一亿两千万年前保存完好的肺令研究早期鸟类的科学家们目瞪口呆

这是一种非常详细的古喙蜥，它保存了羽毛，可能是鸟类中最古老的肺化石。图片由J.Zhang/北京古脊椎动物与古人类学研究所提供，

阿尔伯克基，新墨西哥州-古代器官很少化石化，因此古生物学家惊讶地发现了从恐龙时代就属于鸟类的肺的保存得异常完好的遗骸。

最初，科学家们兴奋地描述了距今约1.2亿年前的古喙雀（Archaeorhynchus spathula）的标本，因为它的化石有着保存完好的羽毛，其中包括一条独特的细尾，这在白垩纪鸟类中是没有的，但在当今鸟类中很常见，研究共同负责人金迈·奥康纳说，这项研究揭示了这只鸟的肺也已经成为化石，这意味着古生物学家已经发现了有记录以来最古老的“信息丰富”的肺化石（稍后会有更多报道），以及在鸟类化石中发现的最古老的肺化石，中国科学院古脊椎动物与古人类学研究所教授。[小恐龙：重建小猛禽的黑色羽毛]

化石本身来自中国东北部早白垩世热河拉格斯塔组，但奥康纳和她的同事在平邑的山东天宇自然博物馆发现了它，奥康纳说，一位热心的化石收藏家收藏了他几十年来购买的数以千计的鸟类化石。

这是第五个被描述为A.spathula的标本——一种没有牙齿、鸽子大小的鸟——但它是迄今为止保存最好的。这尤其是因为它胸腔里有斑点的白色物质，看起来像是一个肺化石。

是艺术家对恐龙时代的鸟类古喙雀（Archaeorhynchus spathula）的诠释，它比现代的鸽子大一点。（Brian Choo）

研究人员说，这一发现揭示了早期鸟类的肺结构与现代鸟类的肺相似。这意味着，血吸虫的肺部可能有单向气流——流入的空气大部分是新鲜的充满氧气的，而哺乳动物的肺中的空气与新鲜的和以前呼吸过的空气混合，这意味着它的氧气含量较低。

鸟类的肺与我们的肺非常不同，而且[有]很多德国波恩大学（University of Bonn）的古生物学家P.Martin Sander在一封电子邮件中告诉Live Science：“结构更加复杂。”它们有点像布袋管，空气管理系统（气囊）与保存在这里的气体交换器（肺脏）分离。

活鳄鱼也有单向气流的肺，古生物学家认为它是早期羽毛恐龙的祖先。但在早期鸟类中，这种肺结构的证据一直很难找到，直到现在，

深潜

为了更好地观察假定的肺遗骸，“我们去提取了一些样本，将它们放入扫描电镜（SEM）[扫描电子显微镜]和-隆-肺组织中，”奥康纳告诉《生活科学》。因为奥康纳专攻骨骼（而非器官）解剖学，她请了南非约翰内斯堡大学的动物学教授约翰·梅纳，他是一位研究活禽肺的专家？奥康纳说：“如果你真的认为是这样，那么我们这些挖掘泥土的古生物学家都不能和你争论。”。梅纳的贡献是如此的关键，以至于他成为了这项研究的共同研究员。

对组织的分析表明，它含有类似于毛细血管的结构，毛细血管吸收氧气，帮助鸟类高能量飞行。”鸟类飞行是对身体要求最高的运动形式，所以你需要大量的氧气。[照片：恐龙时代的鸟身上长着丝带似的羽毛]

很可能是这个这种结构是鸟龙门特有的，它是一个古老鸟类的分支（群），在大约6600万年前的大灭绝中幸存下来，包括今天的活鸟。”奥康纳说：“也许这种特殊性只存在于那个分支中，是许多让它们存活下来的因素之一。而且，看起来，化石肺嵌在鸟的肋骨里，就像今天的鸟肺一样。”。奥康纳说，与人类的肺不同，鸟类的肺在每次呼吸时都会扩张，因此它们可以很容易地同时吸气和呼气。

这些组织看起来不像是胃中残留的物质，因为它们通常保存为黑色碳化的有机物，她指出。而且，保存下来的组织是成对的，就像现代的肺一样。奥康纳说，没有其他可能的成对器官，也很可能不是肝脏（肝叶），因为肝脏含铁量高，通常保存为红色。

然而，这个标本并不是有记录以来最古老的肺。这项荣誉属于Spinolestes，一种早白垩世的哺乳动物，它的肺化石比新分析的鸟类要早500万年。但这些肺化石并没有保留任何微结构，也没有提供太多关于棘突类的信息，只是它可能有一个肌肉横膈膜。所以，奥康纳称这是“第一个信息丰富的肺化石”，因为它们揭示了鸟类的进化。

肺部的发现是“很酷的东西”，因为它显示了“早期鸟类的肺是什么样子的，”桑德说。不过，他说，由于发现器官化石非常罕见，还需要更多的工作来证实这是一个肺。

“我们应该应用各种其他分析技术来确认化石中的区域确实是肺，”他说但是，如果因为肺富含血液，它的铁含量很高，所以肺可以石化，我也不会感到惊讶。

这项研究昨天（10月18日）在第78届脊椎动物古生物学会年会上发表。它将于周一（10月22日）发表在《美国国家科学院院刊》上。

最初发表在《生命科学》上。

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