《我国中生代鸟类化石中首次发现髓质骨》

  • 来源专题:中国科学院亮点监测
  • 编译者: yanyf@mail.las.ac.cn
  • 发布时间:2019-01-14
  • 12 月 5 日,英国《自然—通讯》( Nature Communications )在线刊发了中国科学院古脊椎所邹晶梅、周忠和团队与国外同行(包括来自美国自然历史博物馆的 Mark Norell 教授以及来自佛罗里达州立大学的 Gregory Erickson 教授)合作的最新研究成果,首次报道了早白垩世九佛堂组反鸟类的髓质骨( Medullary bone )材料,这是迄今为止最为确凿的中生代鸟类髓质骨研究,为探知早期鸟类的演化历程提供了新的证据。   

    髓质骨在现生鸟类中比较常见,是雌性在繁殖期形成的特有骨组织,充填于骨骼空腔中,为蛋壳的形成提供钙源。髓质骨也见于鸟类化石和非鸟类恐龙(包括兽脚类、鸟脚类、蜥脚类恐龙等)以及翼龙化石中,是研究鸟类与恐龙类之间亲缘关系的重要材料。   

    一般认为,非鸟类恐龙的蛋相对于其体型而言是很小的。因此,在产卵的过程中,雌性并不需要这种髓质骨来提供额外的钙质来源。因此一些学者认为这种髓质骨可能是非正常生长的病变结构。本研究认为,之前对中生代爬行动物髓质骨的报道大部分是有待商榷的。   本次研究发现,髓质骨不仅仅存在于长骨中,例如股骨、胫跗骨等,还存在于趾节骨中,这显示髓质骨的出现是一个系统性的发生过程,而不是一种局部病理表现。同时,本文认为髓质骨可能在中生代就已经出现,是鸟类的一类进步特征。髓质骨伴随着纤细的中空骨骼一起出现,使得鸟类的蛋在相对增大的同时,骨架更轻,更适合飞行。   

    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”的资助。

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    • 12 月 5 日,英国《自然-通讯》( Nature Communications )在线刊发了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所邹晶梅、周忠和团队与国外同行(包括美国自然历史博物馆 教授 Mark Norell 以及佛罗里达州立大学 教授 Gregory Erickson )合作的最新研究成果,首次报道了早白垩世九佛堂组反鸟类的髓质骨( Medullary bone )材料,这是迄今为止最为确凿的中生代鸟类髓质骨研究,为探知早期鸟类的演化历程提供了新的证据。
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    • 编译者:yanyf@mail.las.ac.cn
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    • 托莫特壳类(tommotiids)是一类离散骨片化石的统称,其壳壁由有机质和磷酸钙组成,形态多样(如塔状、帽状和鞍状等),仅见于寒武系地层,是在寒武纪动物大爆发过程中所出现的奇特造型动物。长久以来,由于没有发现完整铰合的骨片系化石,它们一直被作为一类分类不明的疑难动物化石(Problematica)。近年来,随着越来越多骨片系化石的发现和研究,托莫特壳类被认为与腕足动物有亲缘关系,可能属于腕足动物的干群化石,它们可为研究腕足动物的起源和早期演化提供证据。虽然托莫特壳类化石在全球下寒武统地层中被广为发现,但长期以来在我国的华北地台却尚无此类化石的发现报道。   近期,中国科学院南京地质古生物研究所博士研究生潘兵与澳大利亚及瑞典的合作者在华北地台下寒武统辛集组中发现了托莫特壳类化石Paterimitra pyramidalis,这是此类化石在华北地台的首次发现。所发现的Paterimitra pyramidalis具有三种离散骨片化石(S1,S2及L),这些骨片化石的特征与之前发现于澳大利亚中南部的骨片非常一致,且产出时代也相符(寒武系第三阶至第四阶)。该发现是在澳大利亚之外首次报导Paterimitra pyramidalis,增加了该属种古地理分布范围。   在寒武纪早期,P.pyramidalis在位于东冈瓦纳的澳大利亚板块东海岸带的浅水环境中有着较为广泛的分布,且数量众多。鉴于其成年阶段营底栖固着生活,因而可以推断它们的幼虫应该可以在台地边缘的陆表海中扩散。此次在华北板块南缘发现P. pyramidalis,说明其幼虫可能有浮游生活的阶段,且能够跨越一定的海洋屏障。但其相对局限的古地理分布(仅限澳大利亚与华北),说明其幼虫处于浮游的阶段并不长,以至于到达不了其它地区,这也说明这两个地区在寒武纪早期可能相距较近。   目前,华北板块在寒武纪早期的古地理位置还处在争论当中。不同学者根据不同方法恢复出的位置可能会大相径庭,如位于冈瓦纳西缘且与相当于现今的印度东北缘毗邻、或者作为一个独立板块临近澳大利亚北部或东北部、又或者位于古太平洋中而与澳大利亚东部相隔甚远。事实上,除了此次华北发现的P. pyramidalis,许多其它与之共生的小壳化石属种也在南澳大利亚(冈瓦纳东岸)寒武纪早期地层中有过发现,说明这两个地区在寒武纪早期有着较强的生物古地理联系,且板块的实际位置可能很靠近。这些化石在华南与印度却鲜有发现,与华北很靠近这两个地区的观点相悖。当然,华北板块确切的古地理位位置还需要更多综合性的手段来加以限制。   本项研究最近发表于国际学术期刊Gondwana Research上,由国家自然科学基金、中国科学院先导专项B类等共同资助。