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天空之翼
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我的道歉与澄清信 胡东宇老师,李莉老师,沈阳师范大学,沈阳师范大学古生物学院,对不起! 罪生敬文无斗大之才,亦无尺寸之功,为人狂悖不堪,多行不义之事,入学时选择胡东宇老师作为导师,因为与导师在学术问题上意见不同,遂与导师发生冲突,胡老师是优秀的导师,科研成果颇丰,他发现并命名了迄今世界最早的具羽翼恐龙“赫氏近鸟龙”(2009年10月1日英国《自然》(Nature)杂志)和迄今世界最早的具飞行功能不对称飞羽和小翼羽的“巨嵴彩虹龙”(2018年1月15日英国《自然通讯》(Nature communications)杂志),入选《2009年中国高等学校十大科技进展》、《2009年中国十大科技进展新闻》、《2009年中国十大基础科学进展新闻》、美国《科学新闻》(ScienceNews)杂志《2009年地球科学领域Top1新闻》和《2018年中国古生物十大进展》。成果被国际有影响的生物学教科书《Vertebrate Palaeontology》《Vertebrate Biology》《Evolution》介绍。胡老师事后没有追究罪生的责任,而是用大道理主动感化罪生,但罪生再次出言不逊,但胡老师最终也没有追究;后来由李莉老师帮助罪生继续学习,李莉老师是名优秀的导师,把学生的成长与进步当成自己的事。但是罪生错误的相信学弟吴佳文同学的不实言论(吴家文同学声称,沈阳师范大学古生物学院梁飞副院长曾经说李老师因为我入学的时候临时变卦选择胡老师后,气炸了,去找胡老师理论,后由于我执意跟胡老师,后作罢,该言论后被学院证实为吴家文同学道听途说的不实言论),罪生为此最终再次顶撞了李老师。 两位老师对罪生都有再造之德,重生之恩,但是罪生却以怨报德,在网络上散布关于两位老师的不实消息,引发不良舆论影响。为此,罪生深感自责与内疚。三寸粉笔,三尺讲台系国运;一颗丹心,一生秉烛铸民魂,尊师重教是中华民族的传统美德,学院和两位老师本是一片佛心,启罪生之天良,但是鬼神夺走了罪生的魂魄,罪生竟做出如此天理难容的悖逆之事,罪生感到万分自责与愧疚,罪生愿意承担一切后果,并向大家澄清,罪生此前言论部分内容为我所编造。罪生缺乏自我控制,缺乏忍耐坚持,缺乏独立人格!不懂导师们的爱,在老师带领下发表SCI论文应该是罪生此生莫大的荣幸,虽万死不能相报,然罪生却一叛再叛,是为天理所不能容。罪生再次向受到影响的老师们道歉,对不起! 同时也对罪生不能分辨谣言而再次向李老师道歉!希望同学们以罪生和吴佳文同学为戒,尊重师长,明辨谣言! 罪生——沈阳师范大学古生物学院硕士研究生-孙敬文——叩首跪呈
气候因素深刻影响着新生代鸟类分布区域变化 长久以来,现代鸟类的辐射中心问题一直处于激烈的讨论之中;就现今地球上的鸟类分布情况来看,低纬度地区的鸟类多样性显著高于中高纬度地区,部分学者就此得出结论,现代鸟类的辐射中心位于冈瓦纳古陆;与此同时,越来越多的来自欧洲以及北美洲中高纬度地区的化石记录显示,很多现今分布范围局限于低纬度地区的鸟类类群,在地质历史时期的某些阶段同样分布于这些中高纬度地区,另一些学者就此认为部分现今局限于低纬度地区的鸟类类群只是过去的“孑遗”,不能根据现今的分布情况来推测它们的辐射中心。那么,究竟是什么原因使得这些原本分布于中高纬度地区的鸟类类群的分布范围逐渐向低纬度地区收缩的呢?近期,来自欧洲以及美国的学者,在利用生态学模型分析的基础上提出——“气候因素”是导致新生代部分鸟类类群分布范围向低纬度收缩的主要因素。 研究人员选择了十个现今分布于低纬度热带地区的不同的鸟类类群作为研究对象,并分别搜集了它们现今各自的分布情况,结合分布区域的主要气候因素(主要涉及气温以及降水两大因素),利用最大熵模型(Maxent)对十个不同的鸟类类群的适宜生境进行建模,结合古气候学数据,利用现代鸟类的适宜生境模型对地质历史时期的相关类群的分布区域进行了预测;结果显示,基于现代鸟类生境适宜性构建的模型可以对地质历史时期的相关鸟类类群的生境适宜区分布情况做出较为准确的预测(图1)。图1 上:现今鼠鸟科的分布范围(粉丝区域)下:生境适宜区模型对于伊普雷斯期鼠鸟科适宜生境 的分布情况预测(黄色区域),以及同时期鼠鸟科化石的分布情况, 可见化石分布区域与预测区域相吻合。 研究结果具有以下重要意义,首先,根据现代鸟类的适宜生境建立的生境适宜性模型可以成功预测地质历史时期相关类群的鸟类生境适宜区分布情况(预测结果与分布化石分布情况大体吻合),这表明,不同的时间尺度上相关联的类群具有相近的生境适应性,这证明,鸟类类群的生境适应性具有一定的稳定性。其次,基于气候因素构建的生境适宜性模型可以成功预测地质历史时期研究涉及鸟类类群的分布情况,并对于研究涉及的鸟类类群的生境适宜区质心在时间尺度上的纬度变化(由中高纬度向低纬度收缩)进行了预测,这表明,气候因素是新生代鸟类分布区域向低纬度收缩的主要影响因素。 现今,人类活动的已经对全球气候产生了深远的影响,这样快速的气候变化势必对于鸟类的分布造成一定的影响,结合本研究的结论,我们需要进一步审视气候对于鸟类分布情况的影响,并对此产生一定的重视,将气候因素引入到我们对于鸟类相关问题的思考之中,无论是过去、现在还是未来。
来自德国的鸟翼类新种Alcmonavis poeschli gen. et sp. nov. 德国的索伦霍芬灰岩因出产精美的化石而闻名于世,在诸多发现之中,最为著名的当属最古老的鸟类始祖鸟。始祖鸟的发现是鸟类起源与演化研究过程中的里程碑式的事件,但是,长久以来始祖鸟的分类地位以及始祖鸟标本间的分类归属问题一直处于讨论之中;近期,来自德国的研究人员基于一件新的鸟翼类化石建立了新种Alcmonavis poeschli,新种的标本(一个部分关节的右前肢)(图1)发现于德国南部的蒂托阶Mornsheim组,年代晚于除了Daiting标本以外的全部已知的始祖鸟标本(图2)。图1 新种的正型标本图2 目前已知的“始祖鸟”标本的层序位置关系图 新种与所有已知的始祖鸟标本主要存在以下几方面的差异:首先,新种的肱骨三角嵴较已知的始祖鸟标本更为发达(图3、4),具体表现为,新种的肱骨三角嵴宽度较始祖鸟标本更大,以及新种的肱骨三角嵴具有一个朝向前内侧的供胸大肌附着的附面(图3),与此同时新种的肱骨近端部分弯曲程度较大(图3),以上特征与为进步的鸟翼类(比如会鸟、孔子鸟)接近,而与基干鸟翼类(比如始祖鸟,近鸟龙)不同;其次,新种的挠骨近端具有一个呈嵴状的肱二头肌结节(图5),较已知的始祖鸟标本更为发达;最后,新种的大掌骨与大手指第一指节更为粗壮(图6)。图3 新种的肱骨特写 A.正常光线下 B.紫外线下 dpc:肱骨三角嵴 mp:胸大肌附着面图4 始祖鸟标本肱骨近端特写图5 新种挠骨近端特写 tbr:肱二头肌结节图6 新种与不同近鸟类手部形态的对比 A.Velociraptor mongoliensis B.Microraptor gui C.Thermopolis specimen of Archaeopteryx D.Confuciusornis sanctus E.Alcmonavis poeschli 胸大肌在鸟类飞行的过程中尤为重要,胸大肌源于胸骨的龙骨突(图7),由此向前肢延申并最终附着于肱骨三角嵴上,一般认为,胸大肌是鸟类翅膀向下扇动过程中的动力源;肱二头肌(图8)在鸟类飞行过程中起到的作用目前研究依然不够深入,传统上认为,肱二头肌在鸟类翅膀的折叠过程中以及保持翅膀运动过程中的稳定性上发挥着重要的作用,与此同时,最近的研究表明,肱二头肌在鸟类起飞过程中同样起着重要的作用;新种发达的肱骨三角嵴以及肱二头肌嵴表明,新种具有较强的扑翼飞行以及起飞能力,同时,新种粗壮的大手指同样也为初级飞羽提供了更多的附着面积,综上,新种的前肢特征体现了鸟类演化过程中对于扑翼飞行的适应性增强。图7 鸡的肩带部位肌肉分布图 M.pectoralis-胸大肌图8 鸡的前肢肌肉分布图 M.biceps brachii-肱二头肌 系统发育方面,作者的系统发育分析结果显示,新种较始祖鸟更为进步,这一点与新种在形态学上的表现相互对应;同时,新种的发现也进一步表明,侏罗纪晚期的鸟类较我们之前的认识而言更为多样,并且,侏罗纪晚期的鸟类已经具有一定程度的扑翼飞行能力。图9 系统发育分析结果
国龙新种—长臂浑元龙(Ambopteryx longibrachium gen. et sp.) 近期,中国古生物学家描述了一个新的擅攀鸟龙类——长臂浑元龙,新种的模式标本发现于辽宁省境内燕辽动物群时期的地层中,时间距今约1.63亿年(侏罗纪早期);新种具有很多擅攀鸟龙类的共有衍征,比如扩张的肩胛骨末端,退化的肱骨三角嵴,第三掌骨长于第二掌骨,第三指长于另外两指等,同时,新种具有针状骨和翼膜,以及较短的胫骨,这些特征表明其与奇翼龙之间存在较为紧密的联系(为系统发育分析结果所支持);新种同样具有自身的一系列独特特征,首先,新种的肢间系数为1.3,大于包括奇翼龙在内的其它擅攀鸟龙类,以及非鸟恐龙和基干鸟翼类,新种的尺骨宽度达到了挠骨的2倍,显著区别于其它擅攀鸟龙类(尺挠骨宽度差异细微)。图1 长臂浑元龙正模标本(IVPP V24192)图2 长臂浑元龙骨骼复原图图3 长臂浑元龙复原图 浑元龙的发现丰富了我们对于神秘的擅攀鸟龙类的认识,首先,新种的标本首次在体腔的位置保存了少量胃石和部分胃容物,胃容物中保存部分骨骼的痕迹,这表明,浑元龙可能是杂食动物。同时,擅攀鸟龙类长久以来被认为是一种小型树栖动物,利用加长的手指和前臂在树间攀援,擅攀鸟龙类加长的第三指被认为是从树木孔隙中捕捉昆虫幼虫的工具,与现生的灵长类动物指猴类似;但是,伴随着奇翼龙的发现,擅攀鸟龙类的形象有了显著的改变,由攀援的树栖动物转变为同时具有翼膜与原始羽毛的奇特动物,但这一观点并没有得到广泛的认可,更加完整的浑元龙标本的发现,进一步证明了翼膜确实存在于部分擅攀鸟龙之中,支持了之前对于奇翼龙化石的解释。图4 两种基于不同模式复原的擅攀鸟龙类复原图 擅攀鸟龙类为虚骨龙类飞向蓝天过程之中的一次短暂而令人印象深刻的尝试,由虚骨龙类向鸟类演化的过程中,前肢的演化是十分引人注目的,在鸟类早期的演化过程中,为了给初级飞羽提供更多的附着面积,掌骨的长度呈现出不断增加的趋势,于此不同的是,擅攀鸟龙类则是增加了尺骨与肱骨以及第三指的长度,通过这样的改变为翼膜提供了更多的附着面积,体现了与鸟类不同的演化方向。图5 系统发育分析与形态学分析结果
来自始新世的新发现丰富了我们对于基干雀形目的认识 近期,来自美国和德国的古生物学家描述了来自德国梅塞尔组以及美国绿河组的两个鸟类标本并以此建立了始雀属(Eofringillirostrum gen. nov),论文发表于Current Biology(Oldest Finch-Beaked BirdsRevealParallelEcological Radiations in the Earliest Evolution of Passerines),始雀属下辖两个种E.boudreauxi以及E.parvulum,其中前者的标本保存状况要好于后者(图.1)。始雀的喙短而尖,呈圆锥形,这样的喙与现代以种子为食的雀形目鸟类(如雀科)十分相似(图.2),同时始雀属也是最早具有这样喙部形态的鸟类;得益于这样的喙部形态以及由此而生的种食性,现代种食性雀形目在温带地区大范围的扩张,与此不同的是,始雀所生活的地区,在对应的地质历史时期处于亚热带而不是温带,除此以外,始雀的下颌骨具有发达的后关节突,这与现代种食性雀形目鸟类有别,发达的后关节突对于喙的张开运动具有力量增强作用,始雀可能由此获得更强的喙部张开能力,以吞下更大的种子,或者在种子匮乏的季节吞咽体积更大的果实。 图.1 始雀属两个种的化石标本,上:E.boudreauxi,下:E.parvulum图.2 燕雀(Fringilla montifringilla)系统发育显示,始雀属属于泛雀形目Psittacopedidae科(图.3),有趣的是,Psittacopedidae科体现了十分多样的喙部形态(图.4),分别可以对应不同的现代雀形目鸟类,这反映了在现代雀形目出现以前,基干的泛雀形目鸟类经历了与现代雀形目鸟类平行的辐射演化,并先一步占领了众多生态位;那么,基干泛雀形目鸟类为什么没有延续至今,而是最终走向灭绝呢?一个假设是,基干泛雀形目鸟类可能更多的在洞穴中筑巢(比如树洞),而现代雀形目鸟类则具有更加精细化的筑巢技能,可以建筑不同形态的巢穴并且可以利用不同的材料,这个假设是基于形态学分析以及参照现代鸟类而得出的,始雀与众多的基干泛雀形目鸟类一样,第二以及第四脚趾全部偏转,这与大部分雀形目鸟类不同,这样的足部形态可以赋予基干泛雀形目鸟类优秀的攀援能力,而反观现代攀禽,大部分都依赖于洞穴筑巢,因此,基干泛雀形目可能与现代攀禽一样,更多的依赖于树木筑巢而阻碍了它们探索更多的生境。 图.3图.4
孔子鸟羽毛颜色分布新研究 对于一件羽毛完好保存的孔子鸟标本的研究表明,孔子鸟的头顶羽毛、喉部羽毛、翅膀覆羽以及腿上覆羽上都分布着源于黑色素体的斑点,这一发现表明,孔子鸟具有更加复杂的羽毛颜色分布。 fig.1 本次研究涉及的标本 CUGB P1401这件标本发现与河北省的义县组之中,保存有大量的羽毛而骨骼保存情况不佳,头顶部额骨和前上颌骨关节处之前保存有细小狭窄的末端黑色的羽毛(fig.2),这种类型的羽毛一直向头后延申,在头后部另一种更为细长的末端没有黑色痕迹的羽毛出现,与第一种羽毛混杂在一起(fig.3),虽然这种羽毛的形态非常细长,但是放大观察依然可以看到与羽轴挤压在一起的羽小枝,证明其形态接近正羽。 fig.2 细小狭窄的末端黑色的羽毛fig.3 头后部两种羽毛混在在一起在眼眶之前头骨下部有一簇末端截形的羽毛,末端同样由于黑色素体的原因呈现黑色,作者认为截形的末端并不是羽毛末端本来的形态,而是由于末端不具有黑色素体,因此在化石上没有体现出来,同样的情况也可以在之前头顶的羽毛出现,头顶的羽毛同样也清晰保存了具有黑色素体的末端,末端截形的羽毛向下延申到颈部,由于保存不佳难以确定具体的延申范围。 fig.4 喉部羽毛在翅膀覆羽上同样发现了斑点状源于黑色素体的斑点痕迹。 fig.5翅膀覆羽上的斑点fig.6 不同部位的样本电子显微镜下拍摄的照片以及相应样本的拉曼光谱曲线(实线是样本的光谱曲线,虚线是作为对比的绿头鸭黑色素体的光谱曲线)这项研究,证明在白垩纪早期的孔子鸟身上已经出现了比非鸟恐龙更为复杂精致的羽毛颜色分布模式,同时也有一些之前黑色素体研究中没有发现过的新的情况: 1.在之前提到的那些斑点样本中,发现形态变化非常大的黑色素体,从球形的一直到长条形的各种各样的黑色素体集中在一个样本之中,这样的情况在现代仅仅只有一种颜色的羽毛标本中是不常见的,因此,这些斑点状的结构很有可能因此具有多样的颜色,而不是单色的,但是具体的颜色分布现在无法得知。 fig.7 头顶羽毛的电子显微镜下照片,可以看到这个样本中包含不同形态的黑色素体。2.本次研究还发现,这件孔子鸟标本上的黑色素体中,有一些偏离现代鸟类黑色素体的形态区间。这些黑素体可能代表着一种新的已经消失的黑色素体,它可以赋予羽毛什么样的颜色我们现在无从得知。 fig.8基于长与宽的鸟类黑色素体形态分布图,右上角显示偏离现代鸟类黑色素体形态区间的化石黑色素体
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