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科技日报记者 陆成宽
鸟类是目前世界上多样性最丰富的陆生脊椎动物 ， 其演化如此成功 ， 一个关键因素便是鸟类头骨具有独特的可动性 。
【1.2亿年前的反鸟类长着恐龙一样的头骨】通过高精度三维扫描和复原 ， 我国科研人员发现 ， 距今1.2亿年的中生代反鸟类头骨保留了大量主龙类的原始特征 ， 呈现出模块化的演化特征 。 相关研究成果在线发表于自然指数期刊《eLife》 。
“这说明 ， 现生鸟类头骨可动性在反鸟类中没有出现 。 ”12月7日 ， 论文第一兼通讯作者、中科院古脊椎所研究员王敏告诉记者 。
在现生脊椎动物中 ， 鸟类和部分有鳞类的头骨演化出了特有的功能：头骨的部分骨骼能发生相互独立的运动 ， 古生物学家称之为头骨可动性 。 “这一功能特征使得鸟嘴能够取代‘手’完成大量精细的动作 。 ”王敏指出 。
鸟类头骨可动性的发生依赖于两个通道：由方骨-颧骨-方颧骨-上颌关联而成的头骨“侧面通道” ， 以及由方骨-翼骨-颚骨-犁骨在腭面构成的“腭面通路” 。 “简单说来 ， 随着方骨的前、后转动 ， 这两个通道上的骨骼通过可动关节发生位移 ， 就像传送带一样完成嘴巴的张开和闭合 。 ”王敏解释道 。
鸟类的祖先——非鸟类恐龙的头骨因为缺失上述两个通道而不具有可动性 ， 显得异常笨拙 。
长期以来 ， 鸟类头骨独特的可动性是如何演化而来 ， 备受学界关注 。 “然而 ， 受化石保存和研究手段的限制 ， 鸟类头骨主要区域的形态功能 ， 特别是上述通路在鸟类演化历史中是如何变化的 ， 我们并不清楚 。 ”王敏坦言 。
利用高精度CT扫描技术 ， 研究人员对中生代反鸟类雅尾鹓鶵的头骨进行了三维复原 ， 重建了几乎所有头骨骨骼的立体形态 ， 包括构成头骨可动性通道的骨骼 。
距今1.2亿年鸟类雅尾鹓鶵头骨的三维复原 。
研究结果显示 ， 鹓鶵保留了典型的主龙类双颞弓的颞区结构 ， “侧面通道”并未形成；同时 ， 鹓鶵的腭面构造与兽脚类恐龙相差无几 ， “腭面通道”也未出现 。
“相较于颞区和腭区的构造 ， 鹓鶵的其他头骨形态都呈现出典型的、进步的鸟类特征 ， 说明头骨不同部位的演化速度不是一致的 ， 颞区和腭区在演化上相对保守 ， 这样原始和进步的形态特征同时出现 ， 就是典型的镶嵌演化 。 ”王敏说 。
王敏表示 ， 以鹓鶵为代表的反鸟类是中生代鸟类演化最成功的一个类群 ， 但是它们的头骨并不是可动性头骨 。 这说明 ， 在鸟类演化历程上 ， 可动性头骨这一形态功能特征和多样性演化之间的相互促进关系 ， 发生在反鸟类从鸟类主干分离之后 。
恐龙 ， 中生代和现代鸟类头骨形态功能的比较 。
“反鸟类虽然曾经在全球广泛分布 ， 但他们都在6600万年前的白垩纪末期大灭绝事件中消失了 ， 而具有可动性头骨的今鸟型类则存活下来 ， 并在新生代快速演化并形成所有现代鸟类 。 ”王敏说 ， 这表明 ， 头骨可动性增加了鸟类个体在面临极端选择压力时的适应性 。
（王敏供图）
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