近日，《自然-通訊》（Nature Communications）在線發(fā)表了中國科學院古脊椎動物與古人類研究所主導完成的熱河生物群中古鳥類食性研究。研究人員在1.2億年前遼西熱河生物群古鳥化石胃容物中發(fā)現(xiàn)了被子植物早期分支木蘭類葉子的植硅體，首次證實了古鳥類葉食性的早期起源和演化。?

(資料圖)

被子植物決定了現(xiàn)代地球陸地生態(tài)系統(tǒng)主要景觀構(gòu)成，維持著包括人類在內(nèi)大量多門類生物類群的生存需求。長期以來，鳥類被認為可能在被子植物起源和早期多樣性方面扮演著協(xié)同演化的重要角色，而化石記錄的匱乏，使得這樣的假說很難找到確鑿的證據(jù)。?

我國遼西早白堊世熱河生物群的特異埋藏發(fā)現(xiàn)了一系列重要的古老被子植物以及已知最古老的多樣化鳥類組合，并顯示出一個白堊紀森林棲息地以及豐富的動植物生態(tài)系統(tǒng)。為了進一步探索被子植物和早期鳥類之間的相互關(guān)系，科研人員首次應用植硅體分析方法對鳥類胃容物開展研究。?

原始熱河鳥位于鳥類演化樹較為基干的位置。關(guān)于食性的研究對整個早期鳥類生態(tài)起源輻射具有重要的指示意義。近期，科研人員分析了一個完整熱河鳥化石個體的消化道材料，發(fā)現(xiàn)了富集的古老植硅體。這些古老植硅體的形態(tài)類型的鑒定主要依據(jù)早期群落植硅體大數(shù)據(jù)的建立和完善，是植硅體分析方法應用于中生代脊椎動物的特異埋藏化石記錄研究的重要突破，為進一步拓展脊椎動物與環(huán)境協(xié)同演化研究，提供了重要手段和途徑。?

該研究證實了在熱河鳥的胃容物中保留了來自木蘭類葉子植硅體的證據(jù)。這一發(fā)現(xiàn)將已知的早期植食性鳥類的植物類型精確到了木蘭類植物的葉片，并為鳥類普遍植食性的樹棲生態(tài)位置的轉(zhuǎn)化提供了新證據(jù)。?

進一步，研究利用X射線CT掃描和掃描電鏡等多重分析手段，結(jié)合形態(tài)計量分析和下頜骨骼幾何形態(tài)的定量化研究，全面重建古鳥類食性的早期演化和現(xiàn)代鳥類相似食性類群的關(guān)聯(lián)。這一成果為早期熱河鳥食性提供直接證據(jù)，并為鳥類食性演化及其與被子植物演化之間的早期聯(lián)系提供了全新認識。?

研究工作得到國家自然科學基金基礎(chǔ)科學中心項目“克拉通破壞與陸地生物演化”和面上項目、中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項、國家重點研發(fā)計劃和國家社會科學基金重大項目等的支持。??

論文鏈接?

圖1. 熱河鳥標本（IVPP V14978）的線描、攝影和CL掃描

圖2. 從熱河鳥消化道提取的植硅體與現(xiàn)代植硅體的比較

圖3. 包括熱河鳥和現(xiàn)存鳥類在內(nèi)的三維下頜形狀PCA圖，重點與現(xiàn)存植食性鳥類對比

圖4. 熱河鳥的生態(tài)環(huán)境復原圖

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