反鳥類與現(xiàn)代雞的卵巢濾泡對比照片（Alida Bailleul供圖） 
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)中國科學院古脊椎動物與古人類研究所：近日，《生物通訊》（Communications Biology）雜志在線發(fā)表中科院古脊椎所周忠和團隊的堊世最新研究成果。這是鳥類該團隊繼 2013年在《自然》雜志發(fā)表題為“早白堊世鳥類卵泡的精美保存對研究恐龍繁殖行為的意義”的論文之后，對相關(guān)標本研究的繁殖最新進展。 
從恐龍到鳥的系統(tǒng)新進演化涉及到一系列關(guān)鍵特征的改變，其中生殖器官就是研究其中之一，如雌性恐龍體內(nèi)和現(xiàn)在的早白展爬行類動物相似，仍保存兩側(cè)的堊世卵巢及輸卵管，但絕大多數(shù)現(xiàn)生鳥類的鳥類雌鳥僅保留了左側(cè)的卵巢及輸卵管。從什么時候開始，繁殖鳥類丟失了一側(cè)的系統(tǒng)新進輸卵管呢？ 
2013年，該團隊在白堊世的研究熱河鳥類以及反鳥類中，發(fā)現(xiàn)早期鳥類顯然已經(jīng)只保留一個有效的早白展卵巢和一條輸卵管（身體左側(cè)），進而推測身體右測卵巢和輸卵管的堊世退失可能發(fā)生在恐龍向鳥類過渡的階段，很可能與適應(yīng)飛行需要的鳥類體重減少有關(guān)。這項研究彌補了“從恐龍到鳥”的缺失一環(huán)，然而論文發(fā)表以后，部分學者在質(zhì)疑軟組織能否保存如此長時間的同時，猜測卵泡化石實際上是胃部內(nèi)未被消化殆盡的植物種子。 
近年來，研究團隊通過高分辨率CT，能量色散X射線譜，傳統(tǒng)的骨組織切片染色等技術(shù)手段，對“疑似”卵泡和現(xiàn)生標本做了對比研究。 
研究結(jié)果不但進一步確認了這是卵巢濾泡化石，更展現(xiàn)出該組織的高分辨細節(jié)特征，包括了可收縮的肌肉、血管化的組織，這些都和現(xiàn)生的鳥類正在形成的蛋黃周邊的組織相似，來為卵泡提供營養(yǎng)，幫助排卵期的鳥類順利排出；而平滑肌纖維，膠原蛋白纖維，血管等軟組織的發(fā)現(xiàn)都和早期研究論文中提出的假設(shè)吻合，與食入種子的假設(shè)不符。該研究的另一個結(jié)論是：反鳥雖然也有一個功能性的卵巢和輸卵管，但是它們卵泡發(fā)育速率相對于現(xiàn)代鳥類要慢，和古鳥類較低的新陳代謝水平有關(guān)。 
近年來，熱河生物群化石除了保存有完整的骨骼、精致的羽毛和其他皮膚衍生物外，包括肺泡等軟組織內(nèi)臟研究同樣不斷涌現(xiàn)，證明了軟組織歷經(jīng)復雜、長時間尺度的埋藏仍可以被保存下來的潛力。相關(guān)研究不僅增進了我們對遠古生物更為深入的認知，更展現(xiàn)了化石埋藏過程的鬼斧神工和生命演化之路的瑰麗神奇。 
該項研究得到了中科院國際人才計劃（PIFI）和國家自然科學基金委基礎(chǔ)科學中心項目“克拉通破壞與陸地生物演化”的支持。 
論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s42003-020-01131-9 
相關(guān)報道：鳥類卵巢濾泡化石得到進一步確認
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)中國科學報（丁佳 崔雪芹）：7月28日，《生物通訊》（Communications Biology）雜志在線發(fā)表了中國科學院院士、中科院古脊椎動物與古人類研究所研究員周忠和團隊的一項最新研究成果。這是該團隊繼2013年在《自然》雜志發(fā)表題為“早白堊世鳥類卵泡的精美保存對研究恐龍繁殖行為的意義”的論文之后，對相關(guān)標本研究的最新進展。
從恐龍到鳥的演化涉及到一系列關(guān)鍵特征的改變，其中生殖器官就是其中之一，如雌性恐龍體內(nèi)和現(xiàn)在的爬行類動物相似，仍保存兩側(cè)的卵巢及輸卵管，但絕大多數(shù)現(xiàn)生鳥類的雌鳥僅保留了左側(cè)的卵巢及輸卵管。從什么時候開始，鳥類丟失了一側(cè)的輸卵管呢？
2013年，周忠和團隊在白堊世的熱河鳥類以及反鳥類中，發(fā)現(xiàn)早期鳥類顯然已經(jīng)只保留一個有效的卵巢和一條輸卵管（身體左側(cè)），進而推測身體右測卵巢和輸卵管的退失可能發(fā)生在恐龍向鳥類過渡的階段，很可能與適應(yīng)飛行需要的體重減少有關(guān)。這項研究彌補了“從恐龍到鳥”的缺失一環(huán)，然而論文發(fā)表以后，部分學者在質(zhì)疑軟組織能否保存如此長時間的同時，猜測卵泡化石實際上是胃部內(nèi)未被消化殆盡的植物種子。
研究人員通過高分辨率CT，能量色散X射線譜，傳統(tǒng)的骨組織切片染色等技術(shù)手段，對“疑似”卵泡和現(xiàn)生標本做了對比研究。
研究結(jié)果不但進一步確認了這是卵巢濾泡化石，更展現(xiàn)出該組織的高分辨細節(jié)特征，包括了可收縮的，肌肉、血管化的組織，來為卵泡提供營養(yǎng)，幫助排卵期的鳥類順利排出，這些都和現(xiàn)生的鳥類正在形成的蛋黃周邊的組織相似；而平滑肌纖維，膠原蛋白纖維，血管等軟組織的發(fā)現(xiàn)都和早期研究論文中提出的假設(shè)吻合，與食入種子的假設(shè)不符。
該研究還發(fā)現(xiàn)，反鳥雖然也有一個功能性的卵巢和輸卵管，但是它們卵泡發(fā)育速率相對于現(xiàn)代鳥類要慢，和古鳥類較低的新陳代謝水平有關(guān)。
研究人員表示，近年來，熱河生物群化石除了保存有完整的骨骼、精致的羽毛和其他皮膚衍生物外，包括肺泡等軟組織內(nèi)臟研究同樣不斷涌現(xiàn)，證明了軟組織歷經(jīng)復雜、長時間尺度的埋藏仍可以被保存下來的潛力。相關(guān)研究不僅增進了人們對遠古生物更為深入的認知，更展現(xiàn)了化石埋藏過程的鬼斧神工和生命演化之路的瑰麗神奇。
相關(guān)報道：早期鳥類繁殖系統(tǒng)研究獲新進展 確認從恐龍到鳥演化重要一環(huán)
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)新華社北京7月31日電：我國科學家在一項對早期鳥類卵泡化石的最新研究中，進一步確認了從恐龍到鳥的一段演化進程。這項成果近日由國際學術(shù)期刊《通訊·生物學》在線發(fā)表。
該研究由中國科學院古脊椎動物與古人類研究所周忠和團隊完成。這也是這個團隊繼2013年對早白堊世（距今約１.２億年）鳥類卵泡做出重要研究后，對相關(guān)標本研究取得的最新進展。
從恐龍到鳥的演化涉及一系列關(guān)鍵特征的改變，生殖器官就是其中之一。比如，雌性恐龍體內(nèi)和現(xiàn)在的爬行類動物相似，仍保存兩側(cè)的卵巢及輸卵管，但絕大多數(shù)現(xiàn)生鳥類的雌鳥僅保留了左側(cè)的卵巢及輸卵管。
從什么時候開始，鳥類丟失了一側(cè)的輸卵管？2013年，周忠和團隊在早白堊世的熱河鳥類以及反鳥類中，發(fā)現(xiàn)早期鳥類已經(jīng)只在身體左側(cè)保留一個有效的卵巢和一條輸卵管，進而推測身體右側(cè)卵巢和輸卵管的退失可能發(fā)生在恐龍向鳥類過渡的階段，很可能與適應(yīng)飛行需要的體重減少有關(guān)。這項研究彌補了從恐龍到鳥演化的缺失一環(huán)。
但論文發(fā)表后，部分學者質(zhì)疑軟組織能否保存如此長時間，并猜測卵泡化石實際上是胃里未被消化殆盡的植物種子。
為此，研究團隊近年來通過高分辨率CT、能量色散X射線譜、骨組織切片染色等技術(shù)手段，對卵泡化石和現(xiàn)生標本進行對比研究。研究結(jié)果進一步確認了卵泡化石，并展現(xiàn)出高分辨細節(jié)特征，包括可收縮的肌肉、血管化的組織等，這與現(xiàn)生鳥類相關(guān)組織相似，而與食入種子的假設(shè)不符。
近20年前，我國科學家在遼寧發(fā)現(xiàn)了原始熱河鳥的化石，這是我國境內(nèi)所發(fā)現(xiàn)最原始的一種鳥類，為鳥類恐龍起源說提供了重要證據(jù)。
相關(guān)報道：演化路上鳥類為何弄丟了一側(cè)卵巢及輸卵管
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)科技日報（李禾）：在早白堊世期間，鳥類在演化中發(fā)生了一系列特征改變，中間的許多關(guān)鍵性環(huán)節(jié)現(xiàn)在仍然是謎，比如為什么恐龍有兩側(cè)卵巢和輸卵管，鳥類卻只有左側(cè)卵巢及輸卵管。
當鳥從恐龍演化而來時，發(fā)生了什么變化？繼2013年在《自然》雜志發(fā)表論文《早白堊世鳥類卵泡的精美保存對研究恐龍繁殖行為的意義》之后，近日，中科院古脊椎動物與古人類研究所周忠和團隊于《生物通訊》雜志在線發(fā)表了最新相關(guān)研究成果：鳥類軟組織化石能長時間保存，右側(cè)輸卵管和卵巢的退失可能發(fā)生在恐龍向鳥類過渡的階段。
早白堊世距今約1.2億年，這期間發(fā)生了從恐龍到鳥類的一系列演化事件。與恐龍相比，演化而來的鳥類一系列關(guān)鍵特征發(fā)生改變，生殖器官就是其中之一。有標本顯示，雌性恐龍和現(xiàn)在的爬行類動物相似，仍保存兩側(cè)的卵巢及輸卵管，但現(xiàn)生鳥類的雌鳥僅保留了左側(cè)的卵巢及輸卵管。從什么時候開始，鳥類丟失了一側(cè)的卵巢及輸卵管？這與適應(yīng)飛行需要的體重減輕有關(guān)嗎？
中空骨架和尾綜骨等結(jié)構(gòu)演化還存謎
山東省天宇自然博物館館長、臨沂大學教授鄭曉廷團隊一直與周忠和團隊進行早期鳥類演化的合作研究。鄭曉廷告訴科技日報記者，與鳥類關(guān)系最近的恐龍像鱷魚一樣，具有兩個功能性卵巢和輸卵管。但在早白堊世的熱河鳥以及反鳥類標本中，研究者發(fā)現(xiàn)早期鳥類只保留了左側(cè)卵巢，進而推測鳥類右側(cè)卵巢的退化可能發(fā)生在恐龍向鳥類過渡的階段，很可能與適應(yīng)飛行需要的體重減輕有關(guān)。
“對于鳥類來說，為更有利于飛行，它們在演化中總是最大限度減輕體重。”鄭曉廷說，“體現(xiàn)鳥類體重減輕的方面還有很多，比如骨骼簡化愈合，還有，鳥類的骨骼都是中空形態(tài)的，這些都是為了最大限度的減輕重量。”
鳥類獨有的中空骨架是有效降低體重的最直接方式，會飛的鳥類骨骼又細又長，中空且沒有骨髓，骨架僅占身體體重的5%—6%。但陸地動物的骨架重量占了身體總體重近40%。
羽毛中真正有飛翔功能的是飛羽和尾羽，飛羽長在翅膀上，尾羽長在尾部。鄭曉廷說，最原始的鳥類，包括始祖鳥和熱河鳥，都具有一個爬行類動物的骨質(zhì)長尾。其它鳥類都有一個縮短的尾巴，末端是一個愈合結(jié)構(gòu)，稱作尾綜骨。現(xiàn)生鳥類中，尾綜骨通常連著一個用來控制尾羽的肌肉結(jié)構(gòu)——尾羽球莖。尾羽球莖在飛翔中控制尾羽的展開，這種對尾羽形狀的控制極大提高了尾部的飛翔功能。
熱河生物群是約1.2億—1.35億年前生活在東亞地區(qū)的一個古老生物群，其鳥類化石保存了已知最早的帶尾綜骨鳥類，還保存了各種各樣的尾羽形態(tài)，但卻沒有發(fā)現(xiàn)尾部過渡演化的直接化石記錄。早白堊世鳥類不同支系間尾羽和尾綜骨形態(tài)的差異引發(fā)了學術(shù)界這樣一種觀點，即尾羽球莖是與現(xiàn)生鳥類的犁頭型尾綜骨一同起源的。一種新發(fā)現(xiàn)的鵬鳥科鳥類——大嘴齊亞比鳥化石中保存的確鑿證據(jù)表明，反鳥類也曾擁有協(xié)助飛翔的扇形尾羽。短尾綜骨與扇尾相伴，共同出現(xiàn)在現(xiàn)生鳥類和會鳥目中，現(xiàn)在又出現(xiàn)在鵬鳥科中，這充分說明了這些結(jié)構(gòu)是一同起源的，并且與尾羽球莖一起構(gòu)成了一個復合型尾翼。最簡單的推測是尾羽球莖是尾綜骨類的一個祖征，然后在演化過程中，部分鳥類和反鳥類不幸失去了這一結(jié)構(gòu)，變得像今天的鴕鳥一樣。
軟組織能否長時間保存仍需研究
2013年論文《早白堊世鳥類卵泡的精美保存對研究恐龍繁殖行為的意義》發(fā)表后，部分學者質(zhì)疑軟組織能否保存如此長時間，并猜測卵泡化石實際上是胃里未被消化殆盡的植物種子。
對此，鄭曉廷并不認同，他認為植物種子與卵泡化石結(jié)構(gòu)并不一樣。周忠和研究團隊通過高分辨率CT、能量色散X射線譜、骨組織切片染色等技術(shù)手段，對卵泡化石和現(xiàn)生標本進行了對比研究。研究結(jié)果也進一步確認了這是卵巢濾泡化石，展現(xiàn)出卵泡組織的高分辨細節(jié)特征，包括了可收縮的肌肉、血管化組織，這些都和現(xiàn)生鳥類正在形成的蛋黃周邊組織相似，為卵泡提供營養(yǎng)，幫助排卵期的鳥類順利排卵；平滑肌纖維、膠原蛋白纖維、血管等軟組織的發(fā)現(xiàn)都和早期研究論文中提出的假設(shè)吻合，即與現(xiàn)生鳥類相關(guān)組織相似，與食入種子的假設(shè)不符。
“軟組織確實不易保存，但是通過迅速脫氧等條件，軟組織是可以較好保存下來的。”鄭曉廷說，特別是羽毛的軟組織，隨化石保存下來的較多。
近年來，熱河生物群化石除了保存有完整的骨骼、精致的羽毛和其他皮膚衍生物外，包括肺泡等軟組織內(nèi)臟組織在化石研究中同樣不斷被發(fā)現(xiàn)，證明了軟組織在歷經(jīng)復雜、長時間尺度的埋藏后，可能被保存下來。
鄭曉廷說，對一件保存了卵泡組織和翅膀軟組織的始孔子鳥標本進行研究發(fā)現(xiàn)，始孔子鳥具有翼前膜和翼后膜，翼前膜所保存的內(nèi)部網(wǎng)狀支撐結(jié)構(gòu)與現(xiàn)生鳥類非常相像，軟組織結(jié)構(gòu)顯示翼前膜能夠形成一個弧形剖面并可以產(chǎn)生抬升力。
“不過，比較有意思的是，有個別標本，羽毛保存較好時，骨骼組織就保存得較差。還有個別鱘魚標本，當它的消化系統(tǒng)、皮膚結(jié)構(gòu)保存較好時，骨骼組織就保存得較差。而有些骨骼保存較好的標本，其軟組織往往保存較差。”鄭曉廷說，這個原因還有待進一步研究。
消化系統(tǒng)等差異或與食物結(jié)構(gòu)有關(guān)
鄭曉廷說，通過對早期鳥類的研究，還會發(fā)現(xiàn)很多有意思的地方，如不同鳥類具有不同的消化系統(tǒng)，這可能與早期鳥類食物結(jié)構(gòu)不同有關(guān)。
比如對幾件嗉囊中保存著魚類殘骸的燕鳥標本的研究發(fā)現(xiàn)，早白堊世時期的鳥類在吃飽情況下，會在食道中儲存一部分食物以備以后消化。燕鳥的牙齒不是用來咀嚼食物的，而是用來捕捉食物；燕鳥消化道不同的部分已具有先進的肌肉系統(tǒng)，在消化食物過程中具有不同的蠕動功能，先進的消化道系統(tǒng)已出現(xiàn)在具有牙齒的白堊紀鳥類中。
鄭曉廷說，對早白堊世九佛堂組的一件古喙鳥標本的研究發(fā)現(xiàn)，所保存的軟組織形態(tài)顯示古喙鳥的肺與現(xiàn)生鳥類的肺極為相似。這表明，支持鳥類飛翔有效供氧特化肺臟在1.2億年前的鳥類中就已經(jīng)演化形成。
在現(xiàn)生呼吸空氣的脊椎動物中，鳥類擁有結(jié)構(gòu)最復雜、功能最有效的呼吸系統(tǒng)，在氧氣稀薄地區(qū)都能滿足鳥類飛翔運動中高能耗的需求。古喙鳥被認為是已知最原始的現(xiàn)生鳥類之一，可能處于一個從骨骼結(jié)構(gòu)來看，呼吸系統(tǒng)還比較原始的階段，然而其肺臟的微觀結(jié)構(gòu)卻已非常現(xiàn)代。這一發(fā)現(xiàn)可能表明，許多對現(xiàn)生鳥類至關(guān)重要的軟組織結(jié)構(gòu)，比如消化系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)的生理學演變是發(fā)生在骨骼形態(tài)適應(yīng)演變之前的。

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