【科学】恐龙大灭绝时期鸟类是如何幸存的?


白垩纪早期古鸟类——会鸟的化石标本,黑色箭头标示牙齿位置。(收藏于中科院古脊椎所/李志恒供图)

     植食性古鸟类 (左)和小型掠食性恐龙(右)的生态复原场景。(郑秋旸 绘图)


与肉食性恐龙同处在一个生态系统下的中生代鸟类,演化出不同的取食习性,例如以种子、果实为主的植食性和以小型昆虫为食的杂食性,避免了直接与肉食性恐龙的食物竞争。这或许是它们幸存的原因。

科学家们推测,大约在6500万年前,由于陨石撞击地球和火山爆发使地球终年不见天日,依赖光合作用的植物大量死亡。由此导致了恐龙的灭绝。但当时应该已出现的早期古鸟类,为何却在“这一食物链崩溃引发的灭绝事件”中,得以幸存。这是人们一直很好奇的问题,也一直困扰着科学家们。

近日,中科院古脊椎所等单位的研究人员,对与鸟类亲缘关系最接近的非鸟类恐龙及古鸟类的牙齿演化特征进行了探讨,揭示两者之间食性的差异很可能是鸟类幸存至今的关键。相关成果近日发表于《BMC进化生物学》上。

中科院古脊椎所副研究员李志恒在发表的论文中表示,研究人员通过同步辐射的高解析穿透式X-光显微镜,对伤齿龙、近鸟龙、小盗龙等小型非鸟类恐龙以及包括今鸟类、反鸟类、会鸟、热河鸟在内的古鸟类的牙齿,进行了微结构上的对比观察和研究。他们发现,尽管简单的釉质层在早期古鸟类中都有保留,但牙釉质与牙本质之间的多孔罩牙本质层皆已消失。

多孔罩牙本质层被认为是肉食性恐龙牙齿中发育出来的,是一种能够避免其在掠食过程中牙齿断裂的特殊避震保护结构。研究人员发现,不仅古鸟类,本次研究的一种小盗龙标本的罩牙本质层也已经消失。这意味着鸟类与部分亲缘关系相近的恐龙的牙齿,都已不再需要特殊的力学保护结构。这间接证实了其饮食习惯与肉食性恐龙已产生了极大差异,从而能更好地适应恶劣的环境变化。

它们可能正是通过食性转换避开了与肉食性恐龙对食物生态位的竞争,适应能力才得到极大提高,也因此度过了最艰难的时刻。

不过,相较于古鸟类的普遍性植食或杂食化的演进趋势,虽然非鸟类恐龙的少数类群也发生了趋同演化,但仍难避免灭绝的厄运,这还有待进一步的研究。

【编辑:赛红】

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