跗跖骨

跗跖骨

跗跖骨是鳥類後肢骨骼的重要組成之一,其形態特徵對恢復鳥類的行為和習性具有重要的指示意義。

包括跗骨和跖骨

跗跖骨跗跖骨
跗骨

跗骨(tarsal bones):屬短骨,共7塊,可分為三列。近側列有上方的距骨和下方的跟骨。遠側列由內側向外側,依次為內側楔骨、中間楔骨外側楔骨骰骨。近側列和遠側列之間有一塊舟骨。
跖骨

跖骨(metatarsal bones):屬於長骨,共5塊,由內側向外側依次為第1-5跖骨。跖骨近側為底,中部為體,遠側端為頭。

1.跗跖骨

跗跖骨跗跖骨
跗蹠骨從發生上講是踝部的骨骼,屬於腳骨的部分,而不屬於腿.通過對大量現生鳥類的跗跖骨進行對比研究,得出鳥類的跗跖骨遠端特徵可以被用來作為判斷鳥類棲息習性的依據。地棲性鳥類的跗跖骨遠端由第Ⅱ、第Ⅲ、第Ⅳ跖骨滑車組成典型的“三角”模式,而樹棲性鳥類的跗跖骨遠端則是由位於同一平面位置的第Ⅱ、第Ⅲ、第Ⅳ跖骨滑車組成典型的“滾軸”模式。由此還嘗試對中生代鳥類的棲息習性和功能作了檢驗和判定,依此鑑定與藉助其他依據識別的結果比較一致。鳥類跗跖骨遠端形態結構的觀察與研究,對評判古鳥的棲息習性以及鳥類的棲息演化歷史都具有重要意義。

2.甘肅鳥的跗跖骨

跗跖骨跗跖骨
白堊世化石。甘肅鳥與現生鳥類有許多一致性:如脛骨末端己進化為鳥類所特有的脛跗骨關節;跖骨己癒合為一個跗跖骨;己形成鳥類第一趾與其他三趾相對的趾型。

甘肅鳥還具有一些明顯的原始特徵,如脛跗骨遠端無骨質腱橋(這是早期鳥類的共同性質);跗跖骨近端血管孔、脛肌前結節和屈肌腱管均不發育;跗跖骨遠端尚未癒合完全等。

甘肅鳥自身尚有一些特點:
①脛跗骨骨壁厚,內外關節髁差異大,外髁特別寬大,內髁窄;
②跗跖骨較第3、4趾骨短,頂面杯狀凹大小差異大,凹間縱嵴高;
③從跗跖骨前面,骨體末端與第三滑車面呈圓柱狀下伸,與鴴邢目接近;
④跗跖骨第二趾滑車的位置特別高,遠遠上升到第三趾骨以上的骨體上;
⑤第一趾骨相當長,第四趾骨較第三趾骨長,為最長者,與現生的某些鵜形類相似。

甘肅鳥己具脛跗關節,跖骨己完全癒合,儘管它與始祖鳥出現的時代相距不太長,但其進步性質卻非常明顯。甘肅鳥第4趾骨比第3趾骨長,跗跖骨相對較弱,與黃昏鳥和魚鳥接近,尤與比甘肅鳥晚數千萬年的魚鳥接近。甘肅鳥與始祖鳥無直接的近親關係。甘肅鳥很可能是現生濱岸和水生鳥類的祖先。甘肅鳥的發現,使很不連續的鳥類早期進化譜系中增加了一個重要的新環節。

“甘肅鳥”的發現為“現代鳥類來自水生”的觀點提供了有利證據

多年來,學術界在鳥類起源的問題上一直爭議不休,主要是因為早期鳥類化石材料太少,除了屈指可數的“始祖鳥”化石之外,其他地區並沒有重要的早期鳥類化石發現。

現在,一種叫“甘肅鳥”(Gansus yumenensis)的新化石的發現,讓這個謎團有望得到破解。

2006年6月15日,中美科學家在華盛頓宣布,在甘肅省玉門附近昌馬鎮發現了生活在約1.1億年前的“甘肅鳥”的較完整化石,分析顯示,這種有翅的鳥能像鴨子一樣潛水。這一發現填補了鳥類進化史的空白,也為現代鳥類來自水生的觀點提供了有力佐證。這個成果發表在6月16日的《自然》雜誌上。

論文的第一作者,中國地質科學院地質研究所研究員尤海魯說:“我們都想知道現代鳥類的共同祖先在哪兒。在發現‘甘肅鳥’之前,跟現生鳥類的共同祖先關係最近的鳥類是在白堊紀晚期的北美,我們現在的發現就把這個時間提早了上千萬年。另外,我們發現的標本也很好,除了頭骨以外,其他標本都非常好,還包括軟組織,我們可以從早期鳥類的解剖上、結構上和生活環境上都獲得一個比較完整的概念,早期鳥類到底是怎么樣的。”

科學界認為,鳥類起源後有兩大類,一個是反鳥類,另一個是今鳥類。反鳥類在白堊紀末期與恐龍一起滅絕了,沒有留下後代;而今鳥類最終向現代鳥類發展。一同參與該項目研究的美國猶他南方州立學院(Dixie State College of Utah)研究員哈里斯(Jerald Harris)表示,“甘肅鳥”是今鳥類中已知的最古老的一種,研究價值很大。

根據論文的描述,“甘肅鳥” 與現代鴿子一般大,它身體的上半部結構表明它能從水面起飛;後腿和蹼足的細節顯示,它可能是靠足推進的潛水鳥,很像現代的鴨子,但能力稍遜。另外,“甘肅鳥”骨骼中空程度低,因此較重也較笨拙。

科學家分析,“甘肅鳥”可能以魚、昆蟲為食,偶爾也吃植物,但由於這次發現的化石沒有頭部,其飲食結構尚無法確定。

1984年,中科院古脊椎動物與古人類研究所在玉門昌馬地區發現的鳥骨化石,成為我國第一件中生代鳥類化石,這一化石後被命名為“甘肅鳥”。

3.單爪龍的跗跖骨

跗跖骨跗跖骨
單爪龍(Mononykus)是一小型的獸腳類恐龍,與鳥類有親緣關係。生活在距今7千2萬年前的晚白堊世,主要分布於蒙古西南部。單爪龍有幾個重要的特徵都與鳥類有關,比如它的龍骨突,這是鳥類的典型特徵;又如其退化的腓骨(不與跗骨連線)也是一個與鳥類共有的特徵。(鳥類的腓骨退化,後肢骨片癒合。腓骨退化,脛骨與近排跗骨癒合形成脛跗骨,後排跗骨與跖骨癒合為顯著加長的跗跖骨)。

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