微小的化石揭示了企鹅何时进化出令人惊讶的有用的翅膀

微小的化石揭示了企鹅何时进化出令人惊讶的有用的翅膀

企鹅不会飞。虽然它们的翅膀似乎只是装饰性的,但这些附属物实际上在它们的进化史上发挥着更大的作用。一种名为Pakudyptes hakataramea的企鹅化石填补了已灭绝企鹅与现存企鹅之间的空白。它的一些骨骼显示了这些翅膀是如何进化而来的,以帮助企鹅成为如此快速的游泳者。这项研究发表在 7 月 31 日发表在《新西兰皇家学会杂志》上的一项研究中

大约 2400 万年前, Pakudyptes生活在如今的新西兰南岛。它体型非常小,与如今的小蓝企鹅(或称 kororā)大小差不多。Pakudyptes 身高仅 9.8 英寸,体重仅 2.2 磅,是地球上已知最小的企鹅物种之一。

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有趣的是,尽管Pakudyptes是一种早期的企鹅物种,但它们确实具有能够潜入水中的身体适应能力。在这项研究中,来自新西兰奥塔哥大学、日本足寄古生物博物馆、冈山理科大学和大阪大学的科学家团队检查了三块骨头。肱骨、股骨和尺骨是已故古生物学家 Ewan Fordyce 于 1987 年在南岛坎特伯雷地区的 Hakataramea 山谷进行几次实地考察时发现的。

他们发现, Pakudyptes填补了现代企鹅与已经灭绝的化石企鹅之间的形态学空白。

这项研究的共同作者、足寄古生物博物馆古生物学家安藤达郎在一份声明中说:“特别是,翼骨的形状差异很大,企鹅翅膀如何形成现在的形态和功能仍不清楚。”

肱骨和尺骨展示了企鹅翅膀的进化过程。

“令人惊讶的是,虽然Pakudyptes翅膀的肩关节与现代企鹅的状况非常接近,但肘关节却与更古老类型的化石企鹅非常相似,”安藤说。“ Pakudyptes是迄今为止发现的第一只具有这种组合的化石企鹅,它是解开企鹅翅膀进化之谜的‘关键’化石。”

上图:Pakudyptes 企鹅和小企鹅肘关节对比。Pakudyptes企鹅的翅膀呈斜角。下图:Pakudyptes 企鹅的复原图,Pakudyptes 企鹅是体型最小的企鹅之一。图片来源:Tatsuya Shinmura 和足寄古生物博物馆。

奥塔哥大学牙科学院分析了该化石的内部骨骼结构以及冈山理科大学的现存企鹅数据。他们发现, Pakudyptes的微观解剖特征表明它们可以潜水。现代企鹅以其出色的游泳能力而闻名。它们子弹般敏捷的游泳技巧很大程度上归功于密集、厚实的骨骼,这增加了它们潜水时的浮力。

Pakudyptes中,骨皮质相当厚。然而,含有骨髓的髓腔是开放的。这与现存的小蓝企鹅类似,它们通常在浅水中游泳。

Pakudyptes 的潜水和游泳能力可能归因于其独特的骨骼组合。肱骨和尺骨上显示出肌肉和韧带的附着点,这揭示了翅膀是如何在水下游泳和移动的。

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虽然不再存在,但化石企鹅通常体型巨大。有些企鹅可以长到 4.5 英尺甚至 6 英尺高,而如今的帝王企鹅身高只有 3 到 4 英尺。

“企鹅从晚渐新世到早中新世迅速进化,而Pakudyptes是这一时期的重要化石,”奥塔哥大学牙科学院的研究合著者 Carolina Loch 在一份声明中表示。“它的小体型和独特的骨骼组合可能促成了现代企鹅的生态多样性。”

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