古脊椎所揭示早期鸟类食性与牙齿退化的关系

现生鸟类具有高度特化的消化系统，能为飞行提供高效的能量供应，而嗉囊和砂囊是它们与其他爬行动物消化系统的最大区别所在。近日，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所邹晶梅、周忠和研究团队，与山东临沂大学郑晓廷研究团队在《英国皇家学会会刊B辑》上，对一件热河生物群中发现的鸟类材料进行再研究，建立一个今鸟型类新属种，更新了对早期鸟类食性与牙齿退化的认识。

研究中重点涉及的标本STM35-3发现于辽西凌源地区的义县组地层，是唯一保存有直接证据证明其以种子为食的早白垩世今鸟型类。这件标本上保存有嗉囊，且嗉囊里保存有多枚种子。同时，这件标本上还保存有胃石，意味着它可能与现生吃种子的鸟类相似，具有能够对种子进行研磨的砂囊。

这件标本此前被归入高冠红山鸟（Hongshanornis longicresta）之中，属于红山鸟科。红山鸟科成员包括有一系列体型较小、后肢加长的基干今鸟型类。后肢比例显示红山鸟科成员大部分为涉禽，而这一习性与STM35-3中由直接证据所显示的吃种子的习性有所冲突。研究人员在对STM35-3进行深入的形态学研究后，认为这件标本应当代表了一个新的今鸟型类属种，且与红山鸟科亲缘关系较远。二者在后肢长度、乌喙骨形态和喙部形态上有明显差异：STM35-3的前肢长度明显超过后肢，而红山鸟类的后肢远远长于前肢；STM35-3的乌喙骨更强壮且较窄，而红山鸟类乌喙骨的胸骨关节面较宽；STM35-3的喙部完全缺齿，而红山鸟类的上下颌上均发育有细小的牙齿。由此，研究人员依据STM35-3建立了一个新属种：无牙古食种鸟（Eogranivora edentulata gen. et sp. nov）。

同时，这件标本为推测今鸟型类中食性与牙齿退化的关系提供了线索。牙齿的退化在兽脚类恐龙中与植食性紧密相关，但几乎没有直接证据的证明。古食种鸟是唯一有直接证据证明其植食性的早白垩世今鸟型类，且牙齿已完全退化。对牙齿完全退化和未完全退化的今鸟型类类群进行对比后，研究人员认为胃容物的状态能在一定程度上反映其食性：在可能为植食性的牙齿退化的类群中，胃石通常较小但数量较多，而牙齿未完全退化的类群中，胃石则相对较大但数量较小。由此可见，牙齿的退化可能与植食性具有一定的关系，而与胃石的存在并没有直接关系。牙齿未完全退化的今鸟型类可能为杂食性，昆虫和水生无脊椎动物都可能成为它们的食物。

此外，这件标本明显缺失第I趾，是中生代鸟类中此项特征的首次报道。在与同样缺失第I趾的现生地栖鸟类进行对比后，研究人员认为尽管其前肢长度显示其可能具有较强的飞行能力，但古食种鸟仍然明显为一种地栖型的鸟类。

研究工作得到了国家自然科学基金委基础科学中心项目“克拉通破坏与陆地生物演化”、国家自然科学基金委面上项目、青年科学基金项目的资助。

　　图1.无牙古食种鸟（Eogranivora edentulata gen. et sp. nov）标本(STM35-3)，比例尺1厘米。（邹晶梅供图）

　　图2.无牙古食种鸟（Eogranivora edentulata gen. et sp. nov）标本(STM35-3)线绘图，比例尺1厘米。（邹晶梅供图）