夏威夷灭绝?类感官解剖学证据揭示岛屿鸟类夜行性进化新案例

《Integrative and Comparative Biology》：Comparative anatomy supports the evolution of nocturnality in the extinct Hawaiian ibis Apteribis

本研究通过比较解剖学方法，对已灭绝的夏威夷无翼?(Apteribis)的感官系统进行量化分析，发现其视觉系统显著缩小而体感系统与现存?类相当，首次为?类夜行性进化提供了定量证据，揭示了岛屿环境中鸟类生态位分化的新模式，对理解人类活动导致的生物多样性丧失具有重要意义。

　　

在遥远的夏威夷群岛上，曾演化出许多独特的鸟类物种，它们在与世隔绝的环境中形成了奇特的生活方式。然而随着人类活动的到来，这些珍贵的生物多样性大多消失殆尽，只留下零星的化石证据。其中最为神秘的当属Apteribis属的?类鸟类，它们完全丧失了飞行能力，但关于其行为习性和生态位却一直成谜。由于缺乏直接观察记录，科学家们只能通过骨骼化石来重建这些灭绝物种的生活史。

为了揭示这种奇特?类的活动模式，研究团队创新性地采用比较神经解剖学方法，对Apteribis的感官系统进行了系统研究。通过测量视觉、嗅觉和体感系统的相关解剖结构，并与现存?类进行系统发育背景下的统计分析，研究人员发现这种灭绝?类在感官配置上表现出独特特征。该研究发表于《Integrative and Comparative Biology》期刊，为理解岛屿环境中的适应性进化提供了新的视角。

研究团队主要运用了以下关键技术方法：首先通过CT扫描获取头骨三维数据，利用VGStudioMax软件进行形态测量；其次采用endomaker算法进行脑内腔模型重建，并通过Blender软件进行精细化处理；同时使用系统发育比较法(PGLS和pANCOVA)进行统计学分析，充分考虑物种间的系统发育关系；此外还通过对现存?类的解剖验证了测量指标的可靠性。

视觉系统

研究发现Apteribis的视觉系统在所有测量指标上都显著小于其他?类。眼眶直径相对于脑体积减小2.5倍，视神经孔尺寸减小1.4倍，视叶表面积减小1.8倍。这种全方位的视觉系统缩小模式与几维鸟等夜行性鸟类相似，强烈支持Apteribis为夜行性活动的推论。

体感系统

与视觉系统形成鲜明对比的是，Apteribis的体感系统与现存?类无显著差异。喙尖触觉器官的陷窝数量、密度以及三叉神经孔面积都与相近体型的?类相当。然而研究人员发现部分Apteribis标本下颌骨舌侧具有独特的双排陷窝结构，这可能代表了一种新的生态型或物种分化。

嗅觉系统

嗅觉系统的测量指标包括嗅球体积和嗅沟宽度，结果显示Apteribis与其他?类相比没有显著差异。这表明尽管向夜行性生活转变，但Apteribis并未像几维鸟那样发展出高度特化的嗅觉系统。

综合研究结果表明确实存在一种夜间活动、不会飞行的?类，其生态位与新西兰几维鸟和夏威夷的"鼹鸭"(Talpanas lippa)相似。这种"几维鸟式"生态位在?类中前所未见，且在纽西兰之外地区尚属首次发现。研究强调了岛屿环境在推动鸟类多样化进化中的重要作用，以及人类活动导致的独特适应性特征的永久丧失。Apteribis的感官特征组合表明其具有类似Threskiornis和Nipponia的灵活觅食策略，能够利用多种栖息地类型，这种生态可塑性可能是岛屿定居鸟类的重要适应特征。

该研究不仅重建了灭绝物种的行为 ecology，更揭示了岛屿环境中趋同进化的重要案例。感官系统的量化比较为研究灭绝动物的行为提供了有力工具，特别是在缺乏直接观察记录的情况下。这些发现提醒我们，人类可能已经永远失去了解这些独特生物的机会，凸显了保护现存岛屿生物多样性的紧迫性。