭骨化石——它有著像迅猛龍一樣的頭和巨嘴鳥一樣的喙。白堊紀晚期，這種烏鴉大小的鳥，生活在馬達加斯加西北部；當時；恐龍在稱霸著地球；而獵鷹鳥奇特的「喙臉」，使其成為獨一無二的存在。「來自中生代（恐龍時代）的鳥類，或者在任何時候，都沒有過像這樣的臉。」擔任這項研究的俄亥俄大學解剖學教授表示。
  • 古生物學家在白堊紀琥珀中發現史上最小鳥類?
    古生物學家在白堊紀琥珀中發現史上最小鳥類？這次古生物學家竟然在琥珀中發現一個完整的鳥頭，這隻鳥可能是有史以來最小的鳥類！ 被封印的鳥頭 緬甸琥珀產自緬甸北部的胡康谷地，這些琥珀形成於距今9900萬年前的白堊紀晚期。由於特殊的保存環境，胡康谷地中發現了大量的琥珀化石，琥珀之中的包含物成為我們探索恐龍時代的獨特途徑！
  • 鳥類真的是恐龍的後裔嗎,科學家有全新發現,揭示鳥類為何是鳥類
    現在有一種科學推論，那就是有一部分恐龍演化成了鳥類，因此白堊紀的那一場浩劫，並沒有完全的將恐龍滅絕。這樣的科學發現，對於我們正確的認識白堊紀，有很好的促進作用，特別是這幾年中國科學家的研究，似乎在進一步的揭示鳥類之謎，不過現在依舊存在很多問題，科學家需要進一步的研究和確認，這樣才能夠真正的明白鳥類和恐龍的情況。
  • 有牙齒到沒牙齒，鳥類演化歷程中是如何把牙齒搞丟的？
    鳥類起源於約1.5億年前的侏羅紀小型恐龍類動物，在活過約6500萬年前的白堊紀末期生物大滅絕後，快速輻射演化出了各種不同的現代鳥類。現如今，地球上生活著約40個目，12000種不同的鳥類，而它們卻都沒有真正的牙齒（指由表皮和真皮共同發育來的牙齒）。
  • 琥珀中的白堊紀生物:世界最小恐龍比蜂鳥小卻有100顆牙齒
    此次發現的琥珀化石產自緬甸北部克欽邦胡岡谷地，地質學家對該礦區的火山灰鋯石同位素測定地質年齡後認為，胡岡谷地的琥珀形成於約一億年前（約9900萬年），屬於白堊紀中期（白堊紀晚期的最早期），這裡被認為是人類能一窺「真實」白堊紀世界的最佳窗口。
  • 小行星撞擊地球之後,為何恐龍滅絕鳥類卻存活下來了?
    科學家說鳥類是僅存的恐龍，這可能聽起來很奇怪，但這種聯繫確實存在。大約1億5千萬年前的侏羅紀時期，最早的鳥類從體型嬌小、長著羽毛的恐龍進化而來，成為恐龍族譜上的另一個分支。在超過8000萬年的時間裡，各種各樣的鳥類繁衍生息。
  • 白堊紀早期的一種鳥類新物種擁有尾蹤骨
    這個物種生活在大約1.2億年前的白堊紀早期，或能增進我們對於早期鳥類演化的理解。> Fukuipteryx prima復原圖 | 來源：Masanori Yoshida 在德國發現的晚侏羅紀
  • 鳥類為什麼能夠躲過那場大災難而沒有滅絕？
    而現在窗外那些盤踞樹梢，百囀千聲的鳥類，則是在森林環境恢復之後，才學會躍上枝頭的。 除此之外，在現代科學中，也有研究表示鳥類能在大滅絕中逃離的起關鍵作用的是鳥類的牙齒。中科院古脊椎所等單位的研究人員，對與鳥類親緣關係最接近的非鳥類恐龍至古鳥類的牙齒演化特徵進行了探討，揭示鳥類與恐龍之間食性的差異很可能是其倖存至今的關鍵。相關成果近日發表於《BMC進化生物學》上。
  • 中國科學家發現早期鳥類可隨環境而「變形」
    但它卻揭示了早期鳥類演化的一個獨特現象——發育的可塑性。研究主導者、中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員王敏比喻說，就像昆蟲研究中果蠅會因為壓力而改變翅脈結構一樣，在巾幗鳥的身上也體現出環境改變對個體發育過程產生的影響，進而引發了形態結構的「改變」。證據就是一塊癒合的、與飛行有關的骨骼，稱之為肩胛烏喙骨。
  • 迅猛龍的頭和巨嘴鳥的喙——這種怪鳥,有一個奇特的「混搭」長相
    >一項新的研究發現，在一個可能是最怪異的動物混搭事件中，科學家們發現了一個有6800萬年歷史的早期鳥類頭骨化石——它有著像迅猛龍一樣的頭和巨嘴鳥一樣的喙。 白堊紀晚期，這種烏鴉大小的鳥，生活在馬達加斯加西北部；當時；恐龍在稱霸著地球；而獵鷹鳥奇特的「喙臉」，使其成為獨一無二的存在。 「來自中生代（恐龍時代）的鳥類，或者在任何時候，都沒有過像這樣的臉。」擔任這項研究的俄亥俄大學解剖學教授表示。
  • 白堊紀琥珀中驚現4釐米袖珍鳥
    古生物學家在白堊紀琥珀中發現史上最小鳥類？白堊紀的琥珀中發現古生物已經不是什麼稀罕事，古生物學家不僅在這些晶瑩的有機礦物中找到了被封印的植物、昆蟲、蜥蜴，甚至還有生活在9900萬年前的鳥類和恐龍尾巴！由於特殊的保存環境，胡康谷地中發現了大量的琥珀化石，琥珀之中的包含物成為我們探索恐龍時代的獨特途徑！
  • 神秘的白堊紀時代,恐龍並沒有完全滅絕,其中一部分進化成鳥類
    白堊紀是一個充滿神奇地球的時代，因為在物種第五次大滅絕之後，恐龍時代的結束被宣布，從那時起我們的地球已經成為哺乳動物的天堂，我們的祖先也開始在地球上繁衍生息。近年來，中國科學家在恐龍研究方面取得了一系列成就，特別是在恐龍進化方面，在白堊紀以後，他們對恐龍有了全新的認識，揭示了恐龍滅絕的一些秘密。中國科學家的研究已經證明，恐龍並沒有完全滅絕，但其中相當一部分已經變成了新的物種，本研究對恐龍的研究具有重要意義。
  • 稀有鳥類化石或許可以解釋遠古鳥類滅絕的秘密
    我們知道,鳥類在白堊紀早期,大約115到1.3億年前,能夠飛行,但也可能不適應現代鳥類。這一新化石表明，對渡渡鳥雖然與現代鳥類完全不同，但進化出了一些高度精細、先進的飛行方式。這塊化石的胸骨或胸骨是飛行肌肉附著的地方，比其他對映鳥類的龍骨狀結構更深，這意味著它的肌肉更大，飛行能力更強，更像現代鳥類。叉骨的形狀更像現代鳥類的叉骨，而不像早期鳥類和恐龍祖先的u形叉骨。