生物奥秘

从“牙尖嘴利”到“无齿之徒” 鸟类到底经历了什么

发布者:     发表时间:2019/12/18 9:46:15
字体显示:  【】  【】  【

      生活中,我们经常能看见鸟吃东西时,都是整个儿吞咽下去的。这是因为它们没有牙齿,所以省去了咀嚼的环节。但是你知道吗,很早以前,鸟类也是有牙齿的。
大部分中生代鸟类都有牙齿
      从化石记录中发现的证据表明,现在已知的大部分中生代鸟类的上下颌都有牙齿。
      2018年5月,《自然》杂志发表了一篇论文,讲述了当时新发现的4块早期鸟类——鱼鸟的化石。鱼鸟是一种类似燕鸥的海鸟,翼展可达60厘米,生活在距今约1亿至6600万年前的北美地区。它就保留有尖锐的弯曲齿。
      “大多数完整的中国辽西鸟类化石都有牙齿并且原位保存在齿骨以及上颌骨的齿槽里,比如长翼鸟、会鸟、热河鸟以及燕鸟等,这些鸟类覆盖了中生代鸟类的主要类群。”中国科学院古脊椎动物与古人类研究所副研究员李志恒说。但也并不是所有中生代鸟类都有牙齿,比如辽西地区最早发现的也是数量最多的一类基干鸟类——孔子鸟就没有牙齿,而具有角质喙。
食性转变导致鸟类牙齿退化
      研究人员认为,鸟类牙齿退化的原因很大程度上是因为食性的转变,从肉食性转为杂食性,种子、果实以及昆虫都成了鸟类的“盘中餐”。不用费力撕咬,牙齿就不再是鸟类进食的必要器官。
      “最近,我们对包括今鸟类、反鸟类、会鸟、热河鸟在内的古鸟类牙齿的微结构进行对比观察和研究,发现尽管简单的釉质层在早期古鸟类中都有保留,但牙釉质与牙本质之间的多孔罩牙本质层皆已消失。”李志恒说,多孔罩牙本质层被认为是能够避免肉食性恐龙在掠食过程中牙齿断裂的特殊避震保护结构,它的消失意味着,鸟类的牙齿不再需要特殊的力学保护结构,间接证实了当时的鸟类在饮食习惯方面与肉食性恐龙产生了极大差异。
为什么所有鸟类的牙齿都丢了呢?
      传统观点认为,鸟类牙齿的缺失与它们适应飞行生活有密切的关系。没有了牙齿,鸟类的体重就会减轻,从而更利于飞行。
      近年来的分子遗传学研究对这一问题提出了新看法。2014年底,有学者分析了数百种现生脊椎动物的基因序列,发现多个与牙齿形成有关的基因在鸟类的基因组中都已丢失或者只剩下了“假基因”。于是,他们在此基础上提出鸟类没有牙齿是因为它们与牙齿发育相关的基因发生了突变。到了2017年,首都师范大学的王烁研究团队提出了启发性观点。他们认为,牙齿的异时发育退化才是导致早期鸟类牙齿丢失的直接原因。
      还有一种观点认为,鸟类是为了使它们的雏鸟能够更快地从卵中孵化出来,才放弃了牙齿。研究人员以长有牙齿的爬行动物作为参照进行研究时发现,胚胎发育出牙齿的过程可以占据全部孵化时间的60%。因此主动放弃牙齿,将会有助于提高鸟类的孵化成功率,对种群的延续具有重要的意义。