这只 1.2 亿年前的鸟可以伸出舌头

这只 1.2 亿年前的鸟可以伸出舌头

大约 1.2 亿年前,在现在的中国东北地区,生活着一种可能具有伸出舌头这一不寻常能力的鸟。

12 月 1 日,科学家在《解剖学杂志》上描述了这种古鸟的近乎完整的骨骼,他们将其命名为Brevirostruavis macrohyoideus 。化石中舌骨非常细长,表明这种鸟可以将舌头伸出嘴巴,就像一些现代鸟类一样,用来抓取难以够到的食物。

马里兰州弗雷德里克市胡德学院生物学助理教授罗伯特·坎比克 (Robert Kambic) 表示, Brevirostruavis 的研究突显了现代鸟类及其已灭绝的亲属都已经进化出多种方法来获取食物,但他并未参与这项研究。

“鸟类在进化过程中,很早就尝试了多种不同类型的进食适应和策略,”他说。“这真是太酷了,这种习性和进食方式的多样性并非现存鸟类所独有,事实上似乎代表了整个鸟类谱系。”

在人类中,U 形舌骨位于舌根,就在声带上方。“这块骨头不与任何其他骨头相连,它漂浮在从不同方向附着的肌肉上,”坎比克说。“舌头的一些肌肉需要这个锚点,特别是当你想伸出和缩回舌头的时候。”

一只雄性灰啄木鸟坐在森林喂食器上,伸出长长的红舌头挑选食物。voodison/Deposit Photo

鸟类通常没有人类那样肌肉发达、灵活的舌头,不过有些鸟类确实有肉质的舌头,可以帮助它们用喙剥水果或种子。在一些科中,部分舌骨和喙是细长的,这样鸟类就可以伸出舌头。蜂鸟用它们灵活的舌头从花丛深处吸食花蜜,而啄木鸟则伸出舌头从树上吸取昆虫或树液。

“啄木鸟是其中的极端,”北京中国科学院古生物学家、这项研究的合著者李志恒在一封电子邮件中说。“它们的舌头很长,实际上可以绕到头顶,甚至伸进鼻孔里。”

啄木鸟的舌头,显示舌根延伸到喙尖,复古线条画或雕刻插图。 Morphart/Deposit Photo

新近报道的短喙鸟属于一种名为反鸟类的早期鸟类,这种鸟类虽然没有现存的代表,但在白垩纪时期却是世界上的主要鸟类。该标本是在中国辽宁省的一块岩石中发现的,可追溯到白垩纪早期。短喙鸟的大小与椋鸟差不多,它的长爪和趾骨的比例暗示这种生物是树栖动物。

当研究人员检查Brevirostruavis化石时,他们还发现了其他现存或灭绝的鸟类所没有的奇怪特征组合。

在当今的鸟类中,舌骨由软骨和几块骨头组成,包括杆状的角鳃骨和上鳃骨。能够伸出舌头的现代鸟类拥有特别长的上鳃骨,以及细长的喙。早期的鸟类没有这些骨头;在短喙鸟中,角鳃骨是弯曲的,几乎与头骨长度相同。

已灭绝的白垩纪反鸟类 Brevirostruavis macrohyoideus 头骨的照片和图画,长舌的弯曲骨头以橙色突出显示。来源:IVPP

更令人困惑的是, Brevirostruavis还拥有短而尖的鼻子,上面排列着钉状牙齿。Kambic 表示,这种独特的搭配——非常长的舌骨和短鼻子——可能有几种解释。

他推测:“与试图将舌头伸得尽可能远相比,较长的肌肉附着也可能有利于舌头拥有真正需要的肌肉……以便在口腔内或靠近口腔的地方移动食物。”

另一种可能性是,短喙鸟确实用它那令人印象深刻的舌骨伸出舌头,但一些进化限制阻止了这种鸟延长它那喙状的鼻子。“所以它有这么长的舌头,却没有相应的喙来帮忙,”坎比克说。“它只有这个系统的一部分,而活鸟可能有这个系统的两个部分可以协同工作。”

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短吻鳄可能能够利用其他鸟类无法获取的食物来源,尽管由于缺乏标本最后一餐的残骸,很难确定它吃了什么。不过,李说,短吻鳄有可能用舌头探索树皮寻找隐藏的昆虫,或者获取史前植物生殖球中花蜜状的液体和种子。

研究小组还分析了Brevirostruavis与其近亲之间的进化关系。他们发现Brevirostruavis不属于反鸟亚纲的任何主要种群,这表明细长的舌骨器官在鸟类家族树中独立进化了多次。

李说:“许多与今天飞行和进食相关的问题在1.2亿年前就已存在,这就是为什么我们看到今天我们周围的鸟类的远亲进化出了一些相同的特征。”

接下来,研究小组计划研究其他几种似乎也有相当长舌头的鸟类化石,并寻找更多的短喙鸟标本。“我们还想看看我们能否确定鸟类的鳃上骨进化的时间,因为这些骨头对于现存鸟类的长舌头至关重要,”李说。

肉桂蜂鸟(Amazilia rutila)伸出舌头,哥斯达黎加塔科莱斯。OndrejProsicky/Deposit Photo

研究现代鸟类如何使用舌骨的Kambic表示,研究现代鸟类如何使用舌骨或许还能解释为何短吻鳐会进化出短鼻子和长舌骨这种不寻常的组合,他的研究领域是活体动物的骨骼和肌肉如何协同工作。

尽管如此,他说,我们仍可以从像Brevirostruavis这样的古代动物的头骨和舌骨中了解到很多信息。

“它们可能让我们了解这些动物吃什么,”坎比克说。“这比身体其他部位的骨头更直接地告诉我们它们的日常生活。”

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