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天宇自然博物馆科研成果汇总2017-2018
信息来自:天宇自然博物    发布日期:2020/8/19   浏览次数:321  
2017年成果简介:
1、一件新的始孔子鸟化石所保存的软组织结构及其生物学意义
郑晓廷 邹晶梅 王孝理 泮燕红 王岩 王敏 周忠和
2017年2月24日发表于《国家科学评论》
摘要
我们对一件特殊的保存了罕见的卵泡组织和翅膀软组织的始孔子鸟标本进行报道。始孔子鸟所保存的卵泡比热河鸟和反鸟类的具有更明显的层级结构,表明孔子鸟类像新鸟类那样具有较高的卵黄沉积速率。翅膀上保存的软组织结构表明始孔子鸟具有翼前膜和翼后膜,但没有小翼指翼膜。翼前膜所保存的内部网状支撑结构与现生鸟类的非常像。软组织结构显示翼前膜能够形成一个弧形剖面并可以产生抬升力。翅膀上的羽毛保存了一些原始的布局信息,但在电镜扫描中并没有显示出更多的信息。尾部没有拉长的尾羽,表明已知最早的孔子鸟类在羽毛发育上具有两性差异。
2、来自中国的有关翼龙过渡演化的新证据(郑氏斗战翼龙)
王孝理 蒋顺兴 张军强 程欣 于雪峰 李亚萌 魏广金 汪筱林
2017年2月16日发表于《科学报道》
摘要
翼龙是已经灭绝的会飞的爬行动物,也是地球上最早能够进行动力飞翔的脊椎动物。在来自中国辽西的悟空翼龙和达尔文翼龙被发现以前,我们对从原始的长尾翼龙到进步的短尾翼龙的过渡演化一直知之甚少。本文我们对翼龙的一个新属种,郑氏斗战翼龙,进行报道,新种具有退化的,大约是肱骨长度173%的尾巴,还具有退化的第五足趾,其第一趾节的长度只有第三跖骨长度的20%,这两个特征在单孔类动物中都是独一无二的。本文中的形态对比和系统发生分析表明斗战翼龙是“派因滕原始翼龙”和翼手龙亚目的姊妹群,并且缩小了长尾翼龙和短尾翼龙之间的演化鸿沟
3、通过高度细节的身体轮廓解读基干副鸟类功能解剖学
王孝理 文嘉琪 郑晓廷  Thomas G. Kaye  Amanda R. Falk  Scott A. Hartman 徐星
2017年5月1日发表于《自然通讯》
摘要
体形是对有机体生物学的一种最基本表达,但在脊椎动物化石研究中,对体形的定量复原却非常少。由于化石中软组织信息的缺乏,我们对早期副鸟类体形的功能学及其对鸟类和飞翔起源的意义还不甚明了。在此,我们根据软组织结构的高清晰荧光成像,对化石副鸟类近鸟龙进行体形轮廓的定量复原。此近鸟龙的体形轮廓可以确定其手臂具有翼膜,腿形与家禽的腿类似,呈鼓槌状,尾巴纤细,这些特征可能是副鸟类普遍具有的体形特征。所保存的精美细节还显示原始副鸟类和现生鸟类之间,在前翼膜和足垫结构上具有相似性,并把这些结构的演化记录回溯到晚侏罗世。体形轮廓和软组织细节显示,至少在一些副鸟类中,双腿和尾巴之间存在着重要的功能性去耦现象。看上去类似现生鸟类前翼膜的特征似乎说明对于副鸟类来说,羽毛是它们发挥手臂,双腿和尾部功能进行飞翔的重要因素。
 
2018年科研科普成果
1、再研究一件报道过的热河鸟类揭示了今鸟型鸟类的早期食性演化
郑晓廷 邹晶梅 王孝理 王岩 周忠和
2018年1月发表于《英国皇家学报B》
摘要:STM35-3最初被认为是高冠红山鸟,是种属分化多样的红山鸟科成员,属于一种小型的,具有拉长的后肢的原始始今鸟型鸟类。后肢比例说明红山鸟类属于涉水鸟类,其所生存的环境与STM35-3所直接体现的食谷食性是不符合的。然而,仔细研究发现STM53-3应该是一种新鸟类,与红山鸟科没有密切关系,主要体现在其前肢长度超过后肢,乌喙骨窄而结实,嘴吻纤细无齿。相反的,所有红山鸟科成员的后肢都明显比前肢长,乌喙骨具有宽阔的胸缘,上下颌具有细小的牙齿。重新将STM35-3定名为一个新属种,无齿始食谷鸟,重新研究帮助我们明确了今鸟型鸟类中牙齿退化的食性驱动作用。踇趾的缺失是中生代鸟类中的首次发现,表明了一种高度特化的陆栖生活方式。
 
2、一种早白垩世真兽类与有胎盘类—有袋类二向分化
毕顺东 郑晓廷 王孝理 Natalie E.Cignetti, 杨世岭 John R.Wible
2018年7月21日发表于《自然》
摘要:本文报道一种新的热河真兽类,周氏混元兽,一件保存近乎完整的骨骼标本,保存了同时期哺乳类前所未知的解剖学信息,包括耳环骨和舌骨机制。新化石标本显示中国袋兽是一种真兽类,而中国袋兽和热河真兽类始祖兽的颅后骨骼差异,以前被认为是真兽类和后兽类分别适应攀援环境的差异,现在则变成了有胎盘类支系早期成员的一种多样性分化。而已知最早的后兽类则不再来自东亚,而是来自1.1亿年前的北美西部地区,这就使得后兽类支系出现了5千万年的空缺。
 
3、侏罗纪燕辽生物群贼兽类牙齿发育中双出齿和异时发育的证据
毛方园  郑晓廷  王孝理   王元青   毕顺东   孟 津
2018年8月发表于《古脊椎动物学报》
摘要:贼兽是一类已经灭绝的哺乳型动物。它们与多瘤齿兽及相关类群的系统关系尚存争议,很大的原因在于这类动物的牙齿和头骨形态特征呈哺乳动物冠群和似哺乳动物之间的镶嵌状态。本研究通过显微CT和平板CL技术,对中国辽宁省侏罗纪燕辽生物群4种真贼兽的8件标本的牙齿形态、磨损状况和牙齿替换信息进行观察和描述,并与贼兽已发表属种牙齿替换进行对比,对二出齿这一被认为可能与哺乳和亲代养育行为演化有关的重要特征在贼兽中的存在与否进行了讨论。结果显示,所有贼兽的颊齿数恒定,在任何萌出的臼齿下均无齿胚保存,且无替换证据,可以确定为单出齿。前臼齿具一次替换,为典型的哺乳动物二出齿。而贼兽具有的典型的哺乳动物二出齿特征、稳定的齿式和高度分化的牙齿等,增加了其为哺乳动物的可能性。
 
4、精美恐龙化石揭示鸟类消化系统的早期演化
郑晓廷 王孝理 舒克文 张晓梅 张福成 王岩 李峰 徐星
2018年9月21日发表在《科学报道》
摘要:鸟类具有高度特化的消化系统。但这种消化系统是何时起源的,仍然不为人知。本文我们对六个近鸟龙类的胃食团进行报道,近鸟龙是近期发现的1.6亿年前的伤齿龙类,是研究鸟类起源演化的关键性物种。这些胃食团与近鸟龙的骨骼保存在一起,有的甚至仍然保存在食道内,胃食团内包含被胃酸轻度腐蚀的蜥蜴骨骼和鱼骨。为此,近鸟龙成为迄今发现最早的也是最原始的产生胃食团的兽脚类。综合其他证据,这些胃食团的发现表明在副鸟类的原始成员中已经出现了接近现生鸟类模式的消化系统。副鸟类包括伤齿龙类,驰龙类和鸟类,而现生鸟类模式的消化系统的产生可能与空中运动在这一支系中出现有关。
 
5、新的古喙鸟标本保存了出人意料的软组织包括初龙类肺脏化石的首次发现
王孝理 邹晶梅 John Maina 泮燕红 王敏 王岩 郑晓廷 周忠和
2018年10月在线发表于《美国科学院院刊》
摘要:我们对来自早白垩世九佛堂组的一件保存了软组织结构的早期今鸟型鸟类匙吻古喙鸟的新标本进行报道。虽然这是第五件被报道的古喙鸟标本,但此标本首次保存了重要的羽毛痕迹,揭示了在新鸟类中普遍存在,但在中生代鸟类中尚未被发现的“钉子型”的尾羽形态。此外,该标本保存了疑似是两片肺叶的残留结构,我们对其进行了解剖学宏观和微观的观察分析。所保存的形态显示古喙鸟的肺与现生鸟类的肺极为相似。表明支持鸟类飞翔有效供氧特化的肺脏在1.28亿年前的今鸟型鸟类中已经演化形成。这是初龙类化石记录中首次有关肺脏软组织结构的报道。在现生呼吸空气的脊椎动物中,鸟类拥有结构最复杂,功能最有效的呼吸系统,甚至在氧气稀薄的地区都能够满足鸟类飞翔运动中高能耗的需求。古喙鸟被认为是已知最原始的今鸟型鸟类,可能处于一个从骨骼结构来看呼吸系统还比较原始的阶段,然而其肺脏的微观结构已经非常现代。这一发现进一步表明许多对现生鸟类至关重要的软组织结构的生理学演变(如消化系统和呼吸系统)发生在传统化石研究中所注重的骨骼形态适应演变之前。
 
6、翼奇出生记
张晓梅  2018年荣获山东省科普创作大赛一等奖
《翼奇出生记》作为一个有关恐龙的科普故事,不同于以往的各种以生存竞争为主题的科普和科幻作品, 而是通过繁衍生息这个富有生命热度的主题从一个全新的角度为读者展现了一个充满温情,友爱,和谐,自然的侏罗纪恐龙世界。故事以山东省天宇自然博物馆收藏的珍稀恐龙化石为依托,根据近期古生物学研究的一些成果,以细腻的笔触和生动的语言详细的描述了一对近鸟龙夫妇繁衍孵化后代的过程。在整个故事中贯穿了一系列古生物学研究科普知识,极大的丰富了读者对地球史前历史和恐龙世界的认知。
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· 临沂大学地质与古生物研究所
· 中科院南京地质古生物研究所
· 中科院古脊椎动物与古人类研究所
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