中國科學家發現早期鳥類可隨環境而“變形”

　　一類名為“迷惑巾幗鳥”的早白堊世原始鳥類，可能是目前已知僅晚于“孔子鳥”的、最原始的具有“短尾巴”的鳥類。但它又有許多獨特的形態特征，其珍貴程度毫不遜色于“孔子鳥”。

　　這只距今約1.27億年前的巾幗鳥，2017年發現于河北圍場地區的熱河生物群。其屬名取自“巾幗”，寓意其“珍貴”，以此致敬所有工作在一線的女性科研人員。

　　近日，來自中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究團隊的一項科學發現顯示：它就像沙雞般大小，體重約250克，有短且小的翅膀，可能“飛行能力并不強”。但它卻揭示了早期鳥類演化的一個獨特現象——發育的可塑性。

　　研究主導者、中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員王敏比喻說，就像昆蟲研究中果蠅會因為壓力而改變翅脈結構一樣，在巾幗鳥的身上也體現出環境改變對個體發育過程產生的影響，進而引發了形態結構的“改變”。

　　證據就是一塊愈合的、與飛行有關的骨骼，稱之為肩胛烏喙骨。

　　在近乎所有具有飛行能力的現代鳥類中，肩胛骨和烏喙骨通常是相互分離的。但如果追溯到鳥類開始征服天空的時間點，會驚奇地發現：被譽為已知“最早具有角質喙的鳥類”的孔子鳥的這兩塊骨頭是愈合的，如同鳥類的祖先恐龍那樣，說明這是一種“相當原始”、返祖的特征。

　　在巾幗鳥“橫空出世”前，這一現象曾讓古鳥類專家迷惑不解。畢竟，孔子鳥是1996年發現于遼寧省朝陽地區，距今約1.3億年。它之所以成為熱河生物群中最為著名的原始鳥類化石之一，是因為它是已知“最早具有角質喙的鳥類”。但沒有人知道，為什么“比始祖鳥更像鳥”的孔子鳥，它的肩胛骨和烏喙骨如同鳥類的祖先恐龍那樣，反而是愈合的？

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　　骨架完整的巾幗鳥“完美”地補上了缺失的證據鏈。它和此前發現的、部分骨骼缺失的重明鳥是姐妹群，構成“巾幗鳥科”。研究團隊通過原始鳥類骨組織結構的分析認為，愈合的肩胛烏喙骨是在孔子鳥目和巾幗鳥科中獨立發生的，而愈合的發生可能源自這兩個類群較快的生長速度。

　　科學家推測，也許是環境的壓力，使得巾幗鳥和孔子鳥類必須縮短達到成年需要的時間，才能提高存活的概率。但這也帶來了“副作用”：加快的成骨作用使得尚處在軟骨階段的肩胛骨和烏喙骨在骨化過程中“未來得及”相互分離就愈合了。

　　古環境和食性的研究為追溯巾幗鳥的生態提供了線索。在早白堊世，河北地區除了零星的湖泊，遍布茂盛的樹木。巾幗鳥保存有胃石，極有可能說明它是植食性的。通過對比巾幗鳥和現代鳥類翅膀的幾何形態，科學家發現它的翅膀結構與生活在茂密樹林里的鳥類相似，短而小的翅膀恰好能夠在林間輾轉騰挪、快速旋轉，幫助它采食。

　　王敏說：“巾幗鳥最大的意義在于它進一步表明，在討論鳥類或者其他生物的早期演化，特別是鑲嵌演化時，發育可塑性是一個非常關鍵的因素。”

　　巾幗鳥正是一個“高度鑲嵌演化”的例子：它的短尾巴、退化的手指、加長的前肢等，是典型的鳥類特征；但同時它的齒列、部分頭骨和肩帶形態又和獸腳類恐龍非常相似。因此，科學家將“迷惑”定為它的種名。

　　巾幗鳥并不是現代鳥類的直系祖先。它是一種更為原始的鳥，與后來演化到今天的今鳥型類相比，已成為時光隱藏的傳說。從化石中打撈這段“地球記憶”，對今人有何意義？

　　王敏簡單地回答道：“認識自然，是我們的天性。”