古脊椎所等發現反鳥新屬種 揭秘飛行形態特徵早期演化

2020-11-26 中國科學院

中國科學院古脊椎動物與古人類研究所徐星研究員和瀋陽師範大學遼寧古生物博物館胡東宇教授領導的科研小組報導了具備今鳥類飛行形態特徵的反鳥類一個新屬種——神秘翔鳥(Xiangornis shenmi)。這一發現不僅進一步縮小了反鳥類與今鳥類間的形態差異,而且對反鳥類以及整個早期鳥類的飛行演化是一個全新的認識。2012年5月出版的美國《古脊椎動物雜誌》刊發了該項研究成果。

反鳥類和今鳥類是鳥類進化的兩個主要的譜系。反鳥類繁盛於白堊紀,滅絕於白堊紀末期,被認為是鳥類起源之後第一支成功地實現全球性輻射的譜系。今鳥類是鳥類向現生鳥類演化的譜系,包括所有現生鳥類及其祖先類群。兩者組成了中生代鳥類中進步的、有主動扇動翅膀飛行能力的兩大姐妹類群。

鳥類飛行能力的提高是與其前肢、特別是手部的結構功能演化分不開的。在已發現的中生代鳥類中,反鳥類在種類和數量上均佔優勢,顯現出形態和生態上的高度分化,但是與飛行有關的形態特徵卻表現出較今鳥類原始落後。

新發現的神秘翔鳥標本採自遼寧西部朝陽大平房早白堊世九佛堂組地層,距今約1.2億年。系統發育分析表明,該化石鳥類屬於熱河生物群反鳥類的一個新屬種,但由於化石僅保存了部分頭後骨額,因此其整體形態仍是一個謎,同時由於它表現出了極其進步的飛行特徵,所以取名為神秘翔鳥。

研究人員發現,翔鳥已發育有一個與現代飛行鳥類幾乎完全相同的腕掌骨。其近端和遠端完全癒合,小翼掌骨短,與大掌骨完全融合,掌骨間孔向近端未達到小翼掌骨遠端,特別是用於附著飛行運動肌肉的小翼掌骨伸突較同時代的古鳥類都發育,意味「翔鳥」已具備更強、更複雜的拍打飛行能力。

翔鳥這一進步的腕掌骨此前僅出現在晚白堊世今鳥類和現生鳥類中,因此它的發現進一步縮小了反鳥類與今鳥類間的形態差異,表明腕掌骨的飛行形態特徵在反鳥類和今鳥類中可能是獨立演化的,並且在反鳥類中可能更早地出現。

該項研究獲得了國家自然科學基金和遼寧省自然科學基金的資助。

神秘翔鳥(Xiangornis shenmi, gen. et sp. nov.)標本(A)和線條圖(B),比例尺2釐米(徐星供圖)

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