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標題: 恐龍年代三維保存的古鳥類尾羽琥珀  
 
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恐龍年代三維保存的古鳥類尾羽琥珀


成對出現的羽軸主導型羽,有著非常奇怪的形態


成對出現的羽軸主導型羽

中加古生物學家在北京宣佈,他們發現了世界上首批三維保存的古鳥類尾羽琥珀,初步揭開了一億年前古鳥類尾羽的秘密,該研究成果在專業學術刊物《古地理學報》線上發表。

該研究由中國地質大學(北京)邢立達副教授領銜,加拿大薩斯喀徹爾省皇家博物館里安•麥凱勒(Ryan C。 McKellar)教授,皮埃爾•考克斯(Pierre Cockx)博士,中科院古脊椎動物與古人類所的鄒晶梅(Jingmai O‘Connor)研究員等學者共同研究。

此次新發現的標本來自著名的琥珀產區,緬甸北部克欽邦胡岡谷地。據礦區的火山灰測定,此地的琥珀距今約一億年前,屬於白堊紀晚期的最早期。該時期生活在緬甸北部潮濕的熱帶環境中的動植物,常常被柏類或南洋杉類所流下的樹脂包裹,在漫長的地質年代中形成琥珀,並一直保存至今。

世界各地的琥珀都以特異保存各種軟組織而著名,比如羽毛的羽小枝、小鳥的外耳孔、眼瞼等細節,這些資訊通常是古生物學家無法從其他化石記錄中獲知的重要資訊。因此,琥珀提供了更完整的關於古生物形態學、多樣性和行為的記錄。

鳥類是世界上多樣性最為豐富的脊椎動物之一,大約有10500個種,在近1.5億年漫長的演化歷史中,共歷經了兩次輻射演化,分別發生于白堊紀和新生代。白堊紀是鳥類演化的重要階段,記錄了鳥類如何從恐龍演化的過程。

羽毛一度是鳥類的專屬,直到批羽恐龍的出現才顛覆了這個定式。不同形態的羽毛賦予恐龍和鳥兒不同的功能。化石記錄中最精妙的羽毛要數那些長長的尾羽。這些尾羽絕大多數出現在一些原始的鳥類身上,如孔子鳥類、反鳥類,也出現在恐龍中的擅攀鳥龍類的耀龍尾巴上。這些長且花哨的尾羽在許多情況下都與動物的身體差不多長,這些尾羽與不是為了身體平衡或者飛行,因為其構造並不符合空氣動力學要求。那麼它們的功能是什麼呢?多數古生學家目前認為這是動物種內資訊交流的工具,主要功能是求偶炫耀、物種識別和視覺溝通等。

在具體形態特徵上,這些令人著迷不已的漂亮羽毛都有一道加粗的羽軸,因此被稱為羽軸主導型羽(RDFs),也被稱為近端條帶狀羽(PRPF)。這些細長的羽毛通常被認為是尾羽中的飾帶(非近端條帶狀羽)和球拍狀羽。遺憾的是,這些羽軸主導型羽此前只發現在壓型化石中,其平面的結構限制了學者獲取更多重要的資訊。

2015年,一個偶然機會,邢立達在緬甸密支那琥珀市場看到了一種非常奇怪的羽毛珀,“這些羽毛珀有著粗粗的羽軸,這令我馬上想起了孔子鳥那對顯眼的尾羽!”中國地質大學(北京)邢立達副教授告訴記者,“但它們太奇怪了,我們知道,羽軸都是封閉,中間是充滿海綿組織的髓腔,但這些琥珀中的羽軸在羽毛背面則是開放的,也沒有髓腔。”毫無疑問,邢立達當時看到的便是首次以立體形式保存的羽軸主導型羽,其開放的羽軸令人非常困惑。隨後的發現令邢立達更加驚訝,他在各地的琥珀市場和一些民間收藏者手上陸續發現了數十件擁有同樣特徵的羽毛珀。

“大量的標本表明邢立達最初的發現不是特例,這類羽毛的形態便是如此,羽軸就是開放的,雖然令人匪夷所思,但演化有時候就是這麼神奇。”里安•麥凱勒教授繼而對此猜測道,“C形的羽軸橫截面,羽片閉合不良,這都使得這類羽毛的空氣動力學功用很有限,但可能是一種高效的輕質尾羽,也就是說,羽軸之所以開放,可能是節省能量的一種措施,降低長出這種長羽毛的能耗,或這種結構是專門為長而輕的尾羽而演化出來的。”這種羽軸主導型羽可能代表一種原始的羽毛形態(尚未發育出完整的羽軸的時候),也可能是源自管狀羽軸的二次喪失。

“我們此次發現的這些標本有著很高的多樣性,”邢立達繼續對記者介紹,“個別標本的羽軸和羽支還具有橫向色素沉著帶,深棕色和無色帶交替出現,這代表著黑素體的分佈和濃度,表明這些古鳥類的尾巴很可能是斑斕的,非常養眼的。”

我們知道,現代鳥類的觀賞性羽毛色彩豐富,在求偶等行為中有重要作用。邢立達在數十件羽軸主導型羽的羽毛珀中,找到了至少9件是成對出現的,而且羽毛附近沒有鳥類的屍骸,也沒有跡象表明羽毛和樹脂表面有過打擊式接觸。“這可能表明這些羽毛很容易掉落,可能是鳥類在打鬥掉落,甚至是防禦時的誘餌”,皮埃爾•考克斯博士表示,“這引出一個重要的問題,如果這些尾羽較容易掉落,那麼又怎麼能靠這個特徵來判斷古鳥類的性別呢?”所以當我們再看到兩隻古鳥類埋藏在一起,一只有長長的尾羽,另一隻沒有,不能說這是一公一母的淒美史前愛情。琥珀中的證據告訴我們,這很可能只是兩鳥相爭,一隻被打敗了而掉落羽毛而已。

Journal of Palaeogeography研究論文:
https://journalofpalaeogeography ... 6/s42501-018-0014-2




2018-12-18 02:12 AM#1
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