從一億兩千萬年前開始,科學家們就對鳥的肺進行了精確的保存

從一億兩千萬年前開始,科學家們就對鳥的肺進行了精確的保存

這是一種異常細緻的始祖鳥,它的羽毛保存完好,可能是迄今為止在鳥類中發現的最古老的肺化石。一位藝術家對

新墨西哥州阿爾伯克基——古代器官很少形成化石,所以古生物學家們驚訝地發現了保存極其完好的恐龍時代鳥類的肺殘骸。一開始,科學家們很興奮地描述這個標本Archaeorhynchus spathula這隻鳥生活在大約1億2千萬年前,因為它的化石上有保存完好的羽毛,包括一根在其他鳥類中看不到的獨特的針尾白堊紀但是現在在鳥類中很常見。

然而,仔細觀察發現鳥的肺也化石,這意味著古生物學家發現了最古老的“信息化的”肺化石記錄(稍後詳細介紹)和最古老的化石肺見過一隻鳥的化石,研究聯合首席研究員靖奧康納說,中科院古脊椎動物與古人類研究所的教授在中國科學院(小恐龍:重建小盜龍的黑色羽毛]化石本身是來自白堊紀早期的熱河Lagerstätte形成在中國東北,但奧康納和她的同事們發現,在山東天宇自然博物館,在平邑,一個狂熱的成千上萬的鳥類化石化石收藏家房子他買了幾十年來。

這是第五種描述答:spathula奧康納說,這種沒有牙齒的鴿子大小的鳥是迄今為止保存最完好的。這是因為在它的胸腔裡有斑點的白色物質,看起來像是一個肺化石。一位藝術家對恐龍時代鳥類始祖鳥的解釋,它比現代鴿子大一點。信貸:布萊恩Choo這一發現揭示了肺的結構早起的鳥兒這與現代鳥類的肺相似,研究人員說。這意味著答:spathula哺乳動物肺部的空氣主要是新鮮的,充滿了氧氣,而哺乳動物肺部的空氣混合了新鮮的和以前呼吸過的空氣,這意味著它的氧氣含量較低。德國波恩大學的古生物學家p·馬丁·桑德(P. Martin Sander)在一封電子郵件中告訴《生活科學》(Live Science):“鳥類的肺和我們的肺很不一樣,而且結構要複雜得多。”桑德沒有參與這項研究。

“它們有點像袋管,有一個空氣管理系統(氣囊),與氣體交換器(肺本身)分離,在這裡保存著。”生活鱷魚也有單向氣流的肺,古生物學家認為它是早期有羽毛恐龍的祖先。但是,到目前為止,在早期鳥類身上發現這種肺結構的證據還不清楚。深潛水奧康納告訴Live Science記者,為了更好地觀察這具疑似肺部殘骸的遺體,“我們提取了一些樣本,把它們放入掃描電子顯微鏡(SEM)和肺組織中。

因為奧康納專攻骨骼(而非器官)解剖,她聯繫了南非約翰內斯堡大學的動物學教授約翰·麥納,他是研究活鳥肺部的專家“我當時想,‘看,你認為這是肺組織嗎?’”如果你真的這麼認為,那麼我們這些挖掘泥土的古生物學家就沒有人能和你爭論了。Maina的貢獻是如此重要,以至於他成為了這項研究的共同研究員。對該組織的分析顯示,它含有類似血液毛細血管的結構,能夠吸收氧氣,為高能量的鳥類飛行提供動力。奧康納說:“鳥類飛行是身體運動中最費力的一種形式,因此需要大量氧氣。”(照片:恐龍時代的鳥長著像絲帶一樣的羽毛]這種獨特的結構可能是鳥類特有的,這是一種古老的鳥類,在6600萬年前的大滅絕中倖存下來,包括今天的鳥類。

奧康納說:“也許這種特化只存在於這一分支中,是它們得以生存的眾多因素之一。”更重要的是,肺化石似乎嵌在鳥的肋骨裡,就像今天的鳥肺一樣。奧康納說,與人類的肺部不同的是,人類的肺部隨著呼吸而擴張,鳥類的肺部是剛性的,因此它們可以很容易地同時吸氣和呼氣。她指出,這些組織似乎不是胃裡殘留的東西,因為這些東西通常都是黑色的碳化有機物。而且,保存下來的組織是成對的,就像現代的肺一樣。奧康納說:“沒有其他配對的器官能與之配對,肝臟也不太可能是這樣,因為肝臟的鐵含量很高,通常呈紅色保存。”然而,這個標本並不是有記錄以來最古老的肺。這個榮譽屬於Spinolestes這是一種白堊紀早期的哺乳動物,肺已經變成化石500萬年比新分析的那隻鳥。但是這些肺化石並沒有保存任何微觀結構,也沒有提供太多的信息Spinolestes除此之外,它可能還有肌肉隔膜。

所以,奧康納打電話答:spathula化石“第一個提供信息的肺仍然存在”,因為它們揭示了鳥類的進化。桑德說,肺的發現“很酷”,因為它顯示了“早起鳥的肺是什麼樣子的”。然而,由於化石器官非常罕見,需要更多的工作來證實這是一個肺,他說。他說:“我們應該應用其他各種分析技術來確認化石中的區域確實是肺部。”“但如果肺部因為含鐵量高而變成化石,我不會感到驚訝,因為肺部富含血液。”這項研究於昨天(10月18日)在第78屆脊椎動物古生物學會年會上發表。該研究將於10月22日發表在《美國國家科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)雜誌上。


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