化石揭示了古代鸟类如何得到它们的喙

化石揭示了古代鸟类如何得到它们的喙

白垩纪Ichthyornis有牙齿和喙可以像现代鸟一样抓住猎物。

Michael Hanson和Bhart-Anjan S. Bhullar
化石揭示了古代鸟类如何得到它们的喙

正如每个小学生现在都知道的那样,鸟类是恐龙,通过羽毛和解剖学与它们已灭绝的亲属联系在一起。 但是鸟类的喙 - 多种多样的适应性让它们的主人能够抓住,撬动,掠夺和撕裂 - 就像僵硬的恐龙鼻子一样,它们的进化方式一直是个谜。 现在,3D扫描一只标志性的古代鸟类的新化石捕获了它的形状。

马里兰州巴尔的摩市约翰霍普金斯大学的古生物学家艾米·巴兰诺夫说:“[鸟类]树的这个区域几乎完全由扁平标本填充,”其中颅骨的精致特征丢失了。研究。 通过将多个样本的细节结合在一起,新的扫描提供了鸟类头骨的关键特征的早期一瞥,包括大脑和可动上颚,有助于使喙敏捷。

Ichthyornis是一种来自大约9亿年前的古老海鸟,长期以来一直以拥有像现代鸟类的身体而闻名,其鼻子上面有像恐龙一样的牙齿。 古生物学家研究了19世纪70年代在堪萨斯州发现的第一个Ichthyornis化石,最初认为它的身体来自一只小鸟和来自海洋爬行动物的下颚。 进一步的挖掘使他们相信这些碎片属于同一种动物。 1880年,查尔斯达尔文写道,自从物种起源于20年前出版以来, Ichthyornis就是“对进化论最好的支持” 之一

但在原始的鱼翅石化石中,上颌缺失,齿状下颌与其他恐龙相似。 因此,古生物学家认为早期的鸟类与大多数其他脊椎动物一样使用固定的上颌。

2014年,堪萨斯州的古生物学家发现了一种新的Ichthyornis标本。 他们与耶鲁大学的Bhart-Anjan Bhullar及其同事分享了化石。

研究人员使用计算机断层扫描技术扫描整块岩石,而不是从嵌入石灰石中提取化石。 然后,他们扫描了他们在博物馆藏品中发现的三个以前未被识别的标本,并将所有扫描结合到一个完整的Ichthyornis头骨模型中。 他们还重新审视了19世纪70年代的原始化石,这些化石位于耶鲁大学皮博迪自然历史博物馆。 在与化石一起存放的未识别的碎片中,他们发现了一个小碎片,当扫描时,它被证实包含来自上部鼻子骨头的两个关键骨骼,这些骨头在新标本中缺失。

化石揭示了古代鸟类如何得到它们的喙

研究人员扫描了这个化石和其他三个化石,以详细了解古代喙。

Michael Hanson和Bhart-Anjan S. Bhullar

由此产生的3D模型捕捉了Ichthyornis在现代鸟类与其他恐龙之间的过渡位置,Bhullar及其同事本周在“ 自然”杂志上报道。 尽管有类似恐龙的牙齿, Ichthyornis还有一个钩状的喙,可能在它的鼻尖上有一层坚硬的角蛋白覆盖。 它也可以像现代鸟一样独立地移动上下颚。

Bhullar说,这意味着喙出现的时间早于想象,可能与翅膀同时出现。 敏捷的下颚可能让这只鸟可以拔羽毛并给它一个像钳子般的抓握。 与此同时, Ichthyornis保留了强大的下颚肌肉。 “你在速龙中看到的比你在活鸟中看到的更相似,”英国巴斯大学的古生物学家丹尼尔菲尔德说,他帮助领导了这项工作。

雅典俄亥俄大学的古生物学家帕特里克·奥康纳(Patrick O'Connor)表示,这种恐龙和鸟类特征的镶嵌显示了鸟类在进化转型中的作用,并提醒人们,进化很少走直线。