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性選擇如何影響鳥類尾羽演化?這隻1.2億年前的鳥揭秘

發布時間:2021-09-17 14:53:00來源: 中國新聞網

  尾羽是鳥類飛行係統的重要一環,其形態既受自然選擇(空氣動力學)的影響,也受吸引異性的性選擇作用。性選擇如何影響鳥類尾羽演化?一直備受學界關(guan) 注。

  科學家通過最新發現並命名1.2億(yi) 年前早白堊世反鳥類鵬鳥科的新屬種“雅尾鵷鶵(yuān chú)”(鵷鶵亦稱鵷雛,是中國神話傳(chuan) 說中的神鳥。《莊子·秋水篇》:“南方有鳥,其名鵷雛”),研究揭示出性選擇和自然選擇的動態相互作用對鳥類早期演化的影響。

  兩(liang) 種特殊尾羽形態首次聚合

  由中國科學院古脊椎動物與(yu) 古人類研究所王敏研究員、周忠和院士主導,並聯合美國菲爾德自然史博物館、南京大學、臨(lin) 沂大學、天宇自然博物館等共同完成的這項有關(guan) 鳥類尾羽演化的研究成果論文,北京時間9月16日夜間在國際專(zhuan) 業(ye) 學術期刊《當代生物學》上線發表。

  剛剛獲得科學探索獎的青年科學家王敏是論文第一作者和通訊作者,他介紹說,反鳥類是鳥類演化中最早發生全球性輻射分異的類群,在進化樹上與(yu) 今鳥型類(所有現代鳥類都是從(cong) 中演化而來)構成姐妹群。不斷發現的化石為(wei) 追溯這一姐妹群近6500萬(wan) 年的共同演化曆程中的生態-形態多樣性變化成為(wei) 可能。

  雅尾鵷鶵化石產(chan) 自遼寧下白堊統的九佛堂組地層,屬於(yu) 一類具有針型尾的中生代反鳥類,其尾羽由四對羽片狀羽毛構成扇形,位於(yu) 中間的一對尾羽顯著加長,甚至超過體(ti) 長的1.3倍,它上麵的羽軸異常寬,與(yu) 兩(liang) 側(ce) 的短尾羽構成一種從(cong) 未在恐龍亦或中生代鳥類中見到的、但與(yu) 太陽鳥等一些現代鳥類非常相似的針型尾結構。此次研究發現,雅尾鵷鶵將“末端羽化的羽軸主導型羽毛”和完全羽片化這兩(liang) 種特殊的尾羽形態首次聚合在一起。

  或是“障礙原理”作用結果

  許多雄鳥長有色彩絢麗(li) 、形態繁雜的尾羽,顯然不利於(yu) 飛行,但卻有利於(yu) 吸引異性,達爾文據此提出“性選擇”的概念。王敏指出,當羽毛的長度超過尾羽構成的扇麵的最大寬度所在界線時,超出的羽毛都會(hui) 降低飛行的效率,這樣的羽毛往往都是性選擇的結果。

  他說,相較於(yu) “末端羽化的羽軸主導型羽毛”,雅尾鵷鶵身上那對完全羽片化的長尾羽無論是在生長還是日常維持上,顯然對個(ge) 體(ti) 本身的生存更加不利,而這樣一種從(cong) 自然選擇角度來看越是不利的裝飾性特征,多數情況下越是反映出持有者相對更好的競爭(zheng) 力(獲取食物、築巢、撫育後代等),這種性選擇機製被稱為(wei) “障礙原理”,雅尾鵷鶵尾羽的結構很有可能是“障礙原理”作用的結果。

  交互作用共同影響鳥類演化

  王敏表示,不同於(yu) 反鳥類,中生代的今鳥型類都具有扇狀尾羽,但卻很少具有裝飾性尾羽結構。研究團隊通過統計所有發現的反鳥類和今鳥型類,發現受性選擇作用出現的長尾羽在反鳥類中較為(wei) 常見,並由此提出尾羽形態在這兩(liang) 個(ge) 姐妹群中的截然不同,是二者不同生態習(xi) 性的結果:

  反鳥類以樹棲為(wei) 主,需要通過形態誇張的尾羽繞過灌木的遮擋,才能吸引異性;早期的今鳥型類棲息在開闊的湖邊,複雜的尾羽形態容易被捕食者發現,所以適應空氣動力學的扇狀尾羽在自然選擇作用下分布更廣,這些今鳥型類可能通過鳴叫、築巢或其他方式吸引異性。

  “不斷發現的化石進一步顯示,性選擇、自然選擇、生態機會(hui) 等交互作用,共同對鳥類演化產(chan) 生影響。”王敏說。

(責編: 陳濛濛)

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