科技日报|演化路上 鸟类为何弄丢了一侧卵巢( 二 )
软组织能否长时间保存仍需研究
2013年论文《早白垩世鸟类卵泡的精美保存对研究恐龙繁殖行为的意义》发表后,部分学者质疑软组织能否保存如此长时间,并猜测卵泡化石实际上是胃里未被消化殆尽的植物种子。
对此,郑晓廷并不认同,他认为植物种子与卵泡化石结构并不一样。周忠和研究团队通过高分辨率CT、能量色散X射线谱、骨组织切片染色等技术手段,对卵泡化石和现生标本进行了对比研究。研究结果也进一步确认了这是卵巢滤泡化石,展现出卵泡组织的高分辨细节特征,包括了可收缩的肌肉、血管化组织,这些都和现生鸟类正在形成的蛋黄周边组织相似,为卵泡提供营养,帮助排卵期的鸟类顺利排卵;平滑肌纤维、胶原蛋白纤维、血管等软组织的发现都和早期研究论文中提出的假设吻合,即与现生鸟类相关组织相似,与食入种子的假设不符。
“软组织确实不易保存,但是通过迅速脱氧等条件,软组织是可以较好保存下来的。”郑晓廷说,特别是羽毛的软组织,随化石保存下来的较多。
近年来,热河生物群化石除了保存有完整的骨骼、精致的羽毛和其他皮肤衍生物外,包括肺泡等软组织内脏组织在化石研究中同样不断被发现,证明了软组织在历经复杂、长时间尺度的埋藏后,可能被保存下来。
郑晓廷说,对一件保存了卵泡组织和翅膀软组织的始孔子鸟标本进行研究发现,始孔子鸟具有翼前膜和翼后膜,翼前膜所保存的内部网状支撑结构与现生鸟类非常相像,软组织结构显示翼前膜能够形成一个弧形剖面并可以产生抬升力。
“不过,比较有意思的是,有个别标本,羽毛保存较好时,骨骼组织就保存得较差。还有个别鲟鱼标本,当它的消化系统、皮肤结构保存较好时,骨骼组织就保存得较差。而有些骨骼保存较好的标本,其软组织往往保存较差。”郑晓廷说,这个原因还有待进一步研究。
消化系统等差异或与食物结构有关
郑晓廷说,通过对早期鸟类的研究,还会发现很多有意思的地方,如不同鸟类具有不同的消化系统,这可能与早期鸟类食物结构不同有关。
比如对几件嗉囊中保存着鱼类残骸的燕鸟标本的研究发现,早白垩世时期的鸟类在吃饱情况下,会在食道中储存一部分食物以备以后消化。燕鸟的牙齿不是用来咀嚼食物的,而是用来捕捉食物;燕鸟消化道不同的部分已具有先进的肌肉系统,在消化食物过程中具有不同的蠕动功能,先进的消化道系统已出现在具有牙齿的白垩纪鸟类中。
郑晓廷说,对早白垩世九佛堂组的一件古喙鸟标本的研究发现,所保存的软组织形态显示古喙鸟的肺与现生鸟类的肺极为相似。这表明,支持鸟类飞翔有效供氧特化肺脏在1.2亿年前的鸟类中就已经演化形成。
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