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台灣團隊發現牙齒中的秘密 揭示鳥類躲過大滅絕

2020-05-07 14:41中央社 台北7日電

圖/ingimage
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恐龍的後代-鳥類,究竟如何躲過6500萬年前的大滅絕事件,是許多科學家亟欲解答的難題,如今台灣研究團隊利用「同步輻射穿透式X光顯微術」研究分析牙齒特徵,終於找到答案。

6500萬年前,隕石撞擊地球加上頻繁的火山爆發,大量灰塵進入大氣層而遮蔽陽光,阻礙植物行光合作用,進而對全球生態系造成嚴重衝擊;當植物無法由太陽獲得能量,植食性動物沒有食物來源,逐漸死去,最終導致肉食性動物相繼滅亡。

這一連串食物鏈崩潰事件,使得地球上75%的物種滅絕,其中最引人關注的便是非鳥類恐龍(Non-AvianDinosaurs)的大滅絕。

科學家普遍認為,雜食性、食蟲性以及食腐性動物,在這次滅絕事件中得以存活,可能是因為牠們廣泛攝食偏好,這些生物取食植物果實、種子、昆蟲、動植物屍體,或以有機生物碎屑為食,因而較不受植物類群崩潰滅絕的影響;鳥類則可能也是因為演化出多樣化的攝食取向,僥倖躲過災變而存活至今。

國家同步輻射研究中心今天發布新聞稿表示,國輻中心王俊杰、江正誠,與中科院古脊椎所李志恒與院士周忠和、交通大學教授黃爾文,以及化石先生研究所蕭語富等人共同組成的研究團隊,耗時3年,利用「同步輻射穿透式X光顯微術」(Transmission X-RayMicroscopy, TXM),對古鳥類及與其親緣關係最接近的小型獸腳類恐龍(Theropoda)牙齒進行特徵研究分析,終於發現藏在牙齒中的秘密。

研究團隊首度發現,古鳥類的「多孔罩牙本質層」(Porous Mantle Dentin)已退化消失,而多孔罩牙本質層已證實具有避震與抗裂的功能,可以保護牙齒避免在撕裂骨肉時造成斷裂。

國輻中心表示,此結構層的消失,可以證實古鳥類與其祖先獸腳類恐龍的食性發生重大的轉變,幫助鳥類在當時大大提升生存適應力;鳥類因轉換食性,恰巧躲過生物大滅絕事件。

國輻中心指出,研究成果也在4月21日登上國際期刊「BMC進化生物學」(BMC Evolutionary Biology)。

王俊杰表示,古鳥類的牙齒相當稀少且細小,有些甚至只有一顆沙子大小,因此樣品製備與取像解析度的難度極高,國輻中心的高解析穿透式X光顯微鏡扮演相當重要的角色;此外,這個研究也是目前世界上收集最多不同古鳥類牙齒的研究,過去也未曾有研究團隊全面性且系統性就非鳥類恐龍與古鳥類牙齒內部微結構的演化差異進行比對。

國輻中心的高解析穿透式X光顯微鏡,功能如同醫療用的X光電腦斷層掃描可建立三維(3D)的立體影像,影像解析度更優於醫用系統2000倍以上,目前已成為古生物研究的最佳利器之一。

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