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早白垩世鸟类繁殖系统研究取得新进展

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热度35票 浏览39次 时间:2020年8月04日 09:55
反鸟类与现代鸡的卵巢滤泡对比照片(Alida Bailleul供图)

反鸟类与现代鸡的卵巢滤泡对比照片(Alida Bailleul供图)

(化石网报道)据中国科学院古脊椎动物与古人类研究所:近日,《生物通讯》(Communications Biology)杂志在线发表中科院古脊椎所周忠和团队的最新研究成果。这是该团队继 2013年在《自然》杂志发表题为“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”的论文之后,对相关标本研究的最新进展。 

从恐龙到鸟的演化涉及到一系列关键特征的改变,其中生殖器官就是其中之一,如雌性恐龙体内和现在的爬行类动物相似,仍保存两侧的卵巢及输卵管,但绝大多数现生鸟类的雌鸟仅保留了左侧的卵巢及输卵管。从什么时候开始,鸟类丢失了一侧的输卵管呢? 

2013年,该团队在白垩世的热河鸟类以及反鸟类中,发现早期鸟类显然已经只保留一个有效的卵巢和一条输卵管(身体左侧),进而推测身体右测卵巢和输卵管的退失可能发生在恐龙向鸟类过渡的阶段,很可能与适应飞行需要的体重减少有关。这项研究弥补了“从恐龙到鸟”的缺失一环,然而论文发表以后,部分学者在质疑软组织能否保存如此长时间的同时,猜测卵泡化石实际上是胃部内未被消化殆尽的植物种子。 

近年来,研究团队通过高分辨率CT,能量色散X射线谱,传统的骨组织切片染色等技术手段,对“疑似”卵泡和现生标本做了对比研究。 

研究结果不但进一步确认了这是卵巢滤泡化石,更展现出该组织的高分辨细节特征,包括了可收缩的肌肉、血管化的组织,这些都和现生的鸟类正在形成的蛋黄周边的组织相似,来为卵泡提供营养,帮助排卵期的鸟类顺利排出;而平滑肌纤维,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,与食入种子的假设不符。该研究的另一个结论是:反鸟虽然也有一个功能性的卵巢和输卵管,但是它们卵泡发育速率相对于现代鸟类要慢,和古鸟类较低的新陈代谢水平有关。 

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研究同样不断涌现,证明了软组织历经复杂、长时间尺度的埋藏仍可以被保存下来的潜力。相关研究不仅增进了我们对远古生物更为深入的认知,更展现了化石埋藏过程的鬼斧神工和生命演化之路的瑰丽神奇。 

该项研究得到了中科院国际人才计划(PIFI)和国家自然科学基金委基础科学中心项目“克拉通破坏与陆地生物演化”的支持。 

论文链接:https://www.nature.com/articles/s42003-020-01131-9 

相关报道:鸟类卵巢滤泡化石得到进一步确认

(化石网报道)据中国科学报(丁佳 崔雪芹):7月28日,《生物通讯》(Communications Biology)杂志在线发表了中国科学院院士、中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员周忠和团队的一项最新研究成果。这是该团队继2013年在《自然》杂志发表题为“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”的论文之后,对相关标本研究的最新进展。

从恐龙到鸟的演化涉及到一系列关键特征的改变,其中生殖器官就是其中之一,如雌性恐龙体内和现在的爬行类动物相似,仍保存两侧的卵巢及输卵管,但绝大多数现生鸟类的雌鸟仅保留了左侧的卵巢及输卵管。从什么时候开始,鸟类丢失了一侧的输卵管呢?

2013年,周忠和团队在白垩世的热河鸟类以及反鸟类中,发现早期鸟类显然已经只保留一个有效的卵巢和一条输卵管(身体左侧),进而推测身体右测卵巢和输卵管的退失可能发生在恐龙向鸟类过渡的阶段,很可能与适应飞行需要的体重减少有关。这项研究弥补了“从恐龙到鸟”的缺失一环,然而论文发表以后,部分学者在质疑软组织能否保存如此长时间的同时,猜测卵泡化石实际上是胃部内未被消化殆尽的植物种子。

研究人员通过高分辨率CT,能量色散X射线谱,传统的骨组织切片染色等技术手段,对“疑似”卵泡和现生标本做了对比研究。

研究结果不但进一步确认了这是卵巢滤泡化石,更展现出该组织的高分辨细节特征,包括了可收缩的,肌肉、血管化的组织,来为卵泡提供营养,帮助排卵期的鸟类顺利排出,这些都和现生的鸟类正在形成的蛋黄周边的组织相似;而平滑肌纤维,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,与食入种子的假设不符。

该研究还发现,反鸟虽然也有一个功能性的卵巢和输卵管,但是它们卵泡发育速率相对于现代鸟类要慢,和古鸟类较低的新陈代谢水平有关。

研究人员表示,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研究同样不断涌现,证明了软组织历经复杂、长时间尺度的埋藏仍可以被保存下来的潜力。相关研究不仅增进了人们对远古生物更为深入的认知,更展现了化石埋藏过程的鬼斧神工和生命演化之路的瑰丽神奇。

相关报道:早期鸟类繁殖系统研究获新进展 确认从恐龙到鸟演化重要一环

(化石网报道)据新华社北京7月31日电:我国科学家在一项对早期鸟类卵泡化石的最新研究中,进一步确认了从恐龙到鸟的一段演化进程。这项成果近日由国际学术期刊《通讯·生物学》在线发表。

该研究由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所周忠和团队完成。这也是这个团队继2013年对早白垩世(距今约1.2亿年)鸟类卵泡做出重要研究后,对相关标本研究取得的最新进展。

从恐龙到鸟的演化涉及一系列关键特征的改变,生殖器官就是其中之一。比如,雌性恐龙体内和现在的爬行类动物相似,仍保存两侧的卵巢及输卵管,但绝大多数现生鸟类的雌鸟仅保留了左侧的卵巢及输卵管。

从什么时候开始,鸟类丢失了一侧的输卵管?2013年,周忠和团队在早白垩世的热河鸟类以及反鸟类中,发现早期鸟类已经只在身体左侧保留一个有效的卵巢和一条输卵管,进而推测身体右侧卵巢和输卵管的退失可能发生在恐龙向鸟类过渡的阶段,很可能与适应飞行需要的体重减少有关。这项研究弥补了从恐龙到鸟演化的缺失一环。

但论文发表后,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。

为此,研究团队近年来通过高分辨率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对比研究。研究结果进一步确认了卵泡化石,并展现出高分辨细节特征,包括可收缩的肌肉、血管化的组织等,这与现生鸟类相关组织相似,而与食入种子的假设不符。

近20年前,我国科学家在辽宁发现了原始热河鸟的化石,这是我国境内所发现最原始的一种鸟类,为鸟类恐龙起源说提供了重要证据。
TAG: 鸟类 早白垩世
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