为何鸟类物种多样性最高？这块距今1.2亿年的化石给出线索

它们的演化如此成功，一个关键因素便是鸟类头骨具有独特的可动性：多数鸟类的上颌可独立于下颌和脑颅进行活动，有利于鸟嘴完成大量精细的动作，如啄取大小形态不一的食物、筑巢等。从某种程度来讲，鸟嘴就像其它脊椎动物的手一样。

但在演化历史上，这种可动性是什么时候出现的、如何起源的？

受限于化石保存等原因，人们至今仍不知道前述问题的答案。

6月23日，澎湃新闻（www.thepaper.cn）从中国科学院古脊椎动物与古人类研究所获悉，该研究近日发表在国际学术期刊《自然通讯》（Nature Communications）的一篇论文给出了新的线索。

该论文的作者是王敏（第一作者/通讯作者）、托马斯、李志恒、徐星、周忠和。

研究团队对一件距今1.2亿年的反鸟类幼年个体进行了高精度CT扫描和重建。

早白垩世反鸟类CT复原。王敏供图

这是人们首次在一件中生代鸟类标本上复原了近乎完整的腭部结构。

该论文提出，鸟类头骨可动性的演化经历了四个重要的转变：翼骨和方骨之间以踝关节的方式直接关联；翼骨的方骨支、基翼骨突、和外翼骨发生退化；而这些转变有可能最早发生在今鸟型类的早期类群中。

反鸟类头骨面部骨骼CT复原，显示其具有主龙类原始的双颞孔结构。王敏供图

该研究也对此前多数学者普遍“默认”的一个假说提出了质疑。此前多数学者普遍“默认”中生代鸟类的翼骨和方骨，如同在现代鸟类那样是直接关节的。

但CT扫描和重建显示，反鸟类的翼骨形态与现生鸟类大相径庭，反而匪夷所思地和凌河盗龙完全相同。

反鸟类头骨腭部骨骼CT复原，显示其腭部与兽脚类恐龙几乎相同。王敏供图

现生鸟类头骨可动性的发生依赖于两个通道——头骨“侧面通道”和“腭部通路”，分别是由方骨-颧骨-方颧骨-上颌关联而成的头骨“侧面通道”，和由方骨-翼骨-颚骨-犁骨在腭面构成的“腭部通路”。

但反鸟类化石的CT复原显示，该化石鸟类的“侧面通道”并不发育，“腭部通道”也未出现。这也一定程度上解释了为什么曾经在中生代繁盛的反鸟类会在白垩纪末期绝灭——反鸟类的食性/生态习性单一。

而只有“摆脱”了恐龙典型的头骨结构的束缚，辅以吻部多样性的演化，才出现了现生鸟类形态各异的头骨形态和功能，以便现生鸟类进入不同的生态位。

鸟类头骨演化简图（a–d：与头骨可动性相关的关键结构变化）。王敏供图

研究人员表示，该研究首次复原了中生代反鸟类近乎完整的头骨，显示了鸟类头骨镶嵌演化，揭示了现生鸟类头骨的主要形态功能特征出现的时间要比已有的认识更晚。而发育模块化和限制、生态机会和自然选择之间的动态相互作用，决定了中生代鸟类不同类群不同的演化轨迹。