@ 2018.11.28 , 18:00

现代的鸟们有个恐龙时代的肺

现代的鸟们有个恐龙时代的肺
Credit:行走的五花肉

鸟类与我们一样,除了它们的肺相对于它们的体积来说很小(当然比人类的更要小得多),除此以外它们还有九个气囊。

在中国新发现的一块化石显示,鸟类很早就进化出了这一显著特征,实际上,那时的它们还算是恐龙。一个由中国和南非的研究人员组成的团队发表了一项研究,详细说明了他们认为的化石中的肺部组织的情况,这是首次在鸟类恐龙化石中发现肺部组织,这可能也解释了为什么它们(Ornithumorphs,也就是所发现的化石的“原型”)能逃过大灭绝,并持续进化成现在我们认识的鸟类。这项发现也巩固了一个观点,那就是存活下来的这一支相较于其它白垩纪时期的同类进化得更好,中科院古生物学家Jingmai O’Connor谈到。她和她的团队在研究过程中发现了一种“白色斑点”,通过电子显微镜的扫描,了解了到其材质和在骨骼架构中的位置。他们相信这就是肺部组织存在的证据,也正是这一形态复杂的组织使这一种族“幸免于难”。

发表在《美国国家科学院院刊》上的论文写到,现代鸟类在脊椎动物界中拥有着结构更加复杂、功能更加实用的呼吸系统。这套由肺和气囊组成的系统使鸟类能够比哺乳类动物一次吸入更多含氧的新鲜空气,即便我们的肺中有空气“存货”,痒还是会消耗殆尽。鸟类可以被想象为是一个拥有极大肺活量的优秀运动员,因为它们到处飞行需要极大的能量和很高的代谢水平。

但回到恐龙末期的白垩纪时期,其实还有很多种鸟类恐龙,卡内基梅隆古脊椎动物学的助理馆长Matthew Lamanna说到,一篇新的论文中记录了一种在同时期内的另外一种禽类恐龙种族(Archaeorhynchus),它们共享着白垩纪时期九佛堂组地区的天空,但却并没有像Ornithumorphs一样在劫难中存活下来,它们的存活仍然是个谜。“为什么单单只有这一支存活了下来是个非常有意思的问题,” Lamanna谈到,“到现在我们都还没有个合适的答案。”

一项新的发现提出,血管的效能可能是答案的一部分。当Lamanna听到这个发现后说道:“天啊,一块1.2亿年前的肺部组织化石,太不可思议了。”化石的形成过程通常会破坏软组织,但这并非绝对,软组织甚至可能并不像预想的那样容易被破坏,他说到。可能博物馆里正在展出的和用于研究的那些化石中也存在这样的软组织,能够帮助解释恐龙何以生存。

“改变着古生物领域的软组织的保存方式非常重要,” 中科院古生物学家Jingmai O’Connor提到。“这正在改变我们对骨骼的认识,在重组器官系统时,古生物学家只基于骨骼的研究方法通常是错误的。”在没有软组织的情况下,古生物学家通常根据化石的骨骼和恐龙在现代的“近亲”(鳄鱼和鸟类)来推测身体器官。但可能实际上存在着比已知的更多的软组织,不仅仅只有中国发现的这块。Lamanna谈到,偶尔古生物学家们会重新审查旧的证据,并发现一些一直存在的组织。

“如果我们没有回头看看,我们很可能不会有这样的发现,” O’Connor写到。她还认为,如果古生物学家们能够观察得更仔细,会发现比以前所认为的更多的软组织的证据。

本文译自 popsci,由译者 行走的五花肉 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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