世界上有 10,000 多种鸟类,它们不仅生态和结构复杂,而且非常美丽。所有这些多样性的根源都很深,很可能始于 6600 万年前的大规模灭绝时期,当时一颗小行星撞击地球(正是这颗陨石导致恐龙灭绝)。 英国剑桥大学古植物学家吉列尔莫·纳瓦隆在接受《大众科学》采访时表示,今天看到的大多数鸟类都来自恐龙灭绝后席卷全球的剧烈进化变化。“而且鸟类在最初的 1000 万年左右就恢复得非常快,”他补充道。 [相关:这些新的交互式地图揭示了候鸟令人难以置信的全球旅程。] 此次大规模灭绝之后,人们认为水鸟和陆鸟进化出了截然不同的形态。纳瓦隆表示,随着新技术的发展,人们对鸟类进化的理解已经得到改善,而研究通常仅限于关注鸟类身体中一些被认为最重要的特征或部位,如喙或脚。 在今天发表在《自然》杂志上的一项研究中,纳瓦隆、古生物学家罗杰·本森及其团队利用 3D 成像技术分析了 200 多种现代鸟类的骨骼,发现它们的进化存在很大差异。水鸟和陆鸟在进化过程中产生的显著差异,例如喙的变化使海鸟更容易捕鱼,凸显了环境在塑造动物特征方面发挥的重要作用。 “鸟类体型娇小,形态相对稳定。它们不会像蜥蜴那样经历疯狂的进化。大多数鸟类都有翅膀和双腿,”纳瓦隆说。这种一致性对于像本研究这样的研究非常重要,该研究使用三维 (3D) 形态学追溯时间,以了解鸟类的样貌。 该研究分析了 228 个物种的 13 个骨骼元素,观察了它们的头部、翅膀和腿部。作者发现,大规模灭绝在解释现存鸟类的多样性方面只发挥了很小的作用,而随后的变化脉冲和鸟类进化栖息地的生态可能发挥了更重要的作用。 [相关:今年最佳鸟类照片凸显了鸟类生命的幽默、美丽和脆弱。] “让我们真正感到惊讶的是,海洋环境中的鸟类和陆地环境中的鸟类等动物之间存在如此清晰的模式和明显的区别。我们原以为生态因素并不那么重要,但显然,它完全影响了这些动物的进化模式,”纳瓦隆说。 由于鸟类骨骼化石非常罕见,他们利用现代鸟类骨骼来追溯其历史。 “通过使用我们所谓的系统发育比较方法,我们只需观察古老物种、现代物种谱系关系以及它们何时分裂,就能探究这些模式。我们可以知道它们是如何分裂的,因为我们有基因组研究,可以了解分子进化,我们知道这是以特定的速度进行的,然后我们还有化石,可以校准分裂事件,”纳瓦隆说。 据作者称,这些 3D 图像是迄今为止最全面的图像之一。通过构建这些图像来穿越时空,该团队的研究结果重新定义了大规模灭绝如何影响进化路径的讨论。此外,它还强调了生态在鸟类进化过程中对天空和海洋中有翅膀的生物所起的作用。 |
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