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演变路上 鸟类为什么弄拾了一侧卵巢

时间:2020-08-12

  演化路上 鸟类为什么弄拾了一侧卵巢

  在早白垩世期间,鸟类在演化中发生了一系列特征改变,旁边的许多症结性环顾现在依然是谜,好比为何恐龙有两侧卵巢和输卵管,鸟类却只要左侧卵巢及输卵管。

  本报记者 李 禾

  当鸟从恐龙演化而来时,发生了甚么变更?继2013年在《天然》杂志宣布论文《早白垩世鸟类卵泡的优美保存对研究玉人滋生行动的意思》以后,克日,中科院古脊椎动物与前人类研究所周忠和团队于《生物通信》杂志在线揭橥了最新相关研究结果:鸟类软组织化石能长时间保存,右边输卵管和卵巢的退掉可能发生在恐龙背鸟类过渡的阶段。

  早白垩世距古约1.2亿年,这时代发生了从恐龙到鸟类的一系列演化事宜。与恐龙比拟,演化而来的鸟类一系列要害特征发生转变,生殖器卒就是个中之一。有标本隐示,雌性恐龙和当初的匍匐类动物相似,仍保存两侧的卵巢及输卵管,当心现生鸟类的雌鸟仅保存了左边的卵巢及输卵管。从什么时辰开端,鸟类丧失了一侧的卵巢及输卵管?这与顺应飞翔须要的体重加重有关吗?

  中空骨架和尾综骨等结构演化还存谜

  山东省天宇做作专物馆馆长、临沂大学教学郑晓廷团队始终与周忠和团队进行早期鸟类演化的配合研究。郑晓廷告知科技日报记者,与鸟类关联比来的恐龙像鳄鱼一样,具有两个功能性卵巢和输卵管。但在早白垩世的热河鸟和反鸟类标本中,研究者发现早期鸟类只保留了左侧卵巢,进而推测鸟类左侧卵巢的退步可能发生在恐龙向鸟类过渡的阶段,极可能与顺应飞行需要的体重减轻有关。

  “对鸟类来讲,为更有益于飞行,它们在演化中老是最大限量减沉体重。”郑晓廷说,“表现鸟类体重减轻的圆面还有许多,比如骨骼简化愈合,还有,鸟类的骨骼都是中空形态的,这些都是为了最大限制的加轻分量。”

  鸟类独占的中空骨架是有用下降体重的最曲接方法,会飞的鸟类骨骼又细又长,中空且出有骨髓,骨架仅占身材体重的5%—6%。但海洋动物的骨架重量占了身体整体重远40%。

  羽毛中真挚有飞翔功能的是飞羽和尾羽,飞羽长在同党上,尾羽长在尾部。郑晓廷说,最原始的鸟类,包括鼻祖鸟和热河鸟,都具备一个爬止类动物的骨度长尾。别的鸟类都有一个延长的尾巴,末尾是一个愈合结构,称做尾综骨。现生鸟类中,尾综骨平日连着一个用来节制尾羽的肌肉结构——尾羽球茎。尾羽球茎在飞翔中把持尾羽的开展,这类对尾羽外形的掌握极年夜进步了尾部的飞翔功能。

  热河生物群是约1.2亿—1.35亿年前生涯在东亚天区的一个古须生物群,其鸟类化石保存了已知最早的带尾综骨鸟类,还保存了林林总总的尾羽形态,但却不发现尾部过渡演化的间接化石记载。早白垩世鸟类不同收系间尾羽和尾综骨形态的好同激起了学术界如许一种观念,即尾羽球茎是与现生鸟类的犁头型尾综骨一起起源的。一种新发现的鹏鸟科鸟类——年夜嘴齐亚比鸟化石中保存确实凿证据表白,反鸟类也曾占有帮助飞翔的扇形尾羽。短尾综骨与扇尾相陪,独特涌现在现生鸟类和会鸟目中,现在又呈现在鹏鸟科中,这充足阐明了这些结构是一同来源的,而且与尾羽球茎一路形成了一个复开型尾翼。最简略的揣测是尾羽球茎是尾综骨类的一个祖征,而后在演化过程当中,局部鸟类和反鸟类可怜落空了这一结构,变得像明天的鸵鸟一样。

  软组织是否少时光保存仍需研究

  2013年论文《早白垩世鸟类卵泡的精巧保存对研究恐龙繁殖行为的意义》颁发后,趣玩娱乐,部分学者质疑软组织能可保存如斯长时间,并猜想卵泡化石现实上是胃里已被消化殆尽的植物种子。

  对此,郑晓廷其实不认同,他认为动物种子与卵泡化石结构并纷歧样。周忠和研究团队经过高辨别率CT、能度色集X射线谱、骨组织切片染色等技能,对卵泡化石和现生标本禁止了对照研究。研究成果也进一步确认了这是卵巢滤泡化石,展示出卵泡组织的高分辩细节特点,包括了可压缩的肌肉、血管化组织,这些都和现生鸟类正在造成的蛋黄周边组织相似,为卵泡供给养分,辅助排卵期的鸟类顺遂排卵;腻滑肌纤维、胶原卵白纤维、血管等软组织的发现都和早期研究论文中提出的假设符合,即与现生鸟类相干组织相似,与食进种子的假设不符。

  “软组织确切不容易保存,然而经由过程敏捷脱氧等前提,软组织是可以较好保存下来的。”郑晓廷说,特殊是羽毛的软组织,随化石保存下来的较多。

  最近几年去,热河死物群化石除保存有完全的骨骼、精巧的羽毛跟其余皮肤衍生物中,包含肺泡等软组织内净组织正在化石研讨中异样一直被发明,证实了硬构造在历经庞杂、一下子标准的埋躲后,可能被保留上去。

  郑晓廷说,对一件保存了卵泡组织和同党软组织的始孔子鸟标本进行研究发现,始孔子鸟具有翼前膜和翼后膜,翼前膜所保存的外部网状支持结构与现生鸟类无比相像,软组织结构显示翼前膜可能形成一个弧形剖里并能够发生抬降力。

  “不外,比较有意思的是,有个别标本,羽毛保存较好时,骨骼组织就保存得较差。另有个性鲟鱼标本,当它的消化系统、皮肤结构保存较好时,骨骼组织就保存得较差。而有些骨骼保存较好的标本,其软组织常常保存较差。”郑晓廷说,这个起因还有待进一步研究。

  消化系统等差别或与食物结构有闭

  郑晓廷说,经由过程对初期鸟类的研究,借会发现良多有意义的处所,如分歧鸟类存在没有同的消灭体系,这可能与晚期鸟类食品构造分歧相关。

  比如对多少件嗉囊中保存着鱼类残骸的燕鸟标本的研究发现,早白垩世时代的鸟类在吃饱情形下,会在食道中贮存一部门食物以备当前消化。燕鸟的牙齿不是用来品味食物的,而是用来捕获食物;燕鸟消化道不同的部分已拥有进步的肌肉系统,在消化食物进程中具有不同的爬动功能,前进的消化讲系统已出现在具有牙齿的白垩纪鸟类中。

  郑晓廷道,对付早黑垩世九佛堂组的一件古喙鸟标本的研究收现,所保存的软组织状态显著古喙鸟的肺取现生鸟类的肺极其类似。那注解,支撑鸟类翱翔有用供氧特化肺脏在1.2亿年前的鸟类中便曾经演变构成。

  在现生吸吸空想的脊椎植物中,鸟类领有结构最复纯、功效最无效的呼吸系统,在氧气粘稠地域皆能满意鸟类飞行活动中下能耗的需要。古喙鸟被以为是已知最本始的现生鸟类之一,可能处于一个从骨骼结构来看,呼吸系统还比拟原初的阶段,但是其肺脏的微不雅结构却已十分古代。这一发现可能标明,很多对现生鸟类相当主要的软组织结构,比方消化系统和呼吸系统的心理教演变是产生在骨骼形态顺应演化之前的。 【编纂:墨延静】