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我国科学家首次揭示早期羽毛演化的奥秘

2010-04-30
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我国科学家首次揭示早期羽毛演化的奥秘

  新华网北京4月29日电(记者吴晶晶)现代羽毛,无论属于何种鸟类,其发育过程总是一致的。然而在羽毛出现之初,其发育过程是什么样的?是否与现代羽毛一致?我国科学家的一项研究在世界上首次揭示了早期羽毛的发育现象,并提出完全依据现代羽毛发育资料建立的羽毛演化模型需要修订。这一成果发表在29日出版的英国《自然》杂志上。

  目前学术界的主流观点倾向于认为,早期羽毛的发育过程与现代羽毛的发育过程一致。基于现代羽毛发育资料建立的羽毛演化模型,是目前学术界的主流模型。但中科院古脊椎动物与古人类研究所徐星研究员、山东天宇自然博物馆郑晓庭馆长和中国地质科学研究院地质研究所尤海鲁研究员共同研究发现,羽毛在演化早期阶段发育更具灵活性,发育机制更加多样。

  要搞清早期羽毛的发育过程,至少要找到两个化石标本,它们要属于同一物种,还得处于幼年的不同阶段,还必须都完整保留着羽毛。科学家幸运地在山东天宇自然博物馆里找到了这样的两个标本。

  “我们发现的这两件似尾羽龙标本属于不同的成长阶段,小一些的是幼年阶段的早期,大约相当于人类幼儿的1、2岁;大一些的则属于幼年阶段的晚期,大约相当于人类幼儿的3、4岁。”徐星说。

  科学家发现,这两件标本上的羽毛明显不同:小个体标本上的飞羽和尾羽都属于一种近端带状正羽,只有初级飞羽,尾羽明显大于飞羽;大个体标本上的飞羽和尾羽都呈现典型的正羽形态,飞羽除了初级飞羽,还有次级飞羽,尾羽和飞羽大小差别也不明显。

  “这两件标本的羽毛变化,有些与现代羽毛发育过程一致,有些却是无法用现代羽毛的发育机理来解释的。”徐星说,“比如小个体上的近端带状正羽就是现代羽毛发育过程中所不具备的。”

  徐星等过去还在更古老的恐龙标本上发现过一种加长的宽丝状羽,这一形态也是现代羽毛不具备的。经过持续的研究,科学家们认为,早期羽毛的发育过程与现代羽毛的发育过程不完全相同。

  “在羽毛的进化过程中,其发育过程可能并不像现在这样单一,而是‘尝试’过多种情况,出现过很多‘试验性羽毛’。”徐星说,羽毛在早期演化阶段产生的一些形态没有延续到现代鸟类,这些形态和控制这些形态形成的发育机制都在羽毛演化过程中消失了。

  羽毛的演化一直是生物进化领域的一个难点。近年来,我国科学家在中生代晚期形成的地层中发现了带羽毛的恐龙化石,为羽毛起源与早期演化的研究提供了大量信息,相关成果引起了国际学界的广泛关注。科学家表示将会继续这一方向的研究,结合古生物学和现代发育学资料,进一步推动羽毛起源和早期演化的研究。(完)
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本栏目主要介绍生物学和生态学方面,包括生物技术、生物工程、生态经济、生态系统、生态环境、我国科学家首次揭示早期羽毛演化的奥秘等。特别关注有关人与文化方面的研究。

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