早白垩世热河群鸟类化石综合研究

鸟类起源和早期演化研究一直是古生物学和进化生物学研究的热点方向。由于化石材料的局限性，早期鸟类演化的研究长期以来进展缓慢，人们对于早期鸟类如何完成从陆生转入天空这一脊椎动物演化历史上的重大事件了解甚少。大量研究表明，白垩纪早期原始鸟类在骨骼形态和羽毛形态上已经呈现了高度分异。本项目研究收藏在山东天宇自然博物馆的产自早白垩世热河群的2000多件鸟类化石标本，进行相关的骨骼形态、软体组织形态、系统发育和骨组织学研究。研究将涉及新鸟类属种的报道，热河群早期鸟类已命名属种的详细形态学描述和重要特征厘定，包括形态特征的个体变异和个体发育变化；羽毛的形态和变异；基干鸟类的系统发育研究（尤其是反鸟类的系统发育研究）；早期鸟类的骨组织学研究。本项研究能够为人们提供已知属种骨骼形态和软体形态的大量新信息，也有助于人们深入了解热河群鸟类的属种分异度和生态分异度，研究将最终促进人们对于鸟类起源和早期演化的理解。

我们初步对馆藏2000 多件鸟类化石标本进行了分类和测量，其中对76件孔子鸟、84件会鸟、48件热河鸟化石标本等基干鸟类进行了详细的骨骼学测量，并选取部分标本进行相关的骨骼形态、软体组织形态和羽毛结构进行研究。.本项目主要任务有四项，一、基于对天宇博物馆数件稀有的保存有个体软组织的早期鸟类标本进行研究，复原和探讨了早期鸟类某些重要器官的演化。在多件燕鸟化石标本上发现了保存的嗉囊结构，代表了已知最早的此结构化石记录；在几件会鸟和反鸟化石标本上发现了保存的早期卵子的结构，对研究早期鸟类生殖课题具有重要意义。二、对大量热河群基干鸟类（重点为热河鸟和会鸟）的骨骼形态学进行了综合性研究，这是一项需要很长时间完成的课题，目前我们仅完成了对一些标本进行了详细测量。即便如此，我们也有了一些新发现，如会鸟下颌保存牙齿，小腿有翼羽结构，热河鸟腹部存在胃石和卵泡等。这些新的发现和研究，尤其是会鸟的形态学和功能学研究将有助于我们理解鸟类起源及相关问题。三、对热河生物群反鸟类（重点为始反鸟和长翼鸟）的骨骼形态进行了进一步的研究和对比，重点了解这些反鸟类的骨骼形态的个体变异和个体发育变异情况。发现了反鸟幼年个体胸骨的发育特征与现代鸟类有很大不同，探讨了早期鸟类在个体发育过程中，胸骨骨化和愈合的过程和发育机理。研究成果已经发表。四、报道若干鸟类新属种。在天宇自然博物馆馆藏大量标本中有若干反鸟类和今鸟类的新属种，已经发现了3-5种新属种，新属种的研究正在进行中。　　目前研究成果主要有：1，通过对多件保存有幼年个体标本的详细研究，反鸟类群的胸骨发育模式与现代鸟类很大不同，其成果已发表在Nature communications上；2，会鸟，孔子鸟和一些反鸟的标本上小腿都保存有大型飞羽，还有一件足部长有鳞片，趾间有足蹼，大腿和小腿上都长有小型羽毛的今鸟类标本。这些新资料证明了原始鸟类中四翼形态的确实存在，在鸟类演化中，其腿部羽毛由远端到近端逐渐退化的过程，这一成果已经投稿美国的Science并被Science接受；3，有关会鸟和反鸟化石标本上的类似早期卵子的结构的论文已经完成，并正在英国《自然》杂志审稿中；4，一个今鸟类新属种的确定。上述进展为进一步的深入研究奠定了基础。