最新研究:鳥類與恐龍的食性差異,可能是躲過災變倖存至今的關鍵

4月21日,中科院古脊椎所李志恆團隊與同步輻射研究中心等多家合作單位共同完成,並在《BMC Evolutionary Biology》發表了一篇學術文章。通過對非鳥類恐龍和古鳥類的牙齒演化特徵對比,發現相比於恐龍,鳥類之所以能夠躲過大滅絕,關鍵在於食性不同。

第五次大滅絕的倖存者

鳥類是恐龍的後裔,是目前科學界公認的事實,而恐龍(文中所說的恐龍都是非鳥類恐龍)在6500萬年前滅絕也是一個不爭的事實。但是,鳥類是如何躲避大災難(第五次大滅絕),一直以來在科學界爭議不斷,卻未有定論。

科學家普遍認為,第五次生物大滅絕是一顆巨大的小行星撞擊地球,揚起的灰塵飄散在大氣中數年不散,導致地球上終年暗無天日,而那些依靠光合作用的植物大量死亡,一系列的連鎖反應,致使地球上約75%--80%的物種滅絕,包括統治地球1.6億年之久的恐龍。

中生代被稱作“恐龍時代”,根據目前的研究發現,恐龍幾乎存在於世界的各個角落,而且能夠適應各種環境。反觀當時的鳥類,它們與肉食性恐龍同處在一個生態系統,為了避免直接與肉食性恐龍競爭,它們進化出了不同的取食習慣。例如以種子和果實為主的植食性鳥類;以小型昆蟲為食的雜食性鳥類。

最新研究:鳥類與恐龍的食性差異,可能是躲過災變倖存至今的關鍵

植食性古鳥類 (左)和小型掠食性恐龍(右)的生態復原場景|鄭秋暘繪圖

這麼看來,鳥類明顯處於劣勢,想要與大型肉食恐龍爭奪生態位,更是難上加難。那麼為何恐龍未能躲過這次災難,而鳥類卻存活了下來?原因可能就在於它們的食性差異!

現代科技揭秘“古老秘密”

為了驗證這一猜想,古生物學家蒐集大量小型非鳥類恐龍和古鳥類的牙齒化石,並對它們的牙齒的微結構進行對比觀察和研究。

最新研究:鳥類與恐龍的食性差異,可能是躲過災變倖存至今的關鍵

會鳥(白堊紀早期古鳥類)的化石標本

這次分析的關鍵是牙齒的“多孔罩牙本質”,多孔罩牙本質(porous mantle dentin)是牙釉質與牙本質之間的一層牙齒結構層,被認為是肉食性恐龍牙齒中發育的、避免其在掠食過程中牙齒斷裂的特殊避震保護結構。

研究團隊通過同步輻射的高解析穿透式X-光顯微鏡對不同的牙齒進行掃描分析,發現早期古鳥類多孔罩牙本質層都已消失,說明其牙齒不再需要特殊的力學保護結構,從而間接說明,其飲食習慣與肉食性恐龍有著很大的差異。這樣的食性,可以有效的避開與肉食性恐龍對食物生態位的競爭,從而增加自身的環境適應能力,極大提高了渡過災難的幾率。

適者生存

慶幸的是,恐龍的滅絕為其它倖存下來的物種提供了生態位,也給它們提供了進化的機會。特別是在當時一直處於劣勢的小型哺乳動物和古鳥類。如果沒有6500萬年前的那場災難,哺乳動物也許還在生態位底層苟活,而鳥類也不能取代翼龍統治整個天空。

也許,對於地球而言,災難並不能對其產生太大影響,但是對於生活在地球上的物種來說,它們就如同朝代更替一樣,為了生存,不斷進化,不斷擴大自己的生態王國。

文字/排版:古生物趣談

圖片:網絡(侵刪)

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