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中大古生物學家揭示恐龍時代鳥類已演化出多樣化飲食

現代鳥類已演化出多樣化的飲食習性，牠們幾乎可以從任何食物來源中汲取養分，其演化之成功在現今的生態系統中獨樹一幟。香港中文大學（中大）生命科學學院助理教授文嘉棋博士領導國際古生物學團隊，分析恐龍時代的一種常見鳥類—反鳥類（Enantiornithes）發現，早在1.2億年前，即現代鳥類的祖先出現前3,000萬年，反鳥亞綱已經演化出高度多樣化的飲食習性，與現代鳥類相比毫不遜色。團隊透過進一步分析反鳥類和現代鳥類的共通點，增進了對現代鳥類成功因素的認識。研究結果已在著名國際生命科學與醫學期刊《eLife》發表。

研究團隊集中研究反鳥亞綱的其中一種—渤海鳥科（Bohaiornithidae）。由於該科鳥類以其彎曲的大爪和粗大的牙齒而聞名，因此學界過往認為牠們是用爪子捕殺獵物，並用嘴咬碎堅硬的食物，然而牠們的飲食習性原來更複雜且多元。

渤海鳥科飲食多樣化的程度出乎意料

研究團隊就渤海鳥科和9,000多種現代鳥類的體重、爪、頭骨形狀和頭骨力學進行定量比較。經過長達五年的研究後發現，渤海鳥科中不同鳥類的飲食習性各異，有些與食肉動物相似、有些接近食草動物，還有一些類似雜食動物，可見比學術界一直理解的更複雜。團隊相信牠們得以發展出飲食多樣化的主因是擁有獨特的顎骨結構。

論文的聯合作者、英國赫爾大學Jen Bright博士解釋：「各種渤海鳥科鳥類之間的共同特點是擁有又厚又強硬的顎骨結構。擁有強力顎骨的動物通常有更多食物選擇，軟硬通吃；而顎骨力量弱的動物則無法吃堅硬的食物。對比我們研究過的其他反鳥類可看到，長翼鳥科（Longipterygidae）的顎骨力量最弱，牠們吃的食物種類最少；鵬鳥科（Pengornithidae）的顎骨強度屬中等，飲食種類則稍多於前者。渤海鳥科較上述兩科擁有更強而有力的顎骨結構，令牠們有能力進食最多不同種類食物，能較其他早期鳥類出現更多樣化的發展。」

研究證明現代鳥類的成功非個別例子

團隊發現顎骨強度與飲食多樣化的關連後，進一步分析了50多種鳥類化石，冀了解這些古代鳥類如何演化出多樣化的模式。雖然團隊已成功分析多種較後期反鳥類的飲食習性，但反鳥類共同祖先的飲食習性及反鳥類最早期的飲食演化史仍待進一步發掘。文博士說：「我們需要更多早期反鳥亞綱化石進行下一步研究，以對古代鳥類飲食演化史有更全面的了解。」

即使反鳥亞綱飲食習性的演化模式仍未完全清晰，但研究團隊從鳥類和反鳥類的進化時間得出有趣的發現。他們從現有資料推算，反鳥類最多花了2,500萬年，即是從1.45億年前古早反鳥類出現起計，直至約1.2億年前演化出多樣化的飲食習性。另一邊廂，基因研究結果顯示，現代鳥類的祖先同樣至少花了2,500萬年實現目前的飲食多樣化。

研究的第一作者、曾接受文博士論文指導的Case Vincent Miller博士說：「我們因此推測，現代鳥類無論是基於甚麼因素演化出擁有不同飲食習性的鳥類，各種反鳥類的共同祖先一定也存在著這一因素。」文博士相信，動力飛行最有可能是兩者成功的共同要素，雖然已知動力飛行能為個別生物在生存上帶來很大優勢，但這些優勢如何在生物的跨代之間透過演化疊加仍然未明，這將是亟待研究的新領域。Miller博士續說，「我計劃進一步研究鳥類和反鳥類為何會有如此相似的成功演化，並探索這演化史對當代生態保育工作的意義。」

國際研究團隊的成員還包括臨沂大學的王孝理教授和山東省天宇自然博物館的鄭曉廷教授。

研究論文全文見 https://elifesciences.org/articles/89871

圖片附件: [白堊紀的反鳥類圖片來源：Julius T. Csotonyi] 鳥類早於恐龍時代已演化出多樣化飲食.jpg (2024-5-5 04:19 AM, 174.95 K)

2024-5-5 04:11 AM