中新網記者 孫自法
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熱河鳥的頭骨三維重建及復原模型。胡晗 供圖
鳥類食果這一生態習性開始于何時？它和植物種子傳播之間有什么關聯？這些涉及早期鳥類和植物演化的議題長期以來頗受學界關注。
熱河鳥的頭骨三維重建及復原模型。胡晗 供圖
英國牛津 大學瑪麗居里學者胡晗研究團隊和中國科學院古脊椎動物與古人類研究所（中科院古脊椎所）周忠和院士研究團隊通過合作研究，最新在《電子期刊-生命科學》 （《eLife》）上發表《鳥類食果和可能傳播種子的最早證據》成果論文，這一證明鳥類食果生態習性的最早化石記錄，揭示最早的鳥類食果習性在其演化的最 初階段，很可能就已扮演為植物傳播種子的媒介角色。
鳥類下頜和頭骨三維形態的主成分分析結果圖。胡晗 供圖
研究團隊介紹說，眾多現生鳥類擁有特化或季節性的食果習性，是為植物傳播種子的重要媒介，而這一習性在化石記錄中究竟何時出現，此前長期不為人所知。
現生鳥類胃容物掃描重建圖。胡晗 供圖
鳥類在早 白堊世（距今約1.35億年至1.2億年）時的輻射演化是陸地生態系統演化歷程中的重要事件，爾后伴隨著延續整個白堊紀（距今1.45億年-6600萬 年）的植物（類）果實結構的繁盛和多樣化。研究者們一直猜測早期鳥類和結果植物之間可能存在演化上的聯系，但由于化石物種的食果記錄非常難以確定，這一猜 測此前也一直未能得以證明。
基于此， 胡晗研究團隊和周忠和院士研究團隊合作開展相關研究，他們在澳大利亞墨爾本同步輻射中心對最原始鳥類之一的中國熱河鳥的頭骨新標本進行三維掃描和重建，為 這一重要早期鳥類支系演化研究提供出迄今最為詳細的頭骨復原，并在將其頭骨及胃容物和現生鳥類進行對比后，確定熱河鳥具有最早的食果鳥類的生態習性。
熱河鳥的頭骨三維重建及復原模型。胡晗 供圖
熱河鳥是 除始祖鳥以外唯一具有骨質長尾的原始鳥類，其鳥類基干的分類位置和獨特的身體結構，令它一經發現便世界聞名。不過，雖然已有眾多化石標本發表，但由于標本 的壓扁保存和傳統研究方法的局限，學界對于熱河鳥的頭骨形態其實知之甚少。在最新這項合作研究中，研究團隊利用先進的三維掃描和重建手段，在這件保存精美 的熱河鳥頭骨標本上獲取了大量新的形態學信息，發現熱河鳥的頭骨整體極為原始，唯獨喙部相當特化。
熱河鳥胃容物照片。胡晗 供圖
中科院古 脊椎所稱，熱河鳥自發現以來，一直被認為是吃種子的鳥類，主要依據是其腹部保存的種子殘余，以及看上去較深（或稱較高）的下頜——人們認為這一深下頜看上 去形似鸚鵡等取食種子的現生鳥類。在此次研究中，研究團隊抽取了現生鳥類包括食果、食谷等不同食性的代表物種進行三維掃描重建，同時加入基于新標本重建的 熱河鳥數據，進行針對下頜的三維幾何形態分析和針對頭骨的二維幾何形態分析，結果顯示，熱河鳥并沒有此前人們認為的深下頜，與能夠磕開種子的食谷鳥類尤其 是鸚鵡等，在形態空間中有明顯區別，因此排除了其磕開取食種子的可能性。
為驗證另 一種利用胃石消化種子的食谷可能性，研究團隊對食果和使用不同策略取食種子的現生鳥類進行整體三維掃描，揭示出它們的胃容物在體內時的不同狀態，結果顯 示，利用喙部處理種子的鸚鵡等鳥類胃容物中種子的形態已完全破碎而不可辨認，利用胃石消化種子的鳥類腹中種子整體形態仍在，但都有不同程度的破損，同時， 種子和胃石相互混合，粘結緊密。相比之下，熱河鳥保存的種子則缺乏這樣的破損，同時保存更加松散，也從未與胃石同時保存，更接近食果鳥類腹中種子的狀態。
合作研究 團隊由此認為，熱河鳥實為至少季節性的食果鳥類，也是鳥類食果這一生態習性的最早化石記錄。食果意味著植物的種子可完整留存排出，因此食果鳥類具有傳播種 子的功能。熱河鳥的最新研究表明，早期鳥類在其食果演化的最初階段，主觀上是吃胞裹腹需要，客觀上很可能就已經扮演了植物傳種媒介這一角色：作為具有一定 飛行能力而移動范圍大為增加的傳播者，早期的食果鳥類很可能協助了結果植物的擴張，而果實這一優質食物也可能擴大了早期鳥類的演化可能性，即鳥類和植物間 的相互作用可能在白堊紀陸地革命中有著有待進一步探索的重要地位。