翼龙研究中国为何领先
2015-11-09 12:23:46   来源:化石网   评论:0 点击:

翼龙研究中国为何领先(化石网报道)据北京晚报(蔡文清):欢迎来到翼龙的世界,在这里你将能亲眼见到那些在1亿多年前统治天空的空中霸主,了解它们的生活习性和演化历程。有人称它们为会飞的恐龙,其实,它们并


翼龙研究中国为何领先

(化石网报道)据北京晚报(蔡文清):“欢迎来到翼龙的世界,在这里你将能亲眼见到那些在1亿多年前统治天空的空中霸主,了解它们的生活习性和演化历程。有人称它们为会飞的恐龙,其实,它们并不是恐龙,它们自成一派……”本周二,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所和哈密博物馆联合举办的“飞向白垩纪——中国翼龙展”在新疆哈密开幕,这是在我国乃至亚洲举办的最大翼龙专题展览,集中展示了我国近年来发现的各种代表性翼龙化石标本,其中有30多件珍贵展品为天山哈密翼龙标本和世界上首次发现的三维立体翼龙蛋。

翼龙并不是恐龙,由于飞行的需要,翼龙的骨骼纤细且中空,化石很难保存下来。中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员汪筱林团队自2006年起一直在哈密进行连续的野外科考,通过近十年的野外考察和研究,发现并证明哈密地区距今约1.2亿年前的早白垩纪翼龙和恐龙等脊椎动物化石埋藏极为丰富,分布广泛,尤其翼龙化石的富集程度非常罕见,是世界上已知最大和最富集的翼龙化石遗址。

中科院古脊椎所研究员、巴西科学院外籍院士、哈密科考队长汪筱林介绍,哈密翼龙化石分布区不但是世界上已知最大和最富集的翼龙化石产地,也是目前世界上唯一一处三维保存的翼龙蛋和雌、雄个体共生的翼龙化石遗址。在这次展览中,也展出了在哈密发掘出的5枚三维立体保存的翼龙蛋。

在挖掘出的5枚三维立体保存的翼龙蛋之前,世界上仅发现4枚翼龙蛋,都被压扁了。考古研究专家在对这5枚翼龙蛋宏观形态、蛋壳显微结构和元素组成等进行深入研究后,发现了一些此前从未知晓的特性。

2014年6月5日,哈密翼龙化石的研究成果以封面文章发表在世界著名三大刊物之一的美国《细胞》(Cell)子刊《现代生物学》(Current Biology)上,在国际古生物学界引起巨大反响,古生物学界认为这是翼龙发现和研究两百年来最激动人心的发现之一,对翼龙研究具有巨大潜在的和直接的影响。中国科学院院士、美国科学院外籍院士、国际古生物学会主席、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所所长周忠和表示,哈密地区在1.2亿至1.3亿年前的白垩纪时期有一个很好的生态系统,有温暖的气候和湖泊,成为翼龙生活的一个乐园,这么大的种群集中在一个地区,是世界上迄今为止绝无仅有的,相信随着发掘和研究工作的进一步开展,更多关于翼龙及翼龙蛋的奥秘将会被揭开。

此次展览分为7项内容,按照时代和分类介绍了翼龙家族的详细信息,包括翼龙的大小、飞行能力、食物、生殖等人们非常好奇的内容,并将翼龙蛋与现生爬行动物蛋及鸟类蛋进行了对比,同时还介绍了天山哈密翼龙的发现、哈密地区地质概况的化石层位、埋藏特征、重大学术价值及国际古生物界的影响。展览将历时三个月。在开展仪式上,哈密地区行署和中科院古脊椎动物与古人类研究所签订了合作协议,将共同建设哈密翼龙遗址博物馆,推动哈密翼龙遗址申报国家地质公园和世界自然遗产。

翼龙比鸟更早上天

翼龙是神秘的会飞的爬行动物,比鸟类早约7000万年飞向天空,也是最早飞向蓝天的三类脊椎动物(翼龙、鸟和蝙蝠)中唯一灭绝的类群。2005年,中科院古脊椎所邱占祥研究员等前往新疆吐鲁番和哈密地区考察时,在野外发现几小块非常破碎的骨骼,认为可能属于翼龙化石,交由以翼龙研究闻名的汪筱林研究员进行鉴定确认,由此揭开哈密翼龙重大发现和研究的序幕。

“通过研究在这一地区发现的40个同一属种的雌、雄翼龙个体和它们的5枚蛋化石,在翼龙的性双型、个体发育、翼龙蛋及其蛋壳显微结构、生殖和生态习性等方面都取得了重要进展。”10年的野外考察使得汪筱林研究团队收获颇丰,他们发现,哈密地区的翼龙化石分布区不但是世界上已知最大和最富集的翼龙化石产地,而且还是目前世界上唯一一处三维保存的翼龙蛋和雌、雄个体共生的翼龙化石遗址。

在哈密戈壁,风力常年在7级以上,年降水量不足30毫米,自然环境恶劣,记者注意到,裸露在地表的翼龙化石非常脆弱,稍微一碰就状如齑粉,非常令人惋惜。“鉴于哈密翼龙化石的集中富集和分布,有必要对其进行进一步的科学研究和遗址保护。”在哈密戈壁现场考察的周忠和院士表示,化石保护一方面要防止人为破坏,如有些地区发现古生物遗迹后出现的哄抢或破坏性挖掘,另一方面还要注意自然风化作用的影响。

古生物学家的使命

作为一位古生物学家,化石就是汪筱林的最爱,揭示化石背后的秘密就是他的使命所在。就像被焚劫后的图书馆中的书页一样,化石是记录地球生命进化历史的最好工具,在人类出现之前,地球上的生命演化史如何书写,这个链条上至今还有许许多多的谜团等待破解,只能从化石这种惟一的纽带中寻找。

有这样一批人,他们用化石研究追寻史前生命的蛛丝马迹,描绘着一幅幅定格在亿万年前的“生命画卷”,他们被称做“古生物学家”。与世界上发现的众多恐龙化石相比,飞行爬行动物翼龙的化石实在太少了,因此当2005年汪筱林第一次在新疆哈密这一广袤地区发现让他魂牵梦绕的翼龙化石时,他再也不舍离开,至今已耕耘10年之久。

记者此次跟随汪筱林团队深入哈密地区的戈壁,已是深秋,戈壁滩上黄沙漫漫,大自然有如鬼斧神工将历经千百万年风化依然耸立的岩石削成各种造型,走近细看,白垩纪时代的水平岩层清晰如画,1.2亿年前,这里曾经是翼龙的乐土,如今它们的遗骸已成化石静静地隐身其中。

多年野外考察练就的火眼金睛使得汪筱林能够从仅露出的一点骨骼断面中判断出岩层中的化石真相,在他的指点下,记者找到了零星几块翼龙化石,这些化石为白色片状,在常年风化作用下极易碎,须小心捧在手心。

翼龙研究重大发现

汪筱林团队关于哈密翼龙的论文在世界著名科学期刊发表后,被誉为翼龙研究200年来最令人激动的发现之一。

发现一:翼龙可能遭遇风暴潮而灭亡

由于飞行需要,翼龙的骨骼纤细中空,化石被发现时一般都被压碎了,但汪筱林团队发现,在哈密地区发现的翼龙化石虽然分裂破碎者居多,但翼龙的整个骨骼几乎都完整地保存下来,特别是在翼龙化石群中发现了大量完整的头骨和下颌,没有任何被搬运破坏的痕迹。是什么原因导致曾经生活在哈密地区的翼龙种群灭亡呢?

化石就是地球生命的轨迹,大量哈密翼龙化石的发现让汪筱林的头脑中开始了一段穿越时空的探索,他推断,亿万年前的哈密地区,森林茂密,湖沼遍地,气候暖湿,是爬行动物的天下,乌云密布的天空中,正展翅翱翔的翼龙遮天蔽日,平静的湖边,有的翼龙正在吃鱼,有的正在嬉戏,有的正在产蛋,它们丝毫没有察觉到死神的逼近。突然,一场罕见的风暴降临,湖水涌起滔天巨浪将翼龙悉数卷起,无论它们怎样挣扎都无法逃脱,成千上万的尸体被撕裂,最终被快速掩埋在湖岸边,汪筱林认为,一场突发的大风暴给翼龙家族带来了毁灭性打击,这是一场集群死亡的毁灭性灾难,突然的湖泊风暴下,所有翼龙连同它们产在岸边沙滩软泥中的蛋,一起卷入泥沙中被迅速埋藏。“翼龙骨骼及蛋被完整保存,没有被搬运破坏的痕迹,这正是成群生活着的翼龙被突发风暴形成的灾难事件导致集群死亡快速埋藏的结果。”

发现二:不同头饰确立性别

此前学术界关于翼龙性别的确认方法是依据有、无头饰确认雄、雌性别。汪筱林通过对哈密翼龙的研究发现,在数十个哈密翼龙的头骨中,毫无例外地都发育头饰,说明此前的方法并不正确,他由此推断,哈密翼龙头骨发育的不同大小、不同形状和不同厚薄的头饰是鉴别雌、雄个体的标志。“一类头骨脊较大,出现的位置相对靠前,脊的前缘强烈向前向上弯曲;另一类头骨脊较小,出现的位置也相对靠后”。汪筱林解释说,脊较大的为雄性,具有性展示的功能。

由于在哈密发现的翼龙化石个体数量多、三维结构好,汪筱林还发现了翼龙最明显的个体发育差异表现在上、下颌的前部,哈密翼龙从幼年到成年,上、下颌前部逐渐出现明显的侧向膨大,强有力的上下颌是翼龙捕鱼为生的有利条件,这一个体发育特征在已知的翼龙类群中尚属第一次发现。

发现三:翼龙蛋与蛇蛋相似

在哈密翼龙蛋发现前,世界上仅有4枚二维压扁的翼龙蛋被报道,其中3枚来自中国辽西,一枚来自阿根廷。压扁的翼龙蛋化石均为平面的砂岩结构化石,在对翼龙的生物研究上容易产生相对误判。而汪筱林团队首次发现了三维保存的翼龙蛋化石,这些化石都保存完整,仅表现为明显的挤压变形。

汪筱林通过对5枚三维立体保存的翼龙蛋化石研究发现,这些蛋化石呈现近两端对称的长椭圆形,和现生的爬行动物与鸟蛋一样,长轴为60至65毫米,蛋壳具有双层结构,外层是薄的钙质硬壳,内层为较厚的革质状软质壳膜,壳膜厚度可达钙质硬壳厚度的三倍,其蛋壳结构与现生爬行动物如蛇类的某些“软壳蛋”非常相似,从而填补了翼龙繁殖行为和生态习性研究上的一些空白。

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