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新化石或有助揭示鳥類羽毛起源

日期:2010-11-23 13:21:28

鳥類和鳥類羽毛的起源一直是富有爭(zhēng)議的話題。我國熱河生物群出土的眾多帶羽毛的恐龍化石,證明鳥類祖先與小型獸腳類恐龍有著密不可分的聯(lián)系。近期,波蘭科學(xué)家們哈薩克斯坦晚侏羅世早期地層中發(fā)現(xiàn)了前鳥(Praeornis)的羽毛化石,它在年代上早于所有帶羽毛的恐龍,因此可能是聯(lián)系爬行動(dòng)物鱗片和現(xiàn)代鳥類羽毛的重要環(huán)節(jié)之一。該成果發(fā)表在《歷史生物學(xué)》(Historical Biology)雜志上。
 
這原始羽毛擁有鱗片與羽毛的特征,每個(gè)羽枝粗細(xì)均勻,末端并不像現(xiàn)代鳥類那樣漸漸變窄,這可以看作爬行類鱗片與鳥類羽毛的過渡。這與三疊紀(jì)長(zhǎng)鱗龍(Longisquama)背上發(fā)現(xiàn)的鱗片結(jié)構(gòu)十分相似,從而支持了羽毛起源于鱗片的假說。而羽毛最初的功能,則是幫助動(dòng)物在性選擇上占據(jù)優(yōu)勢(shì)。
 
然而,有些學(xué)者認(rèn)為,哈薩克斯坦化石中保存的并不是羽毛,而是一種蘇鐵的葉片。為此,波蘭古生物學(xué)研究所(Instytut Paleobiologii PAN)的J.Dzik等人測(cè)試了同一層位中羽毛、魚類和蘇鐵化石中碳同位素的組成,發(fā)現(xiàn)羽毛和魚類化石的同位素組分十分相近,但與植物的差別很大。證明這塊化石的確來自動(dòng)物而不是植物。
 
爬行動(dòng)物擁有扁而長(zhǎng)的鱗片,每個(gè)鱗片含有三個(gè)小枝,一般有兩片緊貼內(nèi)部皮膚,另一枝在體表,與相鄰鱗片嵌合以保護(hù)身體,避免水分散失。現(xiàn)代爬行動(dòng)物鱗片的橫切面大多呈對(duì)稱的“A”形,而Dzik及其同事認(rèn)為,在始祖鳥出現(xiàn)之前,一些爬行動(dòng)物很可能演化出橫切面呈“λ”形的不對(duì)稱鱗片,之后有兩小枝漸漸延長(zhǎng)成羽毛狀,第三枝消失,最終成為了現(xiàn)代鳥類的羽毛。在前鳥羽毛的橫切面上,我們還可以看到退化不完全的第三枝小鱗片,這證明了鱗片和羽毛在本質(zhì)上有著相同的結(jié)構(gòu)。
 
所有現(xiàn)生鳥類的羽毛都從一個(gè)柱狀乳突發(fā)育而來,有細(xì)胞凋亡機(jī)制的參與,前鳥和始祖鳥(Archaeopteryx)的羽毛發(fā)育情況很可能與此相似。
 
不管恐龍是不是鳥類的直系祖先,這些原始羽毛已經(jīng)證明羽毛衍生于原始爬行類鱗片,它填補(bǔ)了爬行動(dòng)物與始祖鳥之間的進(jìn)化差距。 

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