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科学家揭示了第一只鸟嘴,鱼鳞鲨的3D头骨

发布时间:2018-05-14  点击数:[32]

I的颅骨的全3D重建。毒蛾< I&GT /;显示在左侧。右侧显示YPM 1450右侧第11颗下颌牙齿的高分辨率扫描结果。 Nature,第557卷,第96-100页(2018)doi:10.1038 / s41586-018-0053-y

研究人员将标志性的带齿鸟类的三维头骨拼凑在一起,代表了从恐龙到现代鸟类过渡的关键时刻。

Ichthyornis dispar在从恐龙物种到今天的鸟类的进化轨迹中占有重要地位。它在北美生活了近1亿年前,看起来像一个暴牙海鸟,并引起了耶鲁大学这样的着名博物学家的注意。马什(谁首先命名和描述它)和查尔斯达尔文。

尽管存在部分Ichthyornis dispar标本,但除了19世纪70年代首次发现的残片以外,还没有出现重要的新颅骨材料。现在,一个由耶鲁为首的研究小组报告了带有三维颅骨残留物的新标本 - 包括一个完整的颅骨和两个先前被忽略的颅骨成分的例子,这些成分是耶鲁原始标本的一部分 - 揭示了关于最进化史上惊人的转变。


em耶鲁大学古生物学家Bhart-Anjan Bhullar讲述了Ichthyornis dispar,一亿年前一种标志性的带齿鸟,显示了鸟嘴最初出现在自然界时的样子。 / em

耶鲁大学古生物学家Bhart-Anjan Bhullar说,“正是在我们的鼻子下,这整个过程都是一个了不起的过渡时期的鸟类,”他在自然杂志上发表的一项研究的首席研究员说。 “它有一个现代外观的大脑以及一个非常恐龙的下颌肌肉配置。”

Bhullar说,也许最有趣的是,Ichthyornis dispar向我们展示了鸟嘴在自然界首次出现时的样子。

“第一个喙是在下颚末端的一个角覆盖的钳尖,”Bhullar是地质学和地球物理学的助理教授和助理管理员。 “下颚的其余部分充满了牙齿。起源时,喙是一个精确的抓握机构,当手变成翅膀时,它可以作为替代手。“

研究团队使用CT扫描技术进行分析,并结合耶鲁皮博迪自然历史博物馆的标本;堪萨斯州海斯斯滕伯格自然历史博物馆。阿拉巴马自然历史博物馆;堪萨斯大学生物多样性研究所;和黑山地质研究所。

这项新研究的共同主要作者是巴斯大学米尔纳进化中心的Daniel Field和耶鲁大学的Michael Hanson。共同作者是堪萨斯大学的David Burnham,海斯堡州立大学的Laura Wilson和Kristopher Super,阿拉巴马州自然历史博物馆的Dana Ehret以及McWane科学中心的Jun Ebersole。

菲尔德说:“化石记录提供了我们唯一的直接证据,证明已经引起现代形式的进化转变。” “这个非凡的新标本揭示了Ichthyornis头骨中恐龙样特征的惊人迟发性保留 - 这是来自爬行动物时代的现代鸟类中最亲近的亲属之一。”

研究人员表示,他们的发现为现代鸟类最终形成的头骨提供了新的见解。随着它的过渡喙,Ichthyornis dispar有一个类似于现代鸟类的大脑,但头骨的颞部区域与恐龙的颞部区域相似 - 表明在鸟类进化过程中,大脑首先变形​​,而剩下的头骨仍然残留更原始,更像恐龙。

汉森说:“鱼类与今天的海鸟看起来非常相似,可能非常像海鸥或燕鸥。 “除非嘴巴张开,否则可能看不到这些牙齿,但会覆盖一些唇状的口腔外组织。”

近年来,Bhullar的实验室对脊椎动物头骨的各个方面进行了大量研究,这些研究往往将鸟喙的起源归为一类。 “每一项新发现都加强了我们先前的结论。 Ichthyornis的头骨甚至证实了我们的分子发现,即喙和腭由相同的基因图案化,“Bhullar说。 “鸟类是陆地上物种最丰富的脊椎动物群,它是历史上最重要的鸟类之一。毕竟,它仍然是恐龙的时代。“

这项研究部分得到了耶鲁大学,耶鲁皮博迪自然历史博物馆,巴斯大学,亚历山大·韦特莫尔纪念研究奖,斯蒂芬·古尔德奖以及美国国家科学基金会,耶鲁研究所生物圈研究,演化地球基金会和弗兰克·查普曼纪念基金。

出版物:Daniel J.Field,等人,“完整的Ichthyornis头骨照亮鸟头的马赛克组装”,Nature,第557卷,第96-100页(2018)doi:10.1038 / s41586-018-0053-y

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