早白堊世熱河生物群的始吻古喙鳥(niǎo)化石發(fā)現(xiàn)肺部結(jié)構(gòu) _早白堊世

保存了肺部結(jié)構(gòu)的早白堊世鳥(niǎo)類(lèi)始吻古喙鳥(niǎo) （王敏供圖）

始吻古喙鳥(niǎo)和現(xiàn)代鳥(niǎo)類(lèi)肺部顯微結(jié)構(gòu)的比較（王敏供圖）
（）據(jù)中國(guó)科院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所：2018年10月22日，美國(guó)科學(xué)院院刊《PNAS》發(fā)表了中國(guó)科院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所鄒晶梅、周忠和等，臨沂大學(xué)王孝理、鄭曉廷等，約翰內(nèi)斯堡大學(xué)John N. Maina，南京地質(zhì)古生物研究所泮燕紅等組成的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)最新的研究成果，報(bào)道了在一件距今1.2億年前的原始鳥(niǎo)類(lèi)上保存的肺部結(jié)構(gòu)，為揭示早期鳥(niǎo)類(lèi)呼吸系統(tǒng)的演化提供了關(guān)鍵信息。
保存肺部結(jié)構(gòu)的是一件發(fā)現(xiàn)于早白堊世熱河生物群的始吻古喙鳥(niǎo)化石，古喙鳥(niǎo)是目前已知的最原始的今鳥(niǎo)型類(lèi)代表。研究人員通過(guò)掃描電鏡在內(nèi)的多種方法發(fā)現(xiàn)了疑似肺部結(jié)構(gòu)的痕跡，詳細(xì)的形態(tài)學(xué)研究表明古喙鳥(niǎo)已經(jīng)具有和現(xiàn)代鳥(niǎo)類(lèi)極為相似的肺部結(jié)構(gòu) 。鳥(niǎo)類(lèi)的呼吸系統(tǒng)高效而獨(dú)特，尤其是其肺演化出了一系列特征，例如分塊的薄壁系統(tǒng)、分支氣囊、肺內(nèi)單一方向氣體流動(dòng)、肺高度分化從而擴(kuò)大表面等，均保證了充分的氣體交換，從而滿足飛行時(shí)巨大的有氧代謝需求。已有的化石證據(jù)表明單一方向氣體流動(dòng)這一特征在恐龍（包括鳥(niǎo)類(lèi)）演化歷史中出現(xiàn)較早，但是能夠進(jìn)一步揭示肺的結(jié)構(gòu)的化石還從未在主龍類(lèi)化石中有過(guò)發(fā)現(xiàn) 。主龍類(lèi)是包括鱷魚(yú)、翼龍和恐龍（包括鳥(niǎo)類(lèi)）等在內(nèi)的一類(lèi)雙弓類(lèi)羊膜動(dòng)物。古喙鳥(niǎo)的肺部結(jié)構(gòu)顯示了和現(xiàn)代鳥(niǎo)類(lèi)相似的高度分化，表明與飛行相適應(yīng)的高度氣體交換能力在鳥(niǎo)類(lèi)演化早期就已經(jīng)出現(xiàn) 。
研究人員還發(fā)現(xiàn)古喙鳥(niǎo)具有獨(dú)特的尾羽結(jié)構(gòu) 。古喙鳥(niǎo)的尾羽是由12根羽片狀羽毛構(gòu)成的扇狀尾羽，位于中間的一對(duì)尾羽長(zhǎng)度明顯超過(guò)兩側(cè)的其他尾羽，形成一種在現(xiàn)代鳥(niǎo)類(lèi)中常見(jiàn)的“尖尾”形態(tài)，但這樣的尾羽形態(tài)卻未在其他中生代鳥(niǎo)類(lèi)中有過(guò)報(bào)道。結(jié)合此前的化石發(fā)現(xiàn) ，越來(lái)越多的證據(jù)表明現(xiàn)代鳥(niǎo)類(lèi)所特有的生理結(jié)構(gòu)（如消化系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)）出現(xiàn)的時(shí)間很有可能早于骨骼系統(tǒng)的改變。
該項(xiàng)研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持。
文章鏈接：https://doi.org/10.1073/pnas.1805803115