從“牙尖嘴利”到“無齒之徒”鳥類到底經(jīng)歷了什么

生活中，我們經(jīng)常能看見鳥吃東西時，都是整個兒吞咽下去的。這是因?yàn)樗鼈儧]有牙齒，所以省去了咀嚼的環(huán)節(jié)。但是你知道嗎，很早以前，鳥類也是有牙齒的。近日，我國科學(xué)家就通過探究古鳥類牙齒的微結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)了它們躲過6500萬年前“大滅絕”事件的秘密。

或許不少人會問，是不是所有古鳥類都有牙齒？鳥類的牙齒和它們的食性有著怎樣的關(guān)系？現(xiàn)代鳥類還會有一些類似牙的器官嗎？為此，有關(guān)記者采訪了相關(guān)專家。

大部分中生代鳥類都有牙齒

從化石記錄中發(fā)現(xiàn)的證據(jù)表明，現(xiàn)在已知的大部分中生代鳥類的上下頜都有牙齒。

2018年5月，《自然》雜志發(fā)表了一篇論文，講述了當(dāng)時新發(fā)現(xiàn)的4塊早期鳥類——魚鳥的化石。魚鳥是一種類似燕鷗的海鳥，翼展可達(dá)60厘米，生活在距今約1億至6600萬年前的北美地區(qū)。它就保留有尖銳的彎曲齒。

此前，古生物學(xué)家曾在我國遼寧地區(qū)發(fā)現(xiàn)一種長有古怪牙齒的鳥類化石。這種鳥類學(xué)名為Sulcavis geeorum，屬于已經(jīng)滅絕的反鳥亞綱，它們身長只有十幾厘米，體型與知更鳥大小相似，生活在距今1.21億至1.25億年前。Sulcavis geeorum的牙齒有尖利的牙冠，而且還保存有形成齒形脊的牙釉質(zhì)?？赡苷且?yàn)橛辛藞?jiān)固的齒形脊，這些鳥類才可以咬開昆蟲、螃蟹或者蝸牛的堅(jiān)硬外殼。

“大多數(shù)完整的中國遼西鳥類化石都有牙齒并且原位保存在齒骨以及上頜骨的齒槽里，比如長翼鳥、會鳥、熱河鳥以及燕鳥等，這些鳥類覆蓋了中生代鳥類的主要類群。”中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所副研究員李志恒告訴記者。

但也并不是所有中生代鳥類都有牙齒，比如遼西地區(qū)最早發(fā)現(xiàn)的也是數(shù)量最多的一類基干鳥類——孔子鳥就沒有牙齒，而具有角質(zhì)喙。

食性轉(zhuǎn)變導(dǎo)致鳥類牙齒退化

在李志恒看來，古鳥類和小型獸腳類恐龍具有共同的祖先，它們都具有牙列。

但古鳥類牙齒的數(shù)量比小型獸腳類恐龍要少，形態(tài)和位置上也出現(xiàn)了一些變化，不像肉食性恐龍那樣長著滿口鋒利的“彎鐮刀”。比如屬于基干鳥類的熱河鳥，牙齒變小、數(shù)量變少;而長翼鳥的牙齒雖然相對較彎曲，但是僅在上下頜的最前端存在。

研究人員認(rèn)為，鳥類牙齒退化的原因很大程度上是因?yàn)槭承缘霓D(zhuǎn)變，從肉食性轉(zhuǎn)為雜食性，種子、果實(shí)以及昆蟲都成了鳥類的“盤中餐”。不用費(fèi)力撕咬，牙齒就不再是鳥類進(jìn)食的必要器官。

“最近，我們對包括今鳥類、反鳥類、會鳥、熱河鳥在內(nèi)的古鳥類牙齒的微結(jié)構(gòu)進(jìn)行對比觀察和研究，發(fā)現(xiàn)盡管簡單的釉質(zhì)層在早期古鳥類中都有保留，但牙釉質(zhì)與牙本質(zhì)之間的多孔罩牙本質(zhì)層皆已消失?！崩钪竞阏f，多孔罩牙本質(zhì)層被認(rèn)為是能夠避免肉食性恐龍?jiān)诼邮尺^程中牙齒斷裂的特殊避震保護(hù)結(jié)構(gòu)，它的消失意味著，鳥類的牙齒不再需要特殊的力學(xué)保護(hù)結(jié)構(gòu)，間接證實(shí)了當(dāng)時的鳥類在飲食習(xí)慣方面與肉食性恐龍產(chǎn)生了極大差異。

這說明鳥類牙齒在完全丟失之前，已經(jīng)出現(xiàn)了階段性的牙齒部分退化現(xiàn)象，直到所有現(xiàn)代鳥類最近的共同祖先僅僅具有角質(zhì)喙，牙齒消失成為了一個不變的特征被保留下來。

沒有牙齒沒關(guān)系它們還有喙

到了現(xiàn)代，鳥類的牙齒全部消失。為了增強(qiáng)消化功能，鳥類演化出嗉囊和肌胃，食物先在嗉囊中存貯并慢慢軟化，再經(jīng)肌胃磨碎。

此外，為了彌補(bǔ)牙齒的功能，鳥類進(jìn)化出各種不同的喙。

如果有機(jī)會近距離觀察灰雁，你會發(fā)現(xiàn)，它們上下喙的內(nèi)側(cè)邊緣是鋸齒狀的。不過，這可不是真正意義上的牙齒，科學(xué)家稱之為板層狀構(gòu)造。這些特殊的喙部的衍生結(jié)構(gòu)可以幫助它們在取食過程中更有效地進(jìn)食，比如切割植物根莖、過濾水體中的無脊椎動物等。

李志恒表示，另外還有一些雁鴨類喙部的鋸齒狀構(gòu)造與板層狀構(gòu)造類似，只不過形狀不同，其用途很像魚鉤的倒刺，捕魚的時候可以防止魚從口中逃脫，企鵝舌部的刺狀突起與其有類似的功能。

另外，隼形目的鳥類（如紅腳隼）喙部前端有一個小的嚙緣齒，即喙前端側(cè)面有一個齒狀突起，這也是用來撕咬或固定獵物的。但是，這些都不是真正的牙齒，而是喙部的角質(zhì)殼衍生出來的膜質(zhì)或角質(zhì)結(jié)構(gòu)。