泰山区教科研中心的王敏破译鸟类起源密码仿佛解锁了自然界最深沉的秘密
在泰山区教科研中心,王敏的身影与《生活大爆炸》中的宅男科学家莱纳德有着几分相似。他是中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的一名研究员,曾荣获第十六届中国青年科技奖。尽管他可能在别人眼中显得无趣,但周末他更愿意宅在家里追剧或者看球赛,而不是去爬山郊游、亲近自然。然而,他几乎每年都会进行野外调查,不对山水感兴趣,却对石头情有独钟——特别是那些隐藏着鸟类化石的石头。
借助这些看似平淡无奇的石头,王敏和他的团队破译了鸟类起源和早期演化的密码,他们不断地刷新和丰富了人们对鸟类起源和演化的认知。高考时,王敏原本计划成为生物工程师,但误打误撞进入了古生物学与地层学专业,这两者虽然都含有“生物”二字,但差异巨大。一开始,他感到那里的知识枯燥无味。但一次野外实习改变了他的心态。当书本上的知识得到现场验证,他才真正接受它,并渴望了解更多。
从古生物学与地层学到古脊椎动物研究,再到鸟类起源与演化研究,王敏逐步深入其领域,也渐渐爱上了自己的专业。在他看来,这工作就像是一个探案,每个发现都是解开谜题的一步。“虽然化石不会说话,但你可以提出一个个大胆假设,再一步步去验证。”王敏说。在这个过程中,有时候会出现惊喜,就像2015年他们发现世界上最古老今鸟型类化石——弥曼始今鸟。这项研究被评价为“近10年来有关鸟类早期演化研究中最重要的发现”。
此前,最古老今鸟型类化石是在热河生物群找到的,而新发现推进了今鳥型類の起源时间至少500万年。此前的系统发育分析表明,弥曼始今鳥较其他红山鳥類更为进步,其位置显示出地层與譜系關係不一致性,即使如此,它們仍然将除始祖鳥之外其他原始鳥類支系的起源时间向前推進到了晚侏羅世至早白垩世。
除了关注鸟类起源,还有另一个问题吸引着王敏:早期鸟类吃什么、怎么吃?通过骨骼、毛发等难以消化食物,将其以食团形式排出体外,与其他脊椎动物不同。这种消 化方式使它们能够快速吞食并排出难以消化部分,同时减轻体重。在辽西早白垩世九佛堂组反鸟類标本中,一块纺锤形团聚物含有狼鳍鱼骨骼碎片,被认为是现生及已灭绝动植物之间第一批直接证据之一。这件标本距今约1.2亿年,是迄今最古老有关该现象记录。
最后,在恐龙向现代飞行禽变迁过程中尾骨变化尤为显著,从长尾转变成短尾,并且带有一种犁状结构,以控制扇状尾羽展开闭合。而一份来自1.3亿年的反鳥綱多齿胫羽鳥标本却挑战了这一观点:它具有犁状尾综骨但没有扇状尾羽,因此提出了独立演变假说,为传统观念提供了一次挑战。(来源:《科学时报》)