從什么時候開始,鳥類丟失了右側的卵巢和輸卵管?
近日,《生物通訊》雜志在線發(fā)表中科院古脊椎所周忠和團隊的最新研究成果。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,對相關標本研究的最新進展。
反鳥類與現代雞的卵巢濾泡對比照片(Jingmai O’ Connor 和 Alida Bailleul供圖)
從恐龍到鳥的演化涉及到一系列關鍵特征的改變,生殖器官就是其中之一,如雌性恐龍體內和現在的爬行類動物相似,仍保存兩側的卵巢及輸卵管,但絕大多數現生鳥類的雌鳥僅保留了左側的卵巢及輸卵管。
2013年,該團隊在白堊世的熱河鳥類以及反鳥類中,發(fā)現早期鳥類顯然已經只保留一個有效的卵巢和一條輸卵管(身體左側),進而推測身體右側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,很可能與適應飛行需要的體重減少有關。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未被消化殆盡的植物種子。
近年來,該團隊Alida Bailleul、李志恒等,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手段,對“疑似”卵泡和現生標本做了對比研究。
研究結果不但進一步確認了這是卵巢濾泡化石,更展現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)現都和早期研究論文中提出的假設吻合,與食入種子的假設不符。該研究的另一個結論是: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)育速率相對于現代鳥類要慢,和古鳥類較低的新陳代謝水平有關。
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臟研究同樣不斷涌現,證明了軟組織歷經復雜、長時間尺度的埋藏仍可以被保存下來的潛力。相關研究不僅增進了我們對遠古生物更為深入的認知,更展現了化石埋藏過程的鬼斧神工和生命演化之路的瑰麗神奇。