我国中生代鸟类化石中首次发现肺部结构

2018年10月22日，《美国科学院院刊》(PNAS)发表了由邹景梅、周忠和等组成的国际研究团队的最新研究成果。中国科学院古脊椎动物与古生物学研究所，王晓丽，郑晓婷等。林翼大学、约翰·美娜、潘等。并报道了1 . 2亿年前一种原始鸟类的肺结构，为揭示早期鸟类呼吸系统的进化提供了关键信息。

保存肺结构是在早白垩世热河生物群中发现的原始鸟喙化石。古代的鸟喙是当今已知鸟类中最原始的代表。研究人员通过包括扫描电子显微镜在内的各种方法发现了疑似肺部结构的痕迹。详细的形态学研究表明，古代喙鸟已经拥有与现代鸟类非常相似的肺结构。鸟类的呼吸系统是高效而独特的，尤其是它的肺已经进化出一系列特征，如分段薄壁系统、分支气囊、单向气体在肺中流动、高度分化的肺表面扩张等。，确保充分的气体交换，从而满足飞行期间巨大的有氧代谢需求。现有化石证据表明，单向气流的特征在恐龙(包括鸟类)的进化历史中出现较早，但在主要恐龙化石中从未发现能进一步揭示肺部结构的化石。主要的龙是一种两栖动物，包括鳄鱼、翼龙和恐龙(包括鸟类)。古代鸟喙的肺结构显示出与现代鸟相似的高度分化，这表明在鸟类进化的早期阶段就出现了适于飞行的高度气体交换能力。

研究人员还发现，这种古老的喙鸟有独特的尾羽结构。古代鸟嘴鸟的尾羽是由12片羽毛组成的扇形尾羽。位于中间的一对尾羽的长度明显长于两侧的其他尾羽，形成现代鸟类常见的“尖尾”形状，但这种尾羽形状在其他中生代鸟类中未见报道。结合以往的化石发现，越来越多的证据表明，现代鸟类特有的生理结构(如消化系统和呼吸系统)可能出现早于骨骼系统的变化。

这项研究得到了国家自然科学基金和其他项目的支持。

相关论文信息:https://doi.org/10.1073/pnas.1805803115

图1显示了一种保存了肺结构的早白垩世鸟类，即古代喙鸟(由王敏提供)

图2古代鸟嘴与现代鸟肺显微结构的比较(王敏提供)