尽管他们被誉为活着的恐龙,自古以来,鸟类已经走了很长一段路霸王龙和朋友。
长满牙齿的喙消失了,取而代之的是更熟悉的喙。 它们的骨骼和前肢都已经适应了飞行。 甚至他们的骨盆也扭曲成他们更古老的祖先几乎认不出来的形状。
这些变化不是自发的发展,也不是绝对的。 事实上,在发育早期的一段短暂时期内,各种鸟类都会长出骨盆,作为化石的一部分,这种骨盆不会显得格格不入。的骨架。
作为对爬行动物、鸟类和鸟类共同祖先的持续调查的一部分为了了解鳄鱼和鸟类骨骼的特征,美国各地的研究人员绘制了鳄鱼和鸟类骨骼的胎儿发育图。
他们发现骨盆是所谓的末端附加的一个例子? 这种特征一开始就非常保守,类似于与祖先相关的结构,然后在个体的发展过程中演变成更新颖的形状。
“令人惊讶的是,鸟类发育的最初阶段看起来非常像早期恐龙的臀部,”说克里斯托弗·格里芬(Christopher Griffin)是耶鲁大学的进化生物学家,对脊椎动物的历史特别感兴趣。
“在短短两天内,发育中的胚胎的变化反映了它们在进化过程中的变化,从看起来像早期恐龙转变为看起来像现代鸟类。”
爬行动物、鸟类和恐龙的骨盆深埋在腹部深处,并不是脊椎动物这三个分支之间第一个具有典型差异的东西。
爬行动物、恐龙和鸟类的骨盆骨。 (格里芬等人,《自然》,2022)
考虑到它们运动方式的独特性? 从在岩石上张开的蜥蜴,到雄伟的步伐狩猎兽脚亚目恐龙,到米克·贾格尔昂首阔步的鸡? 不难想象他们的骨骼和肌肉需要发生什么样的变化。
例如,鸟类的股骨比任何恐龙的股骨都更加水平,这使得它们能够小腿来支撑他们的运动。
为了适应他们运动风格的变化,他们的髂骨(我们的髋骨)更多地向胸部和臀部延伸,承载着他们的身体重量; 他们的耻骨向后倾斜而不是向前倾斜,耻骨张开。
除了所有这些骨骼变化之外,韧带、肌肉和肌腱也必须进行重大的重新设计,而不影响动物的运动。
观察生长中的有机体如何从头开始构建自己的身体,可以让我们深入了解进化可能如何修改祖先的蓝图以进行创新。
所以格里芬和他的团队使用荧光突出显示几种鸟类胚胎的骨骼发育,包括家鸡和虎皮鹦鹉以及短吻鳄。
研究人员利用 CT 扫描构建生长中的骨骼、肌肉、神经和结缔组织的 3D 模型,绘制出从发育早期到孵化的形态变化。
他们发现,骨盆骨骼和肌肉系统的类似鸟类的适应出现的时间比预期的要晚得多,这是从恐龙身体的所有特征中出现的。
“每只鸟在其早期生命中都拥有这种恐龙形态,”说耶鲁大学脊椎动物古生物学家 Bhart-Anjan S. Bhullar。
“然后,在最后一刻,它就像记得自己是一只鸟,并且需要鸟的骨盆。”
找到代表一整类生物体的末端添加的例子是一项重大发现,此前人们只是对其可能性进行了争论。
鉴于臀部的肌肉和骨骼都需要共同进化才能有效地完成其工作,因此发现它们以这种方式发展可能并不奇怪。
研究人员认为,在大的生物群体中很容易存在值得寻找的其他最终添加案例,甚至可能在主要的进化转变中很常见。
对于恐龙爱好者来说,知道这一点是很有趣的侏罗纪公园距离只有受精鸡蛋那么远。
这项研究发表于自然。