中国辽西早白垩世孔子鸟类的形态结构、生长发育及飞行方式的研究

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孔子鸟类(confuciusornithids)是中国辽宁西部早白垩世热河生物群特有的一类基干鸟类,是目前已知最早、最原始的无牙齿、具角质喙的鸟类。该类群延续的时代跨度长,化石材料丰富,物种多样性程度高,因此成为研究鸟类起源之后的早期辐射与演变,以及早期鸟类的生长发育、行为生态等问题的重要化石类群。然而,我们对于孔子鸟类的分类学、骨骼学、功能形态学、系统发育学、以及个体发育学研究还存在着一些薄弱环节。本论文详细描述了发现于辽西下白垩统九佛堂组的两件孔子鸟类标本。根据其中一件标本(PMo L-AB00178)建立了一孔子鸟类新种——师范孔子鸟(Confuciusornis shifan sp.nov)。师范孔子鸟展示出一些重要的形态学特征,例如尾综骨由11枚尾椎愈合而成,小翼掌骨发育骨骺次级骨化中心。本研究认为师范孔子鸟次级骨化中心的出现,可能是由相对原始的生长模式与高度的飞行功能需求所导致。这一特征的发现证实了鸟类骨骼生长发育模式的演化比此前认知的更复杂,从原始爬行动物到恐龙及鸟类的演化过程中,骨骼生长发育模式的转换很可能是异步的或异速的。本研究的另一件研究材料PMo L-AB00114是建昌孔子鸟(Confuciusornis jianchangensis)的正型标本。但详细研究该标本后发现,PMo L-AB00114未表现出明显的独有衍征,而且骨组织学研究显示PMo L-AB00114为一处于个体发育早期阶段的个体。因此本文认为该标本不具备将其判定其为一个有效种的可靠依据,因此暂时不对其做进一步分类。虽然普遍认为孔子鸟类的翼和其他与飞行相关的结构相对原始,但是对其飞行能力一直存在不同观点。本研究通过计算了11件孔子鸟类标本的展弦比(AR)翼负载(WL),首次探讨了孔子鸟类演化过程中飞行能力和飞行方式的变化趋势。结果显示,孔子鸟类占据了持续鼓翼飞行(continuous flapping)的大部分形态空间,其中包括了持续鼓翼飞行与间断鼓翼-滑行(facultative flap-gliding)重叠的区域。在孔子鸟类系统演化趋势中,AR和WL值逐渐降低,飞行机动性不断提高,这说明孔子鸟类向高度适应低速、短途飞行的方向演化。
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