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中新網(wǎng)北京8月16日電 (記者 孫自法)鳥類食果這一生態(tài)習(xí)性開始于何時(shí)？它和植物種子傳播之間有什么關(guān)聯(lián)？這些涉及早期鳥類和植物演化的議題長(zhǎng)期以來(lái)頗受學(xué)界關(guān)注。
英國(guó)牛津大學(xué)瑪麗居里學(xué)者胡晗研究團(tuán)隊(duì)和中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所(中科院古脊椎所)周忠和院士研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)合作研究，最新在《電子期刊-生命科學(xué)》(eLife)上發(fā)表《鳥類食果和可能傳播種子的最早證據(jù)》成果論文，這一證明鳥類食果生態(tài)習(xí)性的最早化石記錄，揭示最早的鳥類食果習(xí)性在其演化的最初階段，很可能就已扮演為植物傳播種子的媒介角色。
研究團(tuán)隊(duì)介紹說(shuō)，眾多現(xiàn)生鳥類擁有特化或季節(jié)性的食果習(xí)性，是為植物傳播種子的重要媒介，而這一習(xí)性在化石記錄中究竟何時(shí)出現(xiàn)，此前長(zhǎng)期不為人所知。
鳥類在早白堊世(距今約1.35億年至1.2億年)時(shí)的輻射演化是陸地生態(tài)系統(tǒng)演化歷程中的重要事件，爾后伴隨著延續(xù)整個(gè)白堊紀(jì)(距今1.45億年-6600萬(wàn)年)的植物(類)果實(shí)結(jié)構(gòu)的繁盛和多樣化。研究者們一直猜測(cè)早期鳥類和結(jié)果植物之間可能存在演化上的聯(lián)系，但由于化石物種的食果記錄非常難以確定，這一猜測(cè)此前也一直未能得以證明。
基于此，胡晗研究團(tuán)隊(duì)和周忠和院士研究團(tuán)隊(duì)合作開展相關(guān)研究，他們?cè)诎拇罄麃喣珷柋就捷椛渲行膶?duì)最原始鳥類之一的中國(guó)熱河鳥的頭骨新標(biāo)本進(jìn)行三維掃描和重建，為這一重要早期鳥類支系演化研究提供出迄今最為詳細(xì)的頭骨復(fù)原，并在將其頭骨及胃容物和現(xiàn)生鳥類進(jìn)行對(duì)比后，確定熱河鳥具有最早的食果鳥類的生態(tài)習(xí)性。
熱河鳥是除始祖鳥以外唯一具有骨質(zhì)長(zhǎng)尾的原始鳥類，其鳥類基干的分類位置和獨(dú)特的身體結(jié)構(gòu)，令它一經(jīng)發(fā)現(xiàn)便世界聞名。不過(guò)，雖然已有眾多化石標(biāo)本發(fā)表，但由于標(biāo)本的壓扁保存和傳統(tǒng)研究方法的局限，學(xué)界對(duì)于熱河鳥的頭骨形態(tài)其實(shí)知之甚少。在最新這項(xiàng)合作研究中，研究團(tuán)隊(duì)利用先進(jìn)的三維掃描和重建手段，在這件保存精美的熱河鳥頭骨標(biāo)本上獲取了大量新的形態(tài)學(xué)信息，發(fā)現(xiàn)熱河鳥的頭骨整體極為原始，唯獨(dú)喙部相當(dāng)特化。
中科院古脊椎所稱，熱河鳥自發(fā)現(xiàn)以來(lái)，一直被認(rèn)為是吃種子的鳥類，主要依據(jù)是其腹部保存的種子殘余，以及看上去較深(或稱較高)的下頜——人們認(rèn)為這一深下頜看上去形似鸚鵡等取食種子的現(xiàn)生鳥類。在此次研究中，研究團(tuán)隊(duì)抽取了現(xiàn)生鳥類包括食果、食谷等不同食性的代表物種進(jìn)行三維掃描重建，同時(shí)加入基于新標(biāo)本重建的熱河鳥數(shù)據(jù)，進(jìn)行針對(duì)下頜的三維幾何形態(tài)分析和針對(duì)頭骨的二維幾何形態(tài)分析，結(jié)果顯示，熱河鳥并沒有此前人們認(rèn)為的深下頜，與能夠磕開種子的食谷鳥類尤其是鸚鵡等，在形態(tài)空間中有明顯區(qū)別，因此排除了其磕開取食種子的可能性。
為驗(yàn)證另一種利用胃石消化種子的食谷可能性，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)食果和使用不同策略取食種子的現(xiàn)生鳥類進(jìn)行整體三維掃描，揭示出它們的胃容物在體內(nèi)時(shí)的不同狀態(tài)，結(jié)果顯示，利用喙部處理種子的鸚鵡等鳥類胃容物中種子的形態(tài)已完全破碎而不可辨認(rèn)，利用胃石消化種子的鳥類腹中種子整體形態(tài)仍在，但都有不同程度的破損，同時(shí)，種子和胃石相互混合，粘結(jié)緊密。相比之下，熱河鳥保存的種子則缺乏這樣的破損，同時(shí)保存更加松散，也從未與胃石同時(shí)保存，更接近食果鳥類腹中種子的狀態(tài)。
合作研究團(tuán)隊(duì)由此認(rèn)為，熱河鳥實(shí)為至少季節(jié)性的食果鳥類，也是鳥類食果這一生態(tài)習(xí)性的最早化石記錄。食果意味著植物的種子可完整留存排出，因此食果鳥類具有傳播種子的功能。熱河鳥的最新研究表明，早期鳥類在其食果演化的最初階段，主觀上是吃胞裹腹需要，客觀上很可能就已經(jīng)扮演了植物傳種媒介這一角色：作為具有一定飛行能力而移動(dòng)范圍大為增加的傳播者，早期的食果鳥類很可能協(xié)助了結(jié)果植物的擴(kuò)張，而果實(shí)這一優(yōu)質(zhì)食物也可能擴(kuò)大了早期鳥類的演化可能性，即鳥類和植物間的相互作用可能在白堊紀(jì)陸地革命中有著有待進(jìn)一步探索的重要地位。(完)
標(biāo)簽： 鳥類食果
