早期鸟类的生殖行为研究

Reproductive biology has become an important issue in the study on relationship between dinosaur and birds. It has been reported that the birds’ ancestor - theropod dinosaur possess very special reproductive mode which is proposed to be in the conditions between crocodilian and birds. However, the reproductive mode of theropods is very different from that of birds. Up to now, there is still less report on relative transitional phase of the reproduction between dinosaur and birds due to the lack of the reproductive information preserved in fossils. Eleven specimens of various early birds housed in Tianyu Museum are discovered to have follicles in the body cavity, which might provide unprecedented knowledge to fill this gap. Here we propose a project to study the reproductive behaver of basal birds base on the Jeholornis, Enantiornis and Ornithurae specimens with follicles in Tianyu Museum. In this project, we will combine the relative morphology of various extant birds, use the ways of comparative anatomy, birds behavior and statistical analysis to research the morphology of follicles, pelvic girdle and tail feather of early birds, analysis the reproductive behavior and the functional evolution of the reproductive organ in early birds. This study will provide important information of reproduction in basal birds, and reveal significant evolution knowledge of early birds.

生殖生物学已经成为研究鸟类与恐龙关系的一个重要领域，鸟类的祖先兽脚类恐龙介于鳄鱼和现生鸟类之间的独特的生殖特点及生殖方式被相继报道，但是兽脚类恐龙和现生鸟类的繁殖方式存在很大差异，由于具有生殖信息的化石材料很难保存下来，对于中间演化环节的研究进展较为缓慢。山东天宇自然博物馆有11件体腔内保存卵的早期鸟类化石标本，将有助于弥补这一空白。本课题将以体腔内保存着成熟卵泡的热河鸟、反鸟类、今鸟类卵、腰带、尾羽作为研究对象，结合不同飞行能力的现生鸟类相对应的形态特点，运用古生物学与地层学、古生物学、骨骼形态学和比较解剖学的研究方法，详细开展不同类群早期鸟类卵、腰带、尾羽的形态、数量及排列特点研究，明确早期鸟类生殖特点、耻骨演化特点及雌雄鸟类尾羽差异，阐述早期鸟类生殖演化规律及雌雄鉴别依据。这对于揭示早期鸟类的生殖行为特点具有重要的理论和现实意义。

本项目将山东天宇自然博物馆11件体腔内保存成熟卵泡的早期鸟类化石标本作为研究对象，详细开展不同类群早期鸟类卵、腰带、尾羽的形态、数量及排列特点研究，补充并完善了早期鸟类的生殖系统资料，这对于阐述早期鸟类生殖演化规律及揭示早期鸟类的生殖行为特点具有重要的理论和现实意义。.主要研究成果有：. 1、早期鸟类生殖行为研究进展 将具有卵泡的早期鸟类化石标本进行梳理，并对其生殖信息进行详细研究，揭示了相对进步的反鸟生产比热河鸟相对比较大的卵，详细描述了早期鸟类卵的形态结构特点及卵巢的单侧发育等生殖特点； 描述了呈三维保存的反鸟类化石，揭示了以前在早白垩世其他化石材料中很少了解的反鸟类肩带、后肢、腰带等重要解剖学细节信息。经过研究发现3D保存的秀丽临沂鸟为反鸟多样性分支，新标本与其它反鸟有几处不同的独有特征，为一个新属种。通过对比孔子鸟腰带中耻骨形态特征揭示孔子鸟腰带中的耻骨结构正由一种较原始的状态向较先进的耻骨结构快速演化。. 2、早期鸟类齿式及退化机制研究取得新进展。研究了一件保存有完好的头骨和齿列信息的会鸟幼年个体标本。牙齿退化在绝大多数基干鸟类中均有发生，此前会鸟标本下颌都描述为缺齿。本研究揭示鸟个体间齿式的差异极有可能为埋藏因素以及下颌齿本身细小松散的特性导致，揭示了会鸟的真实完整齿式为4-3-2。推测早白垩世鸟类在牙齿退化过程中首先经历了一个牙齿变小的阶段。极浅的空齿槽则代表了早白垩世鸟类牙齿退化的遗迹，也是牙齿及相关结构完全消失并由角质喙所替代前的最后一个阶段。.3、本人参与了琥珀中白垩纪古鸟类内容物的研究。本研究首次发现了琥珀中白垩纪古鸟类内容物，并通过微CT等手段重建了其骨骼结构。研究表明反鸟类的幼年个体在只有蜂鸟大小的时候就已经具有类似成年鸟类的羽毛，而且羽毛的结构和生长方式都和现生鸟类十分相似。