鸟类羽毛鉴定技术和分类研究回顾及展望

鸟类羽毛鉴定技术及分类研究是使用传统分类学、显微学、数学方法以及分子生物学、化学分析等手段对现有的完整或者不完整的羽毛材料进行观察和研究,并结合已有材料及经验来达到鸟类物种分类鉴定的目的.本文介绍了国内外鸟类羽毛鉴定技术的研究现状及进展,对羽毛分类研究中存在的问题进行探讨,并在此基础上对鸟类羽毛分类鉴定的应用前景进行了展望.     

75种陆栖性鸟类羽毛扫描电镜观察

以75种陆栖性鸟类(雀形目50种,非雀形目25种)的鸟羽为研究对象,在扫描电镜(SEM)下观察翼上覆羽和两胁绒羽的显微结构,计数正羽不同部位的羽小枝小钩个数、纤毛对数、腹齿个数、背刺个数,测量绒羽羽小枝的节间长度、节直径、羽小枝直径、色素长度,并对绒羽节的形状进行描述和归类。结果表明,在正羽有钩或无钩羽小枝上,腹齿数均恒定,而在有钩羽小枝上小钩个数和纤毛对数之和在48%的研究对象中保持恒定,据此提出这两个特征参数可作为正羽显微结构特征运用于鸟种鉴定。在绒羽显微特征中,节间长度、节直径、羽小枝直径3项参数可区分雀形目和非雀形目种类,可在鉴定中作为正羽显微结构的补充。以上工作是应用鸟羽显微结构进行物种鉴定工作的探索,为今后构建鸟羽特征数据库奠定了一定的基础。     

基于稳定同位素技术的辽宁双台河口保护区黑嘴鸥（Larus saundersi）食性研究

稳定同位素分析是开展濒危鸟类食性研究的现代化手段,该方法避免了传统食性研究只能反映鸟类瞬时取食的弊端,而反映鸟类长时间取食的同化比例。2014年6月收集了辽宁双台河口黑嘴鸥6种潜在食源213份样品,幼鸟血样10份,幼鸟羽毛27份,成鸟羽毛17份。稳定碳氮(δ~(13)C和δ~(15)N)同位素分析结果表明:(1)成、幼鸟羽毛稳定碳同位素(δ~(13)C)差异显著,表明幼鸟与成鸟羽毛反映的食性信息不同。(2)疾病和死亡幼鸟羽毛的稳定碳氮同位素值与健康幼鸟均无显著性差异,幼鸟血液和羽毛同位素值之间也无显著差异;表明利用疾病和死亡幼鸟的羽毛样品可以替代损伤性采集血液样品,开展稳定同位素分析。(3)幼鸟血液和羽毛样品反映黑嘴鸥食性信息基本一致。其中泥螺(Bullacta exarata)和沙蚕(Nereis succinea)是其主要食源,各自贡献率均超过31.20%;其次为矛尾刺虾虎鱼(Synechogobius hasta)(12.86%、14.49%)、宽身大眼蟹(Macrophthalmus dilatatum)(9.19%、8.08%)和天津厚蟹(Helice tientsinensis)(7.48%、6.00%)。在天然湿地持续减少和退化条件下,研究结果为黑嘴鸥繁殖的人工湿地中食源物种构建、恢复与管理提供了科学依据。     

鸟类羽毛的扫描电镜观察

羽毛是鸟类特有的表皮衍生物,它对保温和完成飞行作用负有特殊功能。以往虽对正羽、绒羽和纤羽做过光镜描述,但因分辨力所限,很难详细描述出在执行功能中,鸟羽结构复杂性的功能意义。为了进一步说明问题,本文采用了扫描电镜观察法,以期为鸟羽结构与功能的相互关系提供一些理论依据。     

从新的古生物学及今生物学资料看羽毛的起源与早期演化(英文)

近年来关于羽毛和羽状皮肤衍生物的研究极大促进了我们对羽毛起源与早期演化的理解。结合最新的古生物学与今生物学资料,对一些保存了皮肤衍生物的非鸟恐龙标本进行观察研究,为这个重要的进化问题提供了新见解。推测羽毛的演化在鸟类起源之前就以下列顺序完成了5个主要的形态发生事件:1)丝状和管状结构的出现;2)羽囊及羽枝脊形成;3)羽轴的发生;4)羽平面的形成;5)羽状羽小支的产生。这些演化事件形成了多种曾存在于各类非鸟初龙类中的羽毛形态,但这些形态在鸟类演化过程中可能退化或丢失了;这些演化事件也产生了一些近似现代羽毛或者与现代羽毛完全相同的羽毛形态。非鸟恐龙身上的羽毛有一些现代羽毛具有的独特特征,但也有一些现生鸟羽没有的特征。尽管一些基于发育学资料建立的有关鸟类羽毛起源和早期演化的模型推测羽毛的起源是一个全新的演化事件,与爬行动物的鳞片无关,我们认为用来定义现代鸟羽的特征应该是逐步演化产生的,而不是突然出现。因此,对于羽毛演化而言,一个兼具逐步变化与完全创新的模型较为合理。从目前的证据推断,最早的羽毛既不是用来飞行也不是用来保暖,各种其他假说皆有可能,其中包括展示或者散热假说。展开整合性的研究有望为羽毛的起源问题提供更多思路。     

企鹅化石描绘了远古的羽毛

一项新的研究报告称,一个3500万年前的企鹅羽毛化石披露了某些现代羽毛特质——在鸟羽化石中发现了存在于现代鸟类的羽毛中被称为黑色素体的色素颗粒。     

mtDNA条形码在鹦形目物种鉴定中的应用及评估

鹦鹉是具有超凡魅力的鸟类,其羽毛和学习能力使它们成为备受追捧的宠物.近年来,大量的非法贸易对鹦鹉原生种群的生存造成了严重威胁.为了减少贩运活禽的运输困难,走私者经常选择鸟蛋来运输,这也给物种的形态学鉴定带来了困难.本研究以北京海关缉私局查获的97枚鹦鹉蛋为材料,探讨了基于线粒体基因Cyt b,CO Ⅰ,12S rRNA和16S rRNA四种条形码的鹦鹉物种识别率,根据现有的参考数据库,81％的鹦鹉蛋能鉴定到物种水平,19％的蛋只能鉴定到科或属的水平.本研究同时对GenBank中鹦形目现有的线粒体基因条形码序列及其全基因组数据进行了全面统计与分析,发现目前GenBank中只有77.33％的物种具有线粒体基因Cyt b,CO Ⅰ,12S rRNA和16S rRNA的相关序列信息,参考数据库中mtDNA序列的缺失,为其物种的准确识别造成了很大阻碍.本研究以期通过对参考数据库中鹦形目鸟类mtDNA条形码的统计与评估,为相关执法部门以及检验鉴定机构提供一定参考.     

科学家首次揭示早期鸟类曾有四个翅膀

山东天宇自然博物馆郑晓廷、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所周忠和与徐星研究员等通过分析山东天宇自然博物馆的化石,发现11件早期原始鸟类标本后肢上长有羽毛的明显迹象。研究人员对这些早期鸟类后肢羽毛或皮肤结构的进行了仔细观察和对比研究,确认这些鸟类后肢羽毛的存在证实了早期鸟类演化过程中曾存在一个与似鸟恐龙相似的四翼阶段,并且后肢羽翼也具备协助飞翔的气动功     

DNA宏条形码技术在鸟类食性分析中的运用

鸟类在全球广泛分布,不同鸟类物种利用的食物类群存在很大差异,而食性研究是动物营养学和生态学领域的重要研究内容。本文对一些传统鸟类食性鉴别方式及其不足进行回顾,传统鸟类食性鉴别方式包含扎颈法、剖胃法、粪便收集法、相机记录法等。随着测序技术的高速发展,DNA宏条形码技术出现,并广泛应用于动物食性研究。近些年来,该技术也被应用于鸟类食性研究中。本文综述了DNA条形码和DNA宏条形码的操作原理和条件,对鸟类食性研究中的DNA条形码与引物的选择做了详细介绍。对比传统鉴别方法,DNA宏条形码技术降低了物种鉴定难度,减少了人为影响因素,提高了目标样本中物种的鉴定效率,能对粪便、胃容物等混合或不成型样本进行分析。另一方面,在扩增多物种混合的DNA样品中的目标片段时,可能出现偏离,造成结果的不确定性,并且难以根据结果得出较准确各食物组分的比例。未来在使用宏条形码技术对鸟类食性的分析中,可结合其他方法改善对食物的量化以及食物属性的判断。     

石油污染对鸟类的影响及石油污染清洁修复技术的研究进展

石油污染物通过自然泄漏和各种人类活动进入生态环境,对鸟类的生存产生影响。本文综述了国内外有关石油污染物对鸟类所产生的影响、受污染鸟类及其栖息地的清洁修复技术的研究现状以及发展趋势。现有研究发现,石油的毒性和石油对羽毛结构与功能的破坏是石油污染影响鸟类的主要原因。石油污染不仅对鸟类有直接的致死作用,而且能产生许多慢性危害,包括引起鸟类溶血性贫血、使其免疫能力下降、降低羽毛的保温和防水能力等。对鸟类栖息地中的石油污染进行及时清理并开展对受污染鸟类的清洁修复工作,是减轻石油污染对鸟类影响的重要手段。我国作为石油消费大国,关于石油污染对鸟类影响的研究与国外相比滞后,亟需在石油污染对鸟类的短期和长期影响、受污染鸟类及其栖息地的清洁修复技术等方面开展更多的研究。