“奇翼龙”将人类对鸟类起源的认识又向前推进一步
2015-05-07 11:28:39   来源:化石网   评论:0 点击:

奇翼龙复原图(化石网配图)(化石网报道)据科学网(丁佳):位于山东省平邑县的山东天宇自然博物馆,保存着一件来自河北省青龙县侏罗系地层的化石。在这座号称全世界最大的恐龙博物馆的39万余件馆藏展品中,它


奇翼龙复原图(化石网配图)

(化石网报道)据科学网(丁佳):位于山东省平邑县的山东天宇自然博物馆,保存着一件来自河北省青龙县侏罗系地层的化石。在这座号称全世界最大的恐龙博物馆的39万余件馆藏展品中,它说不上有多么引人注目。

直到4月30日,英国《自然》杂志在线刊登了一篇中国学者的论文后,人们才发现了这块化石的绝妙之处——这种被命名为“奇翼龙”的小型恐龙,将人类对鸟类起源的认识又向前推进了一步。

神秘的骨头

奇翼龙属于一个名叫擅攀鸟龙类的恐龙类群,这一类群与鸟类的亲缘关系非常近,但长相奇特,有着短粗的头,外侧指部极长,尤其是其僵硬的羽毛呈丝状,更接近原始羽毛,而不像其他似鸟恐龙和鸟类拥有的片状羽毛。

然而,这还并不是奇翼龙最古怪的地方。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员徐星和临沂大学教授郑晓廷带领的一个科研团队研究了这种生活于约1.6亿年前的小恐龙,发现了奇翼龙腕部有一个棒状长骨结构,但类似结构从来没有在其他恐龙中发现过。

参与奇翼龙研究的古脊椎所加拿大籍副研究员舒克文对这块骨头感到一筹莫展。一次偶然的机会,他因为另外一个完全不同的项目查阅有关飞翔和滑翔脊椎动物的科学文献,碰巧在一篇文献中看到这样的章节,说鼯鼠具有一个棒状软骨结构,与腕部或肘部关联,支撑翼膜用以滑翔。

“随后,我在网上找到了一张日本鼯鼠腕部棒状结构的照片,它和奇翼龙腕部棒状结构惊人地相似,我立即告诉了徐星。”舒克文说。

为了揭示这一标本保存的重要信息,尤其是确认这个棒状结构的性质,徐星等采用了CT和扫描电镜等多种仪器对化石进行了分析,获取了包括软体组织上保存的黑色素体在内的信息,还分析了化石围岩和化石上的化学组分,最终确认了奇翼龙腕部的棒状结构是翼膜翅膀的关键组成部分。

“这件标本太过奇特,保存也不够精美,我们花费了很长时间才确认了这一结构。”徐星说。

飞进“死胡同”的恐龙?

奇翼龙的这块骨头,在如今的一些会飞的四足动物腕部、肘部或者踝部附近存在,除了鼯鼠,蝙蝠也是一个典型的例子。在所有这些动物中,这种棒状结构都支撑着翼膜,用于飞行或者滑翔。

在奇翼龙标本上,研究者确实也在棒状结构和指部附近发现了残缺翼膜。这意味着奇翼龙有着和鸟类及其恐龙近亲完全不同的翅膀,它的翅膀像蝙蝠一样,主要由翼膜构成,而不是像鸟类及其近亲那样主要由羽毛构成。

尽管通过形态特征分析和飞行能力计算,研究者相信奇翼龙的翅膀具有空气动力学功能,但奇翼龙并不是一个具有竞争力的飞翔者,它的空中生活似乎只限于在树木之间做短距离飞翔,或者从高处飞到地面。“我们还无法确定奇翼龙是采用扑翼飞行,滑翔,还是二者兼具。”徐星坦言,“但这是未来探索的一个重要方向,奇翼龙可能以滑翔为主,辅助以扑翼飞行。”

“奇翼龙生活在侏罗纪中期,因此它算是在鸟类支系飞翔演化过程中的一个先锋。”郑晓廷说,“它提醒我们,在飞翔演化的早期历史中,充满了创新尝试,许多支系走进了演化的死胡同,只有现生鸟类的这种飞行模式延续至今。”

中国鸟类起源研究进入“井喷期”

2014年12月19日出版的《科学》杂志,将鸟类起源研究与人造探测器首次登陆彗星等一起,评为2014年度世界十大科学突破。

从上世纪70年代开始,在美国耶鲁大学教授John Ostrom等人的努力下,鸟类起源于手盗龙类恐龙的假说成为了学界的主流。然而,庞大的手盗龙类如何演化为灵巧的现代鸟类,其中还存在着许多难解之谜。

从世界上最小的兽脚类恐龙——小盗龙,到摘下鸟类祖先始祖鸟的“光环”,再到迄今世界上体形最大的带羽毛恐龙——华丽羽王龙……得益于中国似鸟恐龙和早期鸟类化石的大量发现,近年来,中国鸟类起源研究取得了一系列重大进展,让这块拼图日渐完整。

近年来,采用整合手段研究演化问题成为学科新趋势,许多学者从现生动物解剖学、生理学、发育生物学,乃至基因组学角度开始对鸟类起源展开了探讨,取得了一批成果。

“我国需要加强各个学科交流,采用整合手段在鸟类起源方向展开深入研究,保持这一研究方向的领先优势,推动更多相关问题的解决。”徐星说,“这一领域依然存在许多要解答的问题,依然是目前古生物学和演化生物学的研究热点。”

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