施氏慈母鳥復原圖(Alida Bailleul供圖)

1.1億年前的某天,中國甘肅玉門某地,一隻正在孕育新生命的反鳥,其平靜的繁育過程突然被打破,一個悲傷的故事拉開帷幕。如今,這隻未順利產卵的反鳥媽媽,靜靜地躺在眼前。這塊凝固了時間的扁平頁岩中,破碎的蛋殼薄如蟬翼,七零八落地散布在她的體腔內。

施氏慈母鳥正型標本照片(Alida Bailleul供圖)

近期,中科院古脊椎所周忠和、鄒晶梅、巴約勒團隊研究了這件標本,並於3月21日在英國《自然-通訊》雜誌在線報道了相關的研究成果。該標本出土於早白堊世下溝組的湖相沉積物中,是一個全新的種屬,被命名為施氏慈母鳥(Avimaia schweitzerae)。標本頭部雖然殘缺,但是,體腔內基本成型的蛋殼(包括表層膜、角質層等)卻被罕見地保存至今。

畸形的蛋殼

古生物學家們好奇的一個問題是,生物體是如何死亡的?顯然,這隻雌鳥在產卵時,出現了現生爬行類所常見的「挾蛋症」,即鳥蛋未能及時產出從而長時間停留在體腔內,繼而出現了蛋殼異常纖薄、以及呈現出雙層的病態結構(這也是首次在反鳥蛋化石中發現雙殼)。且如果蛋殼在未被排出之前就已經破裂的話,鳥兒便可能因此而死亡。

雙層蛋殼組織切片圖

導致出現這種癥狀的原因很多,譬如一些現生鳥類在處於較高的生存壓力之下,或營養不均衡,等都會影響其繁殖速率,影響到鳥蛋的形成發育,因此而帶來生命危險。而這種癥狀在小型的現生鳥類以及現生的龜類動物中,是比較常見的,甚至在一些蜥腳類恐龍的化石中,也發現過類似的情況。

原始的蛋殼結構

蛋殼雖然輕薄,但是組織切片和掃描電鏡結果卻顯示出其更多的層狀結構,蛋殼最外層的蛋皮膜由微小的球粒狀礦物質構成,這種緻密的球形礦物顆粒組成的蛋膜,常出現在將鳥巢築在靠近潮濕環境中的現生鳥類中(如鵪鶉、鴨子,火烈鳥等),這種結構可以隔絕潮濕空氣,從而避免相應的感染問題,這與反鳥類就地築巢、部分掩埋蛋的習性較為一致,而球形礦物顆粒保護層的存在,可能代表一種較為原始的鳥蛋形態。

蛋殼的組織切片掃描電鏡對比照片(a,b,c施氏慈母鳥;d,日本鵪鶉)

古鳥類性別鑒定

值得一提的是,這個反鳥媽媽的骨骼中,還存在另一種讓許多古鳥研究者們非常關注的骨骼形態——髓質骨。髓質骨是雌性鳥類在產卵的時候,為蛋提供鈣源而形成於長骨空腔中。然而,大部分前人報道的化石「髓質骨」有待商榷,很多實際上是由病理或者其他原因導致,若僅以髓質骨的存在與否來鑒定鳥類的性別,是不夠穩妥的。而這件標本罕見地具有卵和髓質骨兩個確鑿的鑒定性別證據,從而有利於研究者今後更好地對古鳥類進行性別鑒定,從而進一步探究原始鳥類的性別二態性特徵。

鳥類演化的成功與其獨有的生殖孵育系統密不可分,這項新的研究無疑為古鳥類的生殖繁育提供了新的信息,為探知早期鳥類的演化歷程提供了新的證據。

作者:栗靜舒

來源:中國科學院古脊椎動物與古人類研究所

推薦閱讀:

相关文章