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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範圍內首個腹腔內含有蛋殼的滅絕鳥類——反鳥類化石,爲研究古鳥類的生殖繁育提供了新的信息,進而爲探知早期鳥類的演化曆程提供了新的證據。

  該標本發現于中國甘肅玉門市,距今1.1億年的早白垩世下溝組的湖相沈積物中,是一個全新的屬種,被命名爲施氏慈母鳥(Avimaia schweitzerae)。標本保存在扁平的頁岩內,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。

  组织切片和扫描电镜结果显示,蛋壳异常纤薄,呈现了双层的病态结构(这也是首次在反鸟蛋化石中发现双壳),研究人员据此推测这只雌鸟在产卵时出现了现生爬行类所常见的“挟蛋症”,即鸟蛋未能及时产出从而长时间停留在体腔内。部分现生鸟类在处于生存压力较大的情况下,或者由于营养缺乏等原因,会出现这种症状,在一些现生的龟类动物中,甚至一些蜥脚类恐龍的化石中,这种情况也比较常见。

  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,常出現在將鳥巢築在靠近潮濕環境中的現生鳥類中(如鹌鹑、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,這與反鳥類就地築巢部分掩埋蛋的習性較爲一致,而球形礦物顆粒保護層的存在可能代表一種較爲原始的鳥蛋形態。

  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産卵的時候,爲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,並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 

图1 施氏慈母鸟正型标本照片(Alida Bailleul供图)

图2 施氏慈母鸟复原图(Alida Bailleul供图)

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