科技日报记者 陆成宽
鸟类是目前世界上多样性最丰富的陆生脊椎动物，其演化如此成功，一个关键因素便是鸟类头骨具有独特的可动性。
通过高精度三维扫描和复原，我国科研人员发现，距今1.2亿年的中生代反鸟类头骨保留了大量主龙类的原始特征，呈现出模块化的演化特征。相关研究成果在线发表于自然指数期刊《eLife》。
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“这说明，现生鸟类头骨可动性在反鸟类中没有出现。”12月7日，论文第一兼通讯作者、中科院古脊椎所研究员王敏告诉记者。
在现生脊椎动物中，鸟类和部分有鳞类的头骨演化出了特有的功能：头骨的部分骨骼能发生相互独立的运动，古生物学家称之为头骨可动性。“这一功能特征使得鸟嘴能够取代‘手’完成大量精细的动作。”王敏指出。
鸟类头骨可动性的发生依赖于两个通道：由方骨-颧骨-方颧骨-上颌关联而成的头骨“侧面通道”，以及由方骨-翼骨-颚骨-犁骨在腭面构成的“腭面通路”。“简单说来，随着方骨的前、后转动，这两个通道上的骨骼通过可动关节发生位移，就像传送带一样完成嘴巴的张开和闭合。”王敏解释道。
鸟类的祖先——非鸟类恐龙的头骨因为缺失上述两个通道而不具有可动性，显得异常笨拙。
长期以来，鸟类头骨独特的可动性是如何演化而来，备受学界关注。“然而，受化石保存和研究手段的限制，鸟类头骨主要区域的形态功能，特别是上述通路在鸟类演化历史中是如何变化的，我们并不清楚。”王敏坦言。
利用高精度CT扫描技术，研究人员对中生代反鸟类雅尾鹓鶵的头骨进行了三维复原，重建了几乎所有头骨骨骼的立体形态，包括构成头骨可动性通道的骨骼。
距今1.2亿年鸟类雅尾鹓鶵头骨的三维复原。
研究结果显示，鹓鶵保留了典型的主龙类双颞弓的颞区结构，“侧面通道”并未形成；同时，鹓鶵的腭面构造与兽脚类恐龙相差无几，“腭面通道”也未出现。
“相较于颞区和腭区的构造，鹓鶵的其他头骨形态都呈现出典型的、进步的鸟类特征，说明头骨不同部位的演化速度不是一致的，颞区和腭区在演化上相对保守，这样原始和进步的形态特征同时出现，就是典型的镶嵌演化。”王敏说。
王敏表示，以鹓鶵为代表的反鸟类是中生代鸟类演化最成功的一个类群，但是它们的头骨并不是可动性头骨。这说明，在鸟类演化历程上，可动性头骨这一形态功能特征和多样性演化之间的相互促进关系，发生在反鸟类从鸟类主干分离之后。
恐龙，中生代和现代鸟类头骨形态功能的比较。
“反鸟类虽然曾经在全球广泛分布，但他们都在6600万年前的白垩纪末期大灭绝事件中消失了，而具有可动性头骨的今鸟型类则存活下来，并在新生代快速演化并形成所有现代鸟类。”王敏说，这表明，头骨可动性增加了鸟类个体在面临极端选择压力时的适应性。
（王敏供图）
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