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Avimaia 体内的卵已获确认,临终情形仍待厘清

6 条来源 2 条一手来源 已翻译 2026年10月31号

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一只小鸟深色的骨骼之间,铺着一片扁平的褐色薄片,全然看不出卵应有的圆润轮廓。多年来,研究者面对这件标本,始终无法辨明它的性质:是移位的骨骼,还是某种更柔软的物质?直到一小块碎片被磨成可让光线穿透的薄片,答案才浮现出来。显微镜下,它显露出卵壳的特征。[1]

这只鸟名为 Avimaia schweitzerae,属于已经灭绝的反鸟类,出土于中国西北甘肃的早白垩世下沟组,生活在约1.1亿年前。[6] 它的化石让人得以近距离观察一次远古繁殖过程,也提醒我们将三个容易混在一起的问题分开:它体内带着什么,繁殖过程出了什么问题,又是什么导致了死亡。

被压扁的 Avimaia 化石照片,深色的后肢骨与骨盆围着一大片保存下来的褐色卵壳。
Avimaia 的正模标本 IVPP V25371,被压扁的卵保存在骨盆诸骨之间。标本照片由 Alida Bailleul 提供,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所发布。[6]

两块骨头之间的卵

认出卵壳之后,还要确定这枚卵原先位于何处。Alida Bailleul 在亲述发现经过时回忆,她曾想过,这只鸟当时是否正坐在卵上。Jingmai O’Connor 指出了决定性的排列关系:一侧耻骨位于卵的上方,另一侧耻骨位于下方,卵壳被包在骨盆之内。这个位置支持卵尚留在体内、尚未产出的解释,与鸟伏在卵上孵育的情形有别。[1]

两类证据在这里汇合。显微结构辨明了材料,材料与骨骼的相对位置则确定了它所在的部位。单靠其中任何一项观察,其他解释都会有更大的余地。读懂这项发现,需要将取样得到的细小碎片与周围的整块化石一同考察。

这件编号为 IVPP V25371 的标本保存了部分骨架及羽毛痕迹,包括躯干后部、骨盆和后肢。[2] 缺失的身体部位限制了我们对这只鸟生前形态的认识,标本中央保存的相对位置却依然清楚。一只残缺的鸟,在这里留下了某些更完整、更夺目的骨架也未必保有的证据。

卵壳重叠可以说明什么

Bailleul 及其同事在2019年的描述论文中报告,薄片里可见4至6片受到压缩的卵壳。这个数目既不能直接算作卵的数量,也不能当作生前增生的壳层数。一枚卵被压塌后,两侧相对的壳壁就会叠在一起。作者倾向于将其解释为一枚异常卵:它在生殖道内滞留过久,两侧壳壁各自又增加了一层壳。[2]

论文同时记述了壳片破裂、片间夹有沉积物,以及埋藏过程中的移位。折叠与压缩也能造成某些看似重复的壳层。卵壳异常的厚度和比例,是病理解释的另一部分依据;仅凭层叠现象,还不足以定论。因此,滞卵致死只是研究者提出的一种解释,其过程并未被直接观察到。[2]

这一区分也改变了化石带给人的感受。我们能够辨认出一次中断的繁殖过程,对中断如何发生的认识则仍有距离。卵壳同时保留了生前活动与死后埋藏留下的物理痕迹。只有先理清两种过程各自的影响,才谈得上据此作出诊断。

雌鸟身份与骨组织鉴定各有依据

研究所发布的消息还提到,股骨内部有一处被初步视为髓质骨的组织。[6] 现生雌鸟会在产卵周期中生成这种临时性组织,并调用其中储存的钙来制造卵壳。如果能在化石中确认髓质骨,与繁殖有关的解剖证据就能与造卵时的生理活动联系起来。[3]

确认动物为雌性,只是组织鉴定所需证据的一部分。2020年,Aurore Canoville、Mary Schweitzer 和 Lindsay Zanno 直接质疑了对 Avimaia 的这项解释。其骨内组织呈有序的板层状,而他们提出的鉴定标准要求组织以编织骨结构为主。他们还质疑,生长较慢能否轻易解释这种差异:对生长缓慢的几维鸟所作的初步观察,未能得到预期的对应结果。[3]

争议集中在这层骨组织究竟是什么,骨盆内保存着卵壳的事实依然明确。对于一种储钙组织的鉴定,处于繁殖期的雌鸟身份确实带来了难得的线索,但这种身份还不足以让骨内每一层组织都被归入髓质骨。将问题分开,才能让一项观察中的疑点留在它应有的范围内。

再取一张薄片,争论仍在继续

这根骨骼继续吸引着研究者。2025年的一项研究中,Jessie Atterholt、O’Connor 和 Hailu You 描述了取自同一股骨的第二张薄片,取样位置沿骨干稍稍移开。他们再次将内部的一层组织鉴定为髓质骨,并描述了伸入骨髓腔的突起。研究者同时承认,微生物造成的损伤遮蔽了部分显微细节。[4]

这项工作增添了新的观察资料,对2020年质疑的直接回应则仍然缺席,后来的论文也未明确讨论那些批评。因此,宣称这项鉴定已被推翻,或把再次作出相同鉴定视为争论结束,都会歪曲现有证据的状态。[3][4]

新薄片还显示,同一根骨骼的不同位置,生长标记的形态也有变化。这给继续检查标本提供了一个具体理由:一张磨制薄片所呈现的情况,未必能代表整副骨骼。[4] 一个物种获得名称许久之后,它的化石仍能带来新的科学认识。

卵壳的保护层与缺失的巢穴证据

卵壳最外层的覆盖物带来了另一类线索。研究所报告,这层起保护作用的角质层内含有微小的矿物球粒,并将它们与现生鸟类中和潮湿筑巢环境相关的类似结构作了比较。[6]

这种保护功能已有实验依据。2017年,Liliana D’Alba 及其同事比较了七种地面筑巢鸟类的卵壳角质层。去除角质层的实验显示,这些具有纳米结构的表面能够减少细菌附着与侵入。角质层还会影响紫外反射,在部分物种中也会影响气体交换。[5]

这些结果赋予了化石比较以生物学上的意义,Avimaia 的巢址及其埋卵深度则仍待证据确认。一个有助于抵御微生物的表面,可以支持有关功能的解释;要还原具体的筑巢情形,还需要进一步证据。石板保存的是鸟体内的一枚卵,至于它原本打算在何处产卵,化石尚未给出答案。

再看骨头之间那片扁平的褐色痕迹。关于卵壳变形、组织分类和死因的疑问,仍未动摇它作为卵的鉴定。Avimaia 依然是一只在产卵前被保存下来的繁殖期雌鸟。这件标本的价值,在于研究者可以继续检验与这一事实相连的各项解释,同时容许它们拥有不同程度的确定性。

来源

  1. Alida Bailleul,“An egg found inside a fossil bird, by accident!”,Springer Nature Research Communities(2019年3月20日)——亲述显微观察经过,以及卵位于两侧耻骨之间的发现。
  2. Alida M. Bailleul 等,“An Early Cretaceous enantiornithine (Aves) preserving an unlaid egg and probable medullary bone”,Nature Communications 10, 1275(2019)——标本解剖特征、卵壳层叠、埋藏过程的替代解释及提出的病理解释。
  3. Aurore Canoville、Mary H. Schweitzer 和 Lindsay Zanno,“Identifying medullary bone in extinct avemetatarsalians: challenges, implications and perspectives”,Philosophical Transactions of the Royal Society B 375, 20190133(2020)——组织鉴定标准及针对 Avimaia 的具体质疑;作者网站提供的全文。
  4. Jessie Atterholt、Jingmai K. O’Connor 和 Hailu You,“Osteohistology of enantiornithine birds from the Lower Cretaceous Xiagou Formation”,Geobios 90, 5–16(2025)——第二张股骨薄片及 Avimaia 正模标本内部的差异;作者网站提供的全文。
  5. Liliana D’Alba 等,“What Does the Eggshell Cuticle Do? A Functional Comparison of Avian Eggshell Cuticles”,Physiological and Biochemical Zoology 90, 588–599(2017)——现生鸟类卵壳保护性角质层的比较实验。
  6. 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所,“Avimaia schweitzerae”(2019年3月22日;机构发布的中文报道)——地层、年代、繁殖相关解释及 Alida Bailleul 提供的标本照片。
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