早期鳥類演化新證據（鳥類從侏羅紀起源至今歷經幾次演化）

2023-09-10 09:03:21

鳥類從侏羅紀起源直至今日

其生物多樣性演化歷經了怎樣的過程？

又受到了怎樣的外界影響？

近日，中科院古脊椎所研究團隊研究顯示，鳥類從侏羅紀起源至今，出現過三次大規模淨成種速率的增加，鳥類生物多樣性演化主要受氣候變化的影響，同時也受到白堊紀末大滅絕事件的影響。這一成果日前在國際學術期刊《美國科學院院刊》發表。

△鳥類生物多樣性演化和氣候及白堊紀末大滅絕事件的關係示意圖

鳥類生物多樣性演化歷經什麼過程？

研究結果表明，在鳥類的演化歷史中淨成種速率有過三次大規模的增加。第一次增加位於165至135百萬年前之間，並伴隨著與運動功能有關的解剖學模塊加速演化、形態分異度擴大以及相對於非鳥類恐龍類群的形態空間偏移，暗示了基幹鳥類發生過一次適應輻射，並佔據了與祖先類群不同的生態位。第二次增加位於90至55百萬年前之間，並在70~65百萬年前之間存在一次大幅度下降及後續的快速反彈。這一時段早期，冠群鳥類頭骨形態演化速率增加，暗示了這次輻射與第一次的驅動力不同，有可能是由於食性以及取食行為的多樣化導致的。第三次增加起始於約40~45百萬年前，由於形態演化速率分析中使用的冠群鳥類較少，本項研究未能夠為這次輻射提供形態學方面的證據。儘管如此，這次輻射依然得到了分子系統學以及部分化石證據的支持。

受到了怎樣的外界影響？

雖然從功能形態學和生態學的角度，早期幹群鳥類和早期冠群鳥類的輻射是由不同的因素驅動的，但是鳥類的淨成種速率變化趨勢整體與自侏羅紀以來的全球溫度變化趨勢呈現負相關。之前的研究認為，由氣候變化驅動的棲息地碎片化所導致的異域物種形成是控制冠群鳥類多樣性變化的關鍵因素。新研究顯示，幹群鳥類的多樣性變化可能也由相同的因素控制。研究顯示，除了氣候變化，白堊紀末大滅絕事件也對鳥類多樣性演化造成了影響，不過，白堊紀末大滅絕事件對幹群鳥類和同時期的飛行動物翼龍類的影響顯著大於冠群鳥類的影響，這導致幹群鳥類和翼龍完全滅絕，釋放出的大量生態位為冠群鳥類在新生代初期的大輻射創造了條件。

最新研究是如何開展的？

生物多樣性演化是當前學界的熱點研究方向。研究人員通過構建三棵包含102個化石物種和約200種現生鳥類的超樹，使用化石生滅模型計算鳥類從起源至今淨成種速率隨時間的變化；使用包含非鳥虛骨龍類、幹群鳥類和冠群鳥類的形態學矩陣以及分模塊的寬鬆形態鐘模型，計算不同解剖學模塊演化速率在系統發育樹上的變化；使用形態分異度分析和形態空間重疊程度分析對比幹群鳥類和非鳥恐龍的形態差異性。

這項新研究從鳥類生物多樣性演化的角度探討了生物演化和環境的關係，顯示始於鳥類第一次大輻射的起始時間和燕遼生物群大致同期，暗示鳥類的起源和輻射與這一時期的重要地質事件是相關的。（總臺央視記者 帥俊全）

（編輯 楊亞瀾）