象鳥住在非洲東方的大島:馬達加斯加,曾經是世界最大的鳥類,最大隻有一公噸,但是已經全部滅團。這個 2023 年的論文從許多「蛋殼」取得古代DNA,試著摸索象鳥漫長的演化歷史。

Molecular exploration of fossil eggshell uncovers hidden lineage of giant extinct bird

蛋殼古代DNA,大象鳥歷史

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許多人會覺得奇妙,為什麼蛋殼有 DNA!其實硬硬的蛋殼,雖然以礦物質為主,內部仍有少數細胞,古早蛋殼有機會成為古代DNA 的來源。

 

象鳥不是一種鳥,而是一大群鳥,算是馬達加斯加的特有戰隊,至少在數百年前已經全部滅團,以前只能根據化石型態分類。

 

象鳥乍看和非洲的鴕鳥相似,都是不會飛的大鳥。但是演化上,象鳥最近的現生親戚不是鴕鳥,而是遠在紐西蘭的奇異鳥。由此可以想像,象鳥的歷史應該相當悠久。

 

這個論文從馬達加斯加各地,291 處搜集 960 件象鳥蛋殼,碳同位素定年顯示介於距今 1290 到 6190 年前。可以確認,至少到 1300 年前那個時刻,依然有某些象鳥存活。

 

蛋殼古代DNA,大象鳥歷史

 

蛋殼和骨頭一樣有型態差異,可以推測是哪種鳥,還能判斷體型。論文估計數千年前,最大的象鳥蛋有 10.47 公斤重,象鳥則為 1000 公斤大隻;最小的象鳥蛋只有 0.86 公斤,象鳥為 41 公斤左右。

 

論文取得 17 個完整、4 個殘缺的粒線體基因組。由 DNA 差異判斷象鳥們可以分為兩大群,一群是只在南部發現的 Mullerornithidae(中部應該也有),另一群是北中南部都存在的 Aepyornithidae。

 

兩大群差異不小,共同祖先能追溯到 3000 萬年前,適合各自歸為一個科。如果象鳥在馬達加斯加延續好幾千萬年,可以想像他們曾經衍生出許多型號,但是我們只知道最後一段時光的記錄。

 

Mullerornithidae 比較單純,一萬年內只有一個物種 Mullerornis modestus,姑且翻譯為穆勒象鳥科、屬、種。在馬達加斯加中部也能見到死鳥骨頭,因此穆勒象鳥曾經住在中部與南部,估計體型 80 公斤。

 

Aepyornithidae 比較複雜,分類有些爭議。之前有人分為兩個屬:Aepyornis 和 Vorombe,可是新資料指出,兩者遺傳上差異很小。 論文認為,所謂的 Aepyornis maximus Vorombe titan,儘管體型差異很大,Vorombe 足足有 175% 大,搞不好實際上是同一個物種,大隻鳥是女牲,小隻鳥是男牲。

 

兩性體型落差明顯,是其他鳥也能見到的特色。不過這兩款象鳥是否為同一物種,大概要靠細胞核 DNA 釐清。總之 Aepyornithidae 象鳥科旗下,應該只要一個 Aepyornis 象鳥屬即可。 

 

蛋殼古代DNA,大象鳥歷史

 

另一款中部的 Aepyornis hildebrandti 應該是不同物種,符合以前的分類。但是這回在馬達加斯加最北端,找到的 4 件蛋殼遺傳上自成一群。他們和 Aepyornis hildebrandti 最近,論文認為沒有分歧到足以明確分為另一個物種。

 

馬達加斯加的最北方缺乏象鳥化石,這項發現證實北部也有象鳥,而且至少是另一個自成一群的族群。獲得更多證據以前,可以先將其視為 Aepyornis hildebrandti 旗下的北部鳥。估計北部鳥的蛋有 3 公斤,體型為 230 公斤,和中部鳥 235 公斤差不多(也有估計是 283 公斤)。

 

根據遺傳差異估計,Aepyornis 們的共同祖先為 122 萬年,當時體型可能為 400 到 500 公斤。旗下的 Aepyornis maximusVorombe titan)曾經是世界最大的鳥類,達到 700 到 1000 公斤,算是比祖先更巨大化的衍生特徵。

 

整理一下新論文的分類。已知象鳥們的共同祖先,能追溯到 3000 萬年前,最近一萬年內存在 2 個科。

 

穆勒象鳥科 Mullerornithidae,旗下只有一個屬、種:

*穆勒象鳥 Mullerornis modestus,有多個其他名號,不過應該就一款。

 

象鳥科 Aepyornithidae,只有一個屬:象鳥屬 Aepyornis,旗下至少 2 個物種,最多可能 4 個:

*希氏象鳥 Aepyornis hildebrandti 共存至少 2 個遺傳族群;一群住在馬達加斯加最北端,或許可以再區分出新物種。

*巨型象鳥 Aepyornis maximusVorombe titan 可能是同一物種,兩群遺傳差異很小,Vorombe 屬應該取消。

 

象鳥,我們懷念他。

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新聞稿:

Ancient eggshells unlock discovery of extinct elephant bird lineage

 

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