□ 杨艺
作为对天空的征服最为成功的一类脊椎动物,鸟类以其艳丽的羽毛、高超的飞行技艺以及庞大的种类,吸引着无数专业人士和爱好者对其进行观察和研究。而除此之外同样迷人的,还有鸟类那独特而婉转的鸣叫声。大多数鸟类,尤其是雀形目鸟类,能够发出复杂而多变的鸣叫声,这些鸣叫不仅使人感觉花香鸟语的美好,对于鸟类而言,更为重要的是在觅食、求偶、育雏等行为中起着极为重要的信息交流作用。
尽管人类也有着复杂的发音方式和美妙的歌喉,然而鸟类的鸣叫方式,与包括人类在内的其他脊椎动物有着很大的不同。对于人类来说,最为主要的发生器官是位于喉部的声带。人们在呼气时,气流流经声带造成其震动而发声。声带发出的声音经过喉部肌肉及口腔器官的调节,最终成为多变的人类语音。
而对于鸟类来说,它们的主要发音部位并非在喉部,而是位置更靠下方的气管-支气管交界处。在这里,环绕气管、支气管的环状软骨扩大,形成了一个较大的管状空腔,称为鸣管。鸣管部位的软骨环间距较大,使得气管壁和内外侧支气管壁变薄呈膜状,称为鸣膜。当气流通过时,鸣膜便会因振动而发出声音。
然而,鸣管这一重要的器官以及鸣叫这种重要行为是如何起源和演化的,一直困惑着世界各地的研究者们。由于鸣管部位体积小,并且主要由软组织构成,因此保存有鸣管的鸟类化石屈指可数,为研究造成了不小的阻碍。
而就在最近,这项研究获得了突破性进展。来自美国德克萨斯大学奥斯汀分校的茱莉亚·克拉克团队,利用高分辨率X光成像技术,对一具来自白垩纪末期的鸟类化石进行了更为精细的研究。他们欣喜地发现了埋藏在岩石中的气管-支气管组织,并利用计算机重构了迄今最为古老的鸟类鸣管结构,为人们研究鸟类生理结构和行为的演化提供了重要的参考依据。
形成这具化石的鸟类称为维加鸟(Vegavis iaai),而研究结果显示,维加鸟的鸣管结构十分类似于现存的疣鼻栖鸭的相应结构,并且更为有趣的是,维加鸟的鸣管左右并不对称,这也与疣鼻栖鸭及雪雁的特征相似。这些证据表明,维加鸟的鸣叫声,很可能类似于鸭类和雁类的叫声。
目前,很多传统上认为是鸟类所独有的特征,如羽毛、飞行等,已经不再是鸟类的专利,而具有鸣管这一特征,却只在鸟类中出现。这意味着鸣管这一特征应是鸟类已经完全和恐龙“分道扬镳”后才出现的新特征。这一特征的出现,很可能来自于鸟类呼吸系统的变化。
如今鸟类发达的大脑和复杂的行为,很可能就是拜鸣叫的出现所赐。鸟类开始鸣叫,其意义甚至不亚于古猿开始使用双手。所以,尽管这来自白垩纪的第一声鸟鸣可能并不那么婉转动听,但这声鸣叫,却唤开了鸟类演化史新世界的大门。