本报记者 陆成宽
反鸟类在6600万年前的白垩纪末期大灭绝事件中消失了。而具有可动性头骨的今鸟型类则在大灭绝中存活了下来，并在新生代快速演化并形成了如今的现代鸟类。这说明，鸟类头骨的头骨可动性增加了鸟类个体在面临极端选择压力时的适应性。
王敏 中科院古脊椎所研究员
鸟类是目前世界上多样性最丰富的陆生脊椎动物。鸟类的演化之所以如此成功，头骨具有独特的可动性是其中的一个关键因素。
近日，通过高精度三维扫描和复原，我国科研人员发现，距今1.2亿年的中生代反鸟类头骨保留了大量主龙类的原始特征，呈现出模块化的演化特点。相关研究成果在线发表于自然指数期刊《eLife》。
“这说明，现生鸟类头骨的可动性在反鸟类中没有出现。”12月7日，论文第一作者兼通讯作者、中科院古脊椎所研究员王敏告诉科技日报记者。
两个通道，让现代鸟类头骨可以灵活移动
反鸟类，指的是口内残存牙齿的一类鸟。反鸟类肩胛骨和乌喙骨的连接方式与现代鸟类相反，因此被命名为反鸟类。反鸟类现已全部灭绝。
在现生脊椎动物中，鸟类和部分有鳞类的头骨演化出了特有的功能：头骨的部分骨骼能发生相互独立的运动。古生物学家将这种特有的功能称为头骨可动性。“这一功能特征使得鸟嘴能够完成大量精细的动作，就像人的手一样。”王敏指出。
鸟类头骨可动性的发生主要依赖于两个通道：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“腭面通路”。“简单地说，随着方骨的前、后转动，这两个通道上的骨骼通过可动关节发生位移，就能像传送带一样完成嘴巴的张开和闭合。”王敏解释道。
一般认为，鸟类的祖先——非鸟类恐龙的头骨因为缺失“侧面通道”和“腭面通路”，而不具有头骨可动性，因而显得异常笨拙。
长期以来，鸟类头骨独特的头骨可动性是如何演化而来这一问题备受学界关注。“然而，受化石保存和研究手段的限制，鸟类头骨主要区域的形态功能，特别是上述通路在鸟类演化历史中是如何变化的这一问题，我们并不清楚。”王敏坦言。
镶嵌演化，反鸟类颞区、腭区特征相对原始
此次研究中，研究人员使用了高精度CT扫描技术对中生代反鸟类雅尾鹓鶵的头骨进行了三维复原，重建了包含几乎所有头骨骨骼的立体形态，包括构成头骨可动性通道的骨骼。
研究结果显示，中生代反鸟类雅尾鹓鶵保留了典型的主龙类双颞弓的颞区结构，“侧面通道”并未形成；同时，雅尾鹓鶵的腭面构造与兽脚类恐龙的腭面构造相差无几，“腭面通道”也未出现。
“相较于颞区和腭区的构造，雅尾鹓鶵的其他头骨形态都呈现出典型的、进步的特征。这说明，头骨不同部位的演化速度是不一致的，颞区和腭区在演化上相对保守。像雅尾鹓鶵这样原始和进步的形态特征同时出现的演化，就是典型的镶嵌演化。”王敏说。
王敏表示，以雅尾鹓鶵为代表的反鸟类是中生代鸟类中演化最成功的一个类群，但是它们的头骨却不具备头骨可动性，并不是可动性头骨。这说明，在鸟类演化历程上，可动性头骨这一形态功能特征和多样性演化之间的相互促进关系，发生在反鸟类从鸟类的主干分离之后。
“反鸟类虽然曾经在全球广泛分布，但他们都在6600万年前的白垩纪末期大灭绝事件中消失了。具有可动性头骨的今鸟型类则在大灭绝中存活了下来，并在新生代快速演化并形成了如今的现代鸟类。”王敏表示，“这说明，鸟类头骨的头骨可动性增强了鸟类个体在面临极端选择压力时的适应性。”
