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科研进展

白垩纪鸟类前齿骨研究取得新进展

发表日期:2019-11-17来源:放大 缩小

  长在白垩纪今鸟型类下颌最前部的前齿骨,是鸟类演化史上出现过的最奇怪的骨骼之一,当前学术界对其的研究还停留在简要的描述阶段。1118日,美国科学院院刊(PNAS)在线发表了中科院古脊椎所周忠和、Alida  Bailleul团队的最新研究成果,有望揭开这块神秘骨骼的面纱。

  本项研究采用了一系列分析测试手段,包括骨骼形态观察、显微CT以及nano-CT断层扫描重建、古组织学切片、扫描电子显微镜分析等,详细研究了来自于热河生物群马氏燕鸟(Yanornis martini)的前齿骨和其可能关节的部分齿骨的前端。结果显示,前齿骨以及齿骨之间可能通过关节软骨相连,并受下颌神经分支的控制,该关节可以增加了下颌的活动性,而这种增强的活动性显然与鸟类的取食功能有关,无疑在处理食物的时候具有高度的灵巧性。

  研究者还发现,前齿骨的存在与鸟类最前端的缺齿性有一定关联,前齿骨与上前颌骨末端可能都被骨质喙所包裹,并能够感知外界的受力激发的信号。颌骨末端的角质喙、前齿骨、牙齿、齿骨,展现了一种极具特征、已经灭绝的高度灵活的头骨可动性(cranial kinesis),但是这种方式可能仅仅局限在灭绝的今鸟型类化石中,从早白垩世一直持续至晚白垩世,之后逐渐消失。

  此外,基于化石以及已有的现生鸟类的胚胎发育的研究数据,研究者推测前齿骨应该属于籽骨(sesamoid bone)一类的骨骼,而并非起源于颌骨中任何已有的骨骼,代表了今鸟类演化的一个特有支系中的创新特征。但是鉴于前齿骨的化石很小,保存也更为罕见,所以这一推测仍然有待进一步研究予以验证。

  该项研究得到了国家自然科学基金委基础科学中心项目“克拉通破坏与陆地生物演化”,中科院国际人才计划(PIFI)项目以及中科院先导项目的资助。

原文链接:https://www.pnas.org/content/early/2019/11/12/1911820116

图1 马氏燕鸟头骨前部照片,红箭头为前齿骨,蓝箭头是和前齿骨咬合的前上颌骨的缺齿部位

图2马氏燕鸟捕食鱼类复原图

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