二、原始“鳍翅鸟”的研究

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内容出处: 《新疆古生态地理群的新发现及其研究》 图书
唯一号: 320920020210004966
颗粒名称: 二、原始“鳍翅鸟”的研究
分类号: G236;X171
页数: 6
页码: 45-50
摘要: “鳍翅鸟”在生态性状、生理解剖、胚胎组织等方面,与现代生态地理群中的任何鸟种都有很大的区别。因此,对“鳍翅鸟”的研究,是从它的原始参照群一一硬鳞软鳍硬骨鱼和现代进化群一一鸟类之间进行的。在原始参照群及现代进化群中,找出“鳍翅鸟”这一新的古生态地理群的演化轨迹,是唯一的研究途径。脑颅完整,面颅、脑颅均为内骨型,与鱼类头骨结构完全不同,具有鸟类头骨的基本特征,眼眶骨靠后,接近脑颅,与现代鸟类近似。因此,从“鳍翅鸟”的头部形状、头骨结构、眼睛特征、头部羽毛、颈部发育等特征,说明其头形、头骨已有根本变化,已经完成了由鱼类向鸟类的进化。“鳍翅鸟”的鳍翅,形如鸟翅,长而宽大,展开时近似体长。
关键词: 新疆 “鳍翅鸟”化石 研究

内容

“鳍翅鸟”在生态性状、生理解剖、胚胎组织等方面,与现代生态地理群中的任何鸟种都有很大的区别。因此,对“鳍翅鸟”的研究,是从它的原始参照群一一硬鳞软鳍硬骨鱼和现代进化群一一鸟类之间进行的。在原始参照群及现代进化群中,找出“鳍翅鸟”这一新的古生态地理群的演化轨迹,是唯一的研究途径。
  (一)“鳍翅鸟 ”头形及头骨的特征
  根据化石研究,头形近似圆形,头部形态已经明显脱离了鱼类的生态性状,这从已发现的第3号化石上,可以清楚地看到。脑颅完整,面颅、脑颅均为内骨型,与鱼类头骨结构完全不同,具有鸟类头骨的基本特征,眼眶骨靠后,接近脑颅,与现代鸟类近似。从第 1号化石上反映出 “鳍翅鸟”的眼睛下眼帘发育,证明眼睛可以闭合,结构也与鱼类有明显区别。它的上、下颌骨发育,口形张开宽大,口喙与现代鸟类基本相同,头颈均有羽毛覆盖。因此,从“鳍翅鸟”的头部形状、头骨结构、眼睛特征、头部羽毛、颈部发育等特征,说明其头形、头骨已有根本变化,已经完成了由鱼类向鸟类的进化。其头形、头骨特征,见图 3-6。
  (二)“鳍翅鸟 ”鳍翅的特征
  翅膀是鸟类特征的主要标志。因此,在研究探讨“鳍翅鸟”时,要把古鱼类胸鳍的演化、鳍翅的形成、鳍翅与古鱼类胸鳍的比较等作为研究原始 “鳍翅鸟 ”的重点。
  1.鳍翅鸟 ”翅与硬软鳍鱼鳍的比的鳍特征鳞硬骨胸较
  “鳍翅鸟”的鳍翅,形如鸟翅,长而宽大,展开时近似体长。它的翅鳍前肘端部有5爪,其后由24~28根有鳞片结构的鳍条组成,依次排列,每根鳍条鳍根向远端依次有2分叉至6分叉,直至10分叉以上(后者用显微镜可以观察到),每段分叉鳍条平行而直,每根分叉鳍条之间的鳍膜,由鳍根向远端加宽,很有规律,特征明显。
  “鳍翅鸟 ”的鳍翅与同一地层出土的二叠纪硬鳞软鳍硬骨鱼的胸鳍相比,有以下七点不同。第一,软鳍硬骨鱼的胸鳍前有鳍刺比 “鳍翅鸟 ”鳍刺密;第二,每根鳍条鳍根向远端也有2分叉至 4分叉以上分叉,与鳍翅有近似特征,但分叉不如 “鳍翅鸟 ”多;第三,软鳍硬骨鱼一般在 2分叉以后鳍条的粗细很不均匀;第四,软鳍硬骨鱼胸鳍分主鳍、副鳍,副鳍鳍条紊乱;第五,软鳍硬骨鱼的胸鳍、鳍条之间的鳍膜很窄;第六,软鳍硬骨鱼胸鳍小,展开呈圆形;第七,“鳍翅鸟 ”的鳍翅已经初具鸟翅形态,它由鱼类胸鳍上移形成,展开面比硬骨鱼大得多。
  2. “鳍翅鸟 ”的鳍翅与软鳍硬骨鱼胸鳍分叉脉冲曲线图的对比
  古鱼类的胸鳍与现代鱼类的胸鳍不同,古鱼类胸鳍有主鳍、副鳍之分,而现代鱼类的胸鳍没有这一特征。“鳍翅鸟”的鳍翅仍然保持古鱼类胸鳍的特征,所以它也有主、副鳍翅之分。这个特征的一致性,也是追踪鸟类直接祖先的一个重要依据。古鱼类主胸鳍的鳍条整齐,鳍根鳍条约11条,远端分叉粗细不匀;副胸鳍的鳍条紊乱。“鳍翅鸟”的主鳍翅鳍条整齐,远端分叉粗细均匀,主鳍根鳍条14根左右,副鳍翅鳍条清楚,鳍条稍有粗细不匀的现象。如果将“鳍翅鸟”鳍翅的2分叉各点连接起来,则可形成一个2分叉脉冲曲线图,其图像近似现代鸟翅的形状,用同样方法在古鱼类胸鳍2分叉各点连接起来作脉冲曲线图,结果没有现代鸟翅形态的特征。由此证明,“鳍翅鸟”的进化,已经离开它的原始参照群——古鱼类,而向鸟类演化。古鱼类胸鳍与 “鳍翅鸟 ”鳍翅脉冲曲线图,见图 3-7、图3-8。
  (三)“鳍翅鸟 ”鳍翅演化与现代鸟翅的对比
  1. “鳍翅鸟 ”与现代鸟类的鸟翅指数及类别的探讨现代鸟翅形依其飞翔能力与飞翔方法,可分 A、B、C、D、E和F6种,见图 3-9。
  A.长翼中之尖翼(燕鸥) B.长翼中之钝翼(鹫) c.短翼中之圆翼(雉)
  D.短翼中之小翼(海雀) E.短翼中之无飞翼(企鹅) F.短翼中之无翼(食?)
  鸟类学家奇波氏(Kipp,1959)从翅的测定比例推定鸟类的飞翔性,在这里称为奇波氏(Kipp)指数。
  不作长途飞翔的小鸟类,此指数约为25%,而称为圆翅,如星椋鸟(Sturnusvulgaris);飞翔高空的指数为40%,如候鸟家燕为57%,而称尖翅。如雨燕类初级飞羽极长而达 72%,但有时虽为类似之种类,依其活动性之不同,该指数也有变化。
  “鳍翅鸟”的翅是原始无翅羽的鳍翅,其翅形无法与现代鸟相比。但经分析它已具备飞翔能力,因此,为确定其飞翔能力的大小,将其与现代鸟的6种类型翅形进行比较,由图3­9推测出它的飞翔能力应在D形翅以后,E、F形翅以前,只能作低空近距离飞翔,其奇波氏(Kipp)指数很低,应在 25%以下。
  2.鳍翅演化的基因选择及现代鸟的返祖现象
  通过制作“鳍翅鸟”鳍翅各分叉点连接的脉冲曲线图,发现每一分叉点连接的脉冲曲线图,各与现代鸟的一个种类翅形相近似。例如,2分叉点连接的脉冲曲线图与A种类翅形较近似;3分叉点连接脉冲曲线图与B种类翅形较近似;4分叉点连接脉冲曲线图与C种类翅形较近似;5、6分叉点连接的脉冲曲线图与D种类、E种类翅形相近似。“鳍翅鸟”的鳍翅是由硬鳞软鳍硬骨鱼的胸鳍进化来的,鳍翅每根鳍条1~10分叉点的变化是鳍翅演化的基础。因此,其每分叉点连接的脉冲曲线图分别与各种类的现代鸟翅形相似,这是否意味着鳍翅逐步演化的各种翅形的基因选择呢?这有待收集更多的资料后,再作进一步探讨。
  现代鸟中也存在返祖现象。如前肘短羽分布,“鳍翅鸟”与现代鸟都有,“鳍翅鸟”有4行,现代鸟行数增多;“鳍翅鸟”的鳍翅是由鳍条、鳍膜构成,而现代鸟类短翼中的无翼食?鸟鳍翅鸟的鳍翅,失具有“”其翅很像“”去了鳍膜连接后的形状,鳍翅鸟鳍翅上鳍条的特征,,所以认为这是一个返祖现象。是否也可以证实,现代鸟的鸟翅是由鳍翅进化来的。
  (四)“鳍翅鸟 ”羽毛形态、构造及分布
  前已论证,“鳍翅鸟”是由古鱼类进化来的。因此,它的羽毛特征、形态和结构,在一定程度上还保持其原始参照群一一古硬鳞鱼鳞片向鸟羽演化的临界形态。现代鸟类在翅、尾部的长羽以及盖被体部的体羽称为正羽,由羽轴、羽瓣、羽根构成,见图3­10。体羽之下有绵羽。“鳍翅鸟”无翅羽、尾羽,或许已在逐步由鳍向翅羽、尾羽演化之中。体羽已有明显的发育,体羽下面是否有绵羽,在化石上辨认不清,羽轴、羽根已有发育,但不完善,羽瓣没有形成,从总体上看,已初步具备了鸟类羽毛的特征。根据“鳍翅鸟”化石资料研究分析,按其盖被体部体羽的生态部位,分头羽、颈羽、前背羽、前肢羽、胸腹羽、尾背羽。
  1.头羽特征
  “鳍翅鸟”头羽短而硬,已有明显类似羽轴特征,无羽翅,羽毛构造不完善,端部呈圆形。现代鸟类头羽,无论形态如何,其头羽一般均短而柔软,有较细的羽轴、羽根。因此,它不同于现代鸟类头羽。
  2.颈羽特征
  “鳍翅鸟 ”的颈羽与现代鸟类颈羽不同,它由头颚下部到前胸部,根据化石资料分析,颈部羽毛细长而下垂。
  3.前背羽特征
  用显微镜观察已出土第 5号化石中羽毛部分,发现前背羽已有较细的羽轴,羽瓣结构
  不完善,羽毛无翅间小钩互相扣结,而是由网状结构互相扣结成形,不同于现代鸟类的羽毛结构,初步具备了鸟类柔软的原始羽形。
  4.前肢羽特征
  “鳍翅鸟”的前肢羽分布于“鳍翅鸟”鳍翅前肘上,相当于现代鸟翅的上膊部位,前肘端部有5爪,整个前肘均布短羽,整齐排列成4行,与现代鸟类上膊短羽特别相似。
  5.胸腹羽特征
  “鳍翅鸟”胸腹羽硬而短,还具有古鱼类鳞片特征,但与古鱼类硬鳞生态特征不相同,其形态已改变了古鱼类鳞片的菱形结构,羽毛整齐地横排胸腹,形成一排排胸腹横线,可能是一种极原始的类鳞硬羽。
  6.尾背羽的特征
  从“鳍翅鸟”化石放大图像资料分析,尾背羽有向大形尾羽发展演化的趋势,其羽轴可见,但未贯通到尾背羽远端,网状结构羽瓣清楚。残留尾鳍比古鱼类要小得多,预示未来消失的可能。
  以上 6个羽区的分布,见“鳍翅”总体生态复原图 3-11。
  通过鳍翅鸟”羽毛的分区研究,说明鸟类原始羽毛的演化,是先由头部、颈部、前背、前翅、胸腹、尾背上产生的,颈背羽演化比其他区域要更快一些。通过以上的研究羽、前分析,说明 “鳍翅鸟 ”除翅、尾外,已本完成了羽毛的演化。

知识出处

新疆古生态地理群的新发现及其研究

《新疆古生态地理群的新发现及其研究》

出版者:新疆科学技术

古生态地理是以古生态学与古地理学为依据,探讨地质史上生物圈与地理环境之间相互关系和生存、发展、演化等规律的科学。开展古生态地理研究,可以进一步了解人类和生物的物种起源,给社会发展提供历史的科学论据,为地理学的研究领域开辟一条新路。

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