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早期鳥類捕食大型獵物?中大古生物學家……

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早期鳥類捕食大型獵物?中大古生物學家……

香港中文大學(中大)領導的古生物學研究團隊發現最早期有鳥類以捕食大型獵物為生的證據。該團隊在調查古代鳥類的飲食習慣期間,着手調查了一個生活在1.2至1.3億年前,被稱為鵬鳥科的鳥類家族。他們確認鵬鳥與現代猛禽通過趨異演化而共同擁有的身體特徵,包括較大體型、中等強度的下顎和巨大而彎曲的腳爪,將猛禽的起源推前了3,500萬年。該團隊的研究為飛行的起源帶來啟示,並讓科學界對恐龍絕種前生態系統的運作有了更深入的理解。研究結果已於國際跨學科期刊iScience中發表。

科學界對鵬鳥科的主要食物意見不一

鵬鳥科是最著名的化石鳥類家族之一。中大生命科學學院助理教授文嘉棋博士(Dr Michael Pittman)指出:「牠們有許多引人入勝的特徵。牠們的頭骨與始祖鳥等早期鳥類,以及一些如伶盜龍屬等馳龍科恐龍十分相似,但翅膀卻相比其他近親,更為接近現代鳥類。」由於鵬鳥科化石比其他同時期鳥類體型更大,而且有更多牙齒,令牠們在化石紀錄中備受重視。過去有研究人員提出,其細密短小的牙齒顯示牠們只進食少量肉類;也有其他人士指出牠們可能專門捕食無脊椎動物,但對於鵬鳥科的主食是軟體還是硬體無脊椎動物則意見不一。這些充滿矛盾的假設促使文嘉棋教授及其團隊利用定量數據作進一步測試。

該團隊發現鵬鳥科最有可能捕食魚類。牠們較其他捕食無脊椎動物的鳥類體型更大,但下顎比進食植物的鳥類更弱。不過在鵬鳥科鳥類中,鵬鳥屬與其他近親相比最為不同。牠們巨大而高度彎曲的腳爪與現代的鷹相似,下顎也很接近食性甚廣的鳥類。該論文的第一作者及文博士於香港大學的博士生Case Vincent Miller強調:「我們最初對鵬鳥屬的特徵感到困惑。明明擁有擅於捕殺獵物的爪子,為何其下顎及牙齒卻適用於進食植物?通過研究,我們對一種名為巨隼屬的現代鳥類有了進一步了解,牠們甚麼都吃。牠們會利用爪去捕捉比牠們大好幾倍的獵物,但也會覓食水果、昆蟲、腐肉,以及其他食物。鵬鳥屬在古代生活的地區有大量的潛在食物來源,而這類鳥類的進化似乎與利用各種潛在的食物資源有莫大關係。」

研究顯示鳥類的飲食與飛行的進化歷史十分複雜

在鳥類的進化歷史當中,對於捕獵以及進食大型獵物其實並沒有很詳細的紀錄。鳥龍鳥屬,一個活於8,500萬年前北美洲的鳥類家族,曾基於一些零碎的化石遺骸被提議為猛禽。除了鳥龍鳥屬,古代鳥類曾被認為不會捕食巨大的獵物,直至在6,500萬年前進化出鸛和鷹。文博士表示:「在進行此研究之前,我會認為現代猛禽在古時的生物棲位是由中生代的馳龍科恐龍填補的。」他最近的一項研究顯示至少有一種與鵬鳥屬生活在同一地區的馳龍科恐龍確實像猛禽一樣捕食,所以兩者的生物棲位的確有少量重疊。

這些飲食的傾向對研究飛行的進化也有有趣的影響。最近有多項研究指出在鳥類進化歷史的幾個重大轉變期,鳥類在開始進食食物鏈中營養級較低的動物及植物時,進化出更強的飛行能力。鵬鳥科等一些早期鳥類中飛行能力較強的品種,在食物鏈中的相對營養級位置也較高。研究團隊認為此發現與整體進化趨勢並無抵觸,在古代可能有無數的鳥類品種曾進化出先進的飛行能力,但在非鳥類恐龍滅絕以前就已絕種了。

文博士表示:「我對這些發現將如何引領我們的未來研究感到興奮。飛行能力與新生態棲位的研究息息相關。我們對於早期鳥類及與類鳥恐龍的研究愈多,就愈能發現鳥類生態的多樣性。」

Miller亦指出:「我對於這項研究如何完善我們對於中生代生態系統的重塑充滿期待。早期鳥類一般被認為處於較低的營養級,但我們的研究顯示當中有更多錯綜複雜、相互影響的關係。」

該國際團隊的成員包了臨沂大學王孝理教授、山東天宇自然博物館館長鄭曉廷教授,以及英國赫爾大學的Jen A. Bright博士。