俄亥俄大学 插图描绘了马达加斯加白垩纪晚期非拉脱维亚恐龙和其他生物中的早期鸟类镰形恐龙
信用:马克·威顿
一只白垩纪时期的乌鸦大小的鸟会挥舞着一个巨大的、像刀片一样的喙在空中划出一道道口子，这为现代鸟类中生代祖先的面部和喙形的进化提供了重要的新见解
由俄亥俄大学教授Dr
帕特里克·奥康纳和石溪大学教授博士
艾伦·H
特纳今天在《自然》杂志上宣布了这一发现
鸟类在塑造我们对生物进化的理解方面发挥了关键作用
早在19世纪中期，查尔斯·达尔文对加拉帕戈斯雀喙形多样性的敏锐观察就影响了他关于通过自然选择进化的论文
这一鸟类化石的发现为鸟类及其近亲的头骨和喙的进化增加了新的转折，表明进化可以通过不同的发育途径在非常远亲的动物中实现相似的头部形状
这种鸟被命名为镰状喙，是拉丁语和马达加斯加语的结合，灵感来自于它的小尺寸和镰刀状喙，后者代表了中生代鸟类中一种全新的脸型
这个物种是从一个保存完好、几乎完整的头骨中得知的，这个头骨被埋在大约6800万年前的一场泥石流中
鸟类骨骼在化石记录中很罕见，因为它们的骨骼重量轻，体积小
鸟类头骨是更罕见的发现
法尔卡塔凯利是由国家科学基金会资助的团队在马达加斯加发现的第二种白垩纪鸟类
精致的标本仍然部分嵌入岩石中，因为构成头骨的是一系列复杂的轻度构造的骨骼
虽然相当小，估计头骨长度只有8
5厘米(~ 3英寸)，精致的保存揭示了许多重要的细节
举个例子，构成面部侧面的骨头上有一系列复杂的凹槽，表明动物在生活中拥有一个广阔的角质覆盖物或喙
法鲁克里·福斯特雷出现在岩石中，经过μCT扫描显示、数字解剖和动画处理，从发现时的状态到逼真的颅骨重建
学分:俄亥俄大学约瑟夫·葛伦克 俄亥俄大学解剖学和神经科学教授、该研究的主要作者帕特里克·奥康纳指出:“当面部开始从岩石中显露出来时，我们知道这是非常特殊的，如果不是完全独特的话。”
“拥有如此高而长的脸的中生代鸟类是完全不为人知的，法尔卡塔凯利提供了一个很好的机会来重新考虑现代鸟类谱系中头部和喙的进化
" 法尔卡塔凯利属于一种已灭绝的鸟类，叫做对映鸟，这种鸟只在白垩纪时期被发现，主要来自亚洲发现的化石
“对映鸟类代表了早期鸟类的第一次大规模多样化，与它们的非鸟类亲戚如迅猛龙和暴龙一起占据了生态系统，”特纳说，他是石溪大学解剖学副教授，也是该研究的合著者
“不像第一批鸟类，如始祖鸟，有着长长的尾巴和头骨中原始的特征，像镰形鸟这样的对映鸟看起来相对现代
" 法尔卡塔凯利的生命重建可能会给人留下这样的印象:这是一只相对不起眼的鸟
但是进化的阴谋就在角质喙的下面
奥康纳和他的同事无法从岩石中取出法卡塔凯利的骨头进行研究，因为它们太脆弱了
相反，研究小组采用高分辨率微型计算机断层扫描(μCT)和广泛的数字建模来虚拟地从岩石中解剖单个骨骼，数字模型的放大三维打印对于重建颅骨和与其他物种进行比较至关重要
随着研究的进展，很明显，构成法尔卡塔凯莱面部的骨骼与任何恐龙、鸟类或非鸟类的骨骼都非常不同，尽管它们的面部表面上与当今许多现代鸟类群体相似
所有活着的鸟都以一种非常特殊的方式构建它们喙的骨架
它大部分是由一块叫做前颌骨的增大的骨头形成的
相比之下，大多数恐龙时代的鸟类，像标志性的始祖鸟，都有相对非社会化的嘴，由一个小的上颌和一个大的上颌组成
令人惊讶的是，研究人员在镰状骨中发现了这种类似的原始骨骼排列，但整体面部形状让人想起某些现代鸟类，它们有着高高的长上嘴，完全不同于中生代已知的任何东西
艺术家对晚白垩世对映鸟镰形鸟的重建
信用:马克·威顿 奥康纳指出:“镰形鸟通常可能与任何数量的现代鸟类相似，皮肤和喙都在适当的位置，然而，正是面部潜在的骨骼结构将我们所知的鸟类进化解剖学转变为头部结构。”
“很明显，有不同的发展方式来组织面部骨骼，导致大体相似的最终目标，或者在这种情况下，相似的头和喙的形状
" 为了探索这种趋同解剖学是如何进化的，奥康纳和特纳在他们的同事Dr
瑞安·菲利斯，鸟类和其他恐龙头骨解剖专家
“我们发现，一些现代鸟类，如巨嘴鸟和犀鸟，在镰状喙出现几千万年后，进化出了非常相似的镰状喙
伦敦大学学院人体解剖学讲师菲利斯指出:“令人惊讶的是，这些谱系虽然亲缘关系很远，但却聚集在同一个基础解剖学上。”
法尔卡塔凯利是从现在马达加斯加西北部的白垩纪晚期(7000-6800万年前)岩石中发现的，这里被认为是一个半干旱、高度季节性的环境
同样的环境中还栖息着许多其他真正奇异的动物，如狮子鼻、食草的鳄鱼西蒙祖库斯和最近描述的哺乳动物阿达拉特里姆
特纳指出:“为了拓展我们对地球历史和生物进化的了解，我们必须寻找未开发或开发不足的地区。”
“法尔卡特凯利的发现强调了地球的大部分深层历史仍然笼罩在神秘之中，”奥康纳补充道，“尤其是那些相对较少被探索的地球部分。”
“马达加斯加一直在推动生物潜力的极限
事实上，马达加斯加独特的生物群已经引起了许多学科的自然历史学家和科学家的兴趣，通常是在这个大洲孤立的进化背景下形成的
“我们对现在的马达加斯加的白垩纪动物、植物和生态系统了解得越多，我们就越能看到它独特的生物特征，这种特征可以追溯到很久以前，而且不仅仅反映了最近的岛屿生态系统
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