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科研進展

我國首次發現體內保存蛋殼的中生代鳥類化石

發表日期:2019-03-22來源:放大 縮小

  鳥類演化的成功與其獨有的生殖孵育系統密不可分。321日,周忠和、鄒晶梅、巴約勒團隊在英國《自然-通訊》(Nature Communications)雜志在線報道了世界范圍內首個腹腔內含有蛋殼的滅絕鳥類——反鳥類化石,為研究古鳥類的生殖繁育提供了新的信息,進而為探知早期鳥類的演化歷程提供了新的證據。

  該標本發現于中國甘肅玉門市,距今1.1億年的早白堊世下溝組的湖相沉積物中,是一個全新的屬種,被命名為施氏慈母鳥(Avimaia schweitzerae)。標本保存在扁平的頁巖內,頭部雖然殘缺,但是,體腔內基本成型的蛋殼(包括表層膜、角質層等)卻被罕見地保存至今。

  組織切片和掃描電鏡結果顯示,蛋殼異常纖薄,呈現了雙層的病態結構(這也是首次在反鳥蛋化石中發現雙殼),研究人員據此推測這只雌鳥在產卵時出現了現生爬行類所常見的“挾蛋癥”,即鳥蛋未能及時產出從而長時間停留在體腔內。部分現生鳥類在處于生存壓力較大的情況下,或者由于營養缺乏等原因,會出現這種癥狀,在一些現生的龜類動物中,甚至一些蜥腳類恐龍的化石中,這種情況也比較常見。

  研究還發現,蛋殼最外層的蛋皮膜由小球粒狀的礦物質構成,這種致密的球形礦物顆粒組成的蛋膜,常出現在將鳥巢筑在靠近潮濕環境中的現生鳥類中(如鵪鶉、鴨子,火烈鳥等),這種結構可以隔絕潮濕空氣,從而避免相應的感染問題,這與反鳥類就地筑巢部分掩埋蛋的習性較為一致,而球形礦物顆粒保護層的存在可能代表一種較為原始的鳥蛋形態。

  此外,在本件標本的腿骨碎片中,還發現了疑似髓質骨。髓質骨是雌性鳥類在產卵的時候,為蛋提供鈣源而多形成于長骨空腔中。然而,大部分前人報道的“髓質骨”有待商榷,很多實際上是由病理或者其他原因導致,而這件標本罕見地具有卵和髓質骨兩個確鑿的鑒定性別證據,從而有利于研究者鑒定古鳥類的性別,并進一步探究原始鳥類的性別二態性特征。

  該項研究得到了國家自然科學基金委基礎科學中心項目“克拉通破壞與陸地生物演化”,中科院國際人才計劃(PIFI)項目以及中科院先導項目的資助。

  原文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41467-019-09259-x 

圖1 施氏慈母鳥正型標本照片(Alida Bailleul供圖)

圖2 施氏慈母鳥復原圖(Alida Bailleul供圖)

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