科學家最新研究:與恐龍食性差異或助鳥類躲過大滅絕

2020-12-26 新華網客戶端

科學家最新研究:與恐龍食性差異或助鳥類躲過大滅絕

植食性古鳥類(左)和小型掠食性恐龍(右)的生態復原場景。與肉食性恐龍同處在一個生態系統下的中生代鳥類,演化出不同的取食習性,例如以種子、果實為主的植食性和以小型昆蟲為食的雜食性,避免了直接與肉食性恐龍的食物競爭。 鄭秋暘/繪圖 攝

中國科學家最新研究:與恐龍食性差異或助鳥類躲過大滅絕

中新網北京4月25日電 (記者 孫自法)6500萬年前的大滅絕事件中,隕石撞擊地球及頻繁火山活動,使地球終年不見天日,依賴光合作用的植物大量死亡,最終導致植食性、肉食性恐龍等相繼滅絕。

在這一食物鏈崩潰引發的大滅絕事件中,恐龍的後代鳥類為何得以倖存?這一學界長期關注的古生物演化謎團,近日被中國科學家的最新研究成果破解——與恐龍的食性差異,可能是鳥類躲過大滅絕而倖存至今的關鍵。

白堊紀早期古鳥類-會鳥的化石標本(黑色箭頭標示牙齒位置),收藏於中科院古脊椎所。 李志恆/供圖 攝

記者25日從中國科學院古脊椎動物與古人類研究所(中科院古脊椎所)獲悉,該所李志恆團隊與臺灣同步輻射研究中心等多家合作單位,共同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探討,研究成果揭示,鳥類與恐龍之間食性的差異很可能是其能夠躲過6500萬年前災變的關鍵。

中科院古脊椎所介紹,李志恆研究團隊通過同步輻射的高解析穿透式X-光顯微鏡,對小型非鳥類恐龍——包含傷齒龍、近鳥龍、小盜龍,以及古鳥類——包含今鳥類、反鳥類、會鳥、熱河鳥等牙齒的微結構進行對比觀察和研究,發現儘管簡單的釉質層在早期古鳥類中都有保留,但牙釉質與牙本質之間的多孔罩牙本質層皆已消失,而多孔罩牙本質層被認為是肉食性恐龍牙齒中發育的、避免其在掠食過程中牙齒斷裂的特殊避震保護結構。不僅在古鳥類中,此次研究的一種小盜龍標本的罩牙本質層也已經消失。

白堊紀古鳥類與小型非鳥獸腳類恐龍的牙齒內部微結構演化(a-傷齒龍,b-近鳥龍,c、d-小盜龍,e-反鳥未定種,f-今鳥類,g-長翼鳥,h-會鳥)。高解析同步輻射顯微影像顯示出牙齒中多孔罩牙本質(IGS)在古鳥類和一小盜龍中已消失,提供了食性轉化的演化證據。 李志恆/供圖 攝

研究團隊認為,上述發現意味著鳥類與部分親緣關係相近的恐龍,其牙齒不再需要特殊的力學保護結構,這間接證實了其在飲食習慣,如咬合力與掠食性方面,與肉食性恐龍已產生極大差異,通過食性轉換避開與肉食性恐龍對食物生態位的競爭,適應能力極大提高,從而度過大滅絕事件的最艱難時刻。

研究團隊指出,相較於古鳥類的普遍性植食或雜食化的演進趨勢,雖然非鳥類恐龍的少數類群,如小盜龍也發生了趨同演化,但仍難以避免滅絕的危機。

據了解,中國科學家完成的這項恐龍向鳥類演化重要研究成果論文,已獲國際學術期刊《BMC進化生物學》(BMC Evolutionary Biology)在線發表。

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    它們的祖先也有著各種各樣已經滅絕的近親或者遠親。 我們研究人類的起源,也會去了解傍人、西瓦古猿、阿喀琉斯基猴等與我們人類祖先或近或遠的動物。 同樣我們研究鳥類的起源,也就會去研究暴龍、梁龍、三角龍、甲龍這些與鳥類祖先同屬於恐龍的動物。
  • 鳥類是否可以被認為是真正的恐龍?是的
    今天,所有非鳥類恐龍早已滅絕,但是鳥類是否可以被認為是真正的恐龍?一句話:是的。「鳥類是活著的恐龍,就像我們是哺乳動物一樣,」研究飛行進化的古生物學家、美國德克薩斯大學奧斯汀分校地質科學系教授朱莉婭·克拉克(Julia Clarke)說道。
  • 新研究:小霸王龍不是「矮暴龍」,科學家為什麼要研究恐龍?
    關於本世紀初在美國西北部發現的兩具「迷你版」霸王龍化石骨骼的分類,科學家一直有不同看法。美國研究人員分析這兩具化石骨骼的微觀結構認為,它們並不像此前某些人猜測那樣屬於一種名為「矮暴龍」的獨特暴龍,而是尚未成年的霸王龍。科學家認為,恐龍是研究整個演化的最佳的媒介,這是為什麼呢?
  • 人類為什麼要研究恐龍?意義在哪裡?
    恐龍作為地球曾經的霸主,到底是如何滅絕的?人類研究恐龍到底是為了什麼?難道古生物學真的是一門無意義的學科?這絕對不是一個無聊的問題,至少在學術界,你要獲得國家的科研經費支持,你得告訴評委你的研究意義在哪裡,而不是自我覺得OK。那麼恐龍研究的意義究竟在哪裡?
  • 恐龍沒有全部滅絕?這些常見動物,極有可能是恐龍進化來的!
    整個恐龍家族瞬間毀於一旦,為什麼沒有留存下來的恐龍呢?其實在當時恐龍生存的白堊紀晚期,除了恐龍之外已經出現了一些簡單的哺乳動物,它們有的一些被保存了下來,沒有徹底的走向滅絕。 科學家分析推測,恐龍滅絕的過程絕對不是一瞬間就完成的,而是經過了非常漫長的歲月,這個時間可能高達上百萬年的時間,小行星撞擊之後導致地球環境生態的改變,並非是一朝一夕。
  • 給滅絕的恐龍稱體重,總共分幾步?
    而中生代,就被稱為「恐龍的時代」。 提起恐龍,大家最先想起的一個成語是什麼呢?那一定是「龐然大物」了。動輒數噸甚至數十噸的體重,對於生活在21世紀的我們來說,充滿了衝擊力。那麼,大家有沒有想過,我們想了解自己的體重,站上體重秤就可以。但對於恐龍來說,除了僅存的鳥類這一支後代,其他恐龍早已滅絕。
  • 為了躲過滅絕?大塊頭恐龍的纖長脖子到底有何用?
    視覺中國供圖只有長脖子才能躲過滅絕?覓食差異化因素導致蜥腳類恐龍演化出「長脖子」,這種解釋不是很準確。牙齒和頭骨的一些結構改變,更有利於它們覓食。蜥腳類恐龍是蜥臀目蜥腳形亞目的一個類群。長脖子的植食性蜥腳類恐龍,也曾是陸地上最大的動物,當今世界上所有已發現的化石以及所有現存動物,都無法出其右。即使身長超過30米也不是個事,可它們的腦袋很小,頸和尾很長,粗壯的四肢支撐著巨大軀體。研究表明,它們與肉食性恐龍和原蜥腳類恐龍是近親,在侏羅紀早期進化,侏羅紀晚期達到鼎盛,在白堊紀時期滅絕。