鸟蛋能告诉我们关于恐龙的什么?

鸟类,“活着的恐龙”,在它们的蛋壳里给我们提供了关于它们古老的爬行动物祖先的线索……
2023年4月11日

采访

David Varricchio,蒙大拿州立大学

DINOSAUR_SKELETON

食肉恐龙的头骨。

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生物学家喜欢把鸟类称为“活恐龙”;毕竟,它们是这个谱系的后代,所以它们有许多共同的特征,比如有羽毛、会飞行、是温血动物和产卵。蒙大拿州立大学的大卫·瓦里基奥向克里斯·史密斯解释说,正是在后一方面,他一直在研究一种鸟类的蛋——像鸵鸟和鸸鹋这样的大型鸟类,属于古生代——以探索今天的蛋能告诉我们什么关于恐龙时代的蛋——以及由此产生的行为……

大卫:在恐龙中,我说的是非鸟类恐龙,那些在6500万年前灭绝的恐龙,它们的蛋的形状有很大的多样性,尤其是在微观结构上,蛋壳的微观组成部分。其中一些与今天的鸟类等动物有关,而有些则是独一无二的。所以我们想做的是试着理解微观蛋壳的功能意义以及分类意义。这些蛋是谁的?因为对于许多恐龙蛋或大多数恐龙蛋,我们无法将它们与特定的恐龙联系起来。

克里斯:这在某种程度上,是不是有点像我们,我们知道有些鸟下的蛋有锥形的结构,所以蛋最终会以正确的方式躺在悬崖的弯曲处,而不会淹死里面的小鸡。是这样的吗,根据卵子的结构来解释这种动物可能的行为以及它是如何繁殖的,我们正在利用我们今天学到的东西来尝试并应用于回顾?

大卫-没错。我们关注的一个问题是孔隙度。有些恐龙的蛋非常多孔,可能反映了它们在孵化期间被埋在地下;但是,再深入一点,我们要问的是,晶体结构,这些微观结构,它们能说明巢穴的本质吗?

克里斯:那么你能从哪些鸡蛋中找到这些线索呢?

大卫:这项研究的目的是真正研究一个群体,在这个例子中是古生代鸟类,属于这个群体的现代鸟类,看看那里是否有模式,你知道,反映了鸟类的进化关系,也可能最终反映了这些鸟类的不同环境或筑巢行为。所以古生代鸟类有两大类。一种是非常多样化的,这是你可能在后院看到的大多数鸟类。然后古生代是鸵鸟,鸸鹋,猕猴,几维鸟,所以这些都是不会飞的鸟,通常相当大。然后是另一种,tynimos,它有点像来自南美洲的鹌鹑。

克里斯:为什么你特别关注那些鸟群,而不是那些在你花园里飞来飞去的普通鸟?

大卫:嗯,在某种程度上,我们希望能够看到整个团队,这是一个原因。所以它们是一个相对较小的群体,相对于另一个分支,新鸟,你知道,大约有9000种。这对我们来说太难了。另一种观点是,这些鸟类中有一些相当大,比如鸵鸟、鸸鹋和食火鸡,它们产的蛋很大,蛋壳很厚,而且它们不会飞。所以也许这与恐龙的行为或筑巢有某种联系。

克里斯:那你是怎么做这个研究的呢?问题是去这些鸟那里取下蛋,然后看着它们吗?

大卫:我们基本上是从博物馆、收藏馆或鸸鹋饲养场之类的地方收集样本,然后通过这种方式获得蛋壳样本。

克里斯-那你是怎么审问鸡蛋的?

大卫:所以我们实际上是在研究蛋壳的微观方面,把蛋壳切成薄片。所以你基本上是掰下一片蛋壳,切成很薄的一片,然后看看蛋壳的横截面。然后我们使用EBSD技术——电子反向散射衍射。

克里斯:那么从整体上考虑这个完整的群体,因为你可以,那么你能推断出什么是我们无法从之前的化石记录中推断出来的?

大卫:这是个好问题。我想说<笑>,我们得出的结论是,它仍然具有挑战性。我想我会说,你知道,在这些现代鸟类中,有三种主要的蛋壳我们可以大致定义。其中两种出现在一些食肉恐龙身上。这三种类型并不是古代人中某一特定群体所独有的。这些蛋壳的样式在古生代中进化了多次,所以它告诉我们蛋壳的进化是复杂的,相似的结构在不同的动物中进化了多次。我想对我来说,这满足了我对恐龙的自我认识,因为在化石记录中,我们确实看到了一些与恐龙相当接近的动物的多样性。这就像是在说,哦,没关系,这很正常。从进化的角度来看这种转变,我认为从功能的角度来看,这些化石记录中的动物与这些古史前动物的结构基本相同也是有用的。

Chris:这句话似乎在说,大自然是一种奇妙的东西,它往往会找到一种解决方案,并多次使用这种解决方案。如果它没有抓住它,它就会一次又一次地重新发明它。但这就是你想说的,不是吗,你在趋同这些鸟类的行为,但也可能是恐龙的行为?

大卫:是的,有很多的趋同。我,你知道,我认为在这一点上,它让我们提出了进一步的问题,我们能否梳理出蛋壳中反映的其他功能或生理方面的问题?举个例子,鸵鸟的蛋很大,它们的微观结构和新西兰的恐鸟非常相似。你可能会问,这种结构有什么优势吗?我们在白垩纪的齿状目恐龙身上也看到了这种结构。所以在很多方面,这项研究都是观察性的。我们只是对一些事情进行抽样,看看是否有我们可以解决的模式。

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