——習(xí)近平總書記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國(guó)科學(xué)院辦院方針
語音播報(bào)
北京時(shí)間5月9日出版的學(xué)術(shù)期刊《自然》以封面文章的形式發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所王敏、鄒晶梅、徐星、周忠和的研究成果:發(fā)現(xiàn)侏羅紀(jì)具膜質(zhì)翅膀的恐龍——長(zhǎng)臂渾元龍,揭示了演化過程中“一條匪夷所思的征服藍(lán)天之路”。
長(zhǎng)臂渾元龍標(biāo)本是2017年中國(guó)科學(xué)院院士周忠和帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在遼寧晚侏羅世地層考察時(shí)獲得的一件新化石,發(fā)現(xiàn)于燕遼生物群晚侏羅世早期的海房溝組(距今約1.63億年)。經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)一年的室內(nèi)修理、實(shí)驗(yàn)和對(duì)比研究,研究團(tuán)隊(duì)復(fù)原了渾元龍,它體長(zhǎng)約32厘米,體重約306克,為雜食性。研究人員認(rèn)為其代表一新的善攀鳥龍類。渾元龍的正型標(biāo)本是目前已知最完整的善攀鳥龍類化石,為了解這類恐龍?zhí)峁┝舜罅啃螒B(tài)和生態(tài)學(xué)信息。
周忠和介紹,在脊椎動(dòng)物漫長(zhǎng)的演化史中,翼龍、鳥類和蝙蝠獨(dú)立演化出了形態(tài)迥異的飛行結(jié)構(gòu)。相較翼龍和蝙蝠不完整的化石記錄,隨著不斷發(fā)現(xiàn)的帶羽毛恐龍和早期鳥類化石,尤其得益于我國(guó)中晚侏羅世的燕遼生物群和早白堊世的熱河生物群,有關(guān)鳥類飛行起源這一重要科學(xué)問題取得了重要進(jìn)展,而擅攀鳥龍類的發(fā)現(xiàn)則揭示了“一條匪夷所思的征服藍(lán)天之路”。
王敏研究員介紹,善攀鳥龍類是恐龍家族中最為怪異的類群,生活在中—晚侏羅世,迄今發(fā)現(xiàn)的僅有三個(gè)屬種:寧城樹棲龍、胡氏耀龍和奇翼龍。善攀鳥龍類形態(tài)特殊,儼然是恐龍和鳥類的“混合體”,一度被認(rèn)為是和鳥類具有最近親緣關(guān)系的獸腳類恐龍。但已發(fā)現(xiàn)的標(biāo)本或不完整,或?qū)儆谟啄陚€(gè)體,大量形態(tài)特征難以觀察,使其在演化樹上的位置撲朔迷離。2015年徐星研究員等命名的奇翼龍更加為這一類群增添神秘色彩——奇翼龍的前肢附著翼膜,還具有一根棒狀長(zhǎng)骨,這樣的長(zhǎng)骨在其他恐龍(包括鳥類)中沒有對(duì)應(yīng)的同源結(jié)構(gòu),因此,奇翼龍被復(fù)原成類似翼龍那樣具有膜質(zhì)翅膀而能夠滑翔。但奇翼龍的標(biāo)本僅有一件,保存又不完整,因此對(duì)于棒狀長(zhǎng)骨和翼膜的結(jié)構(gòu)還存有爭(zhēng)議。
長(zhǎng)臂渾元龍的發(fā)現(xiàn)或?qū)檫@樣的爭(zhēng)議畫上句號(hào)。渾元龍?jiān)陔殴墙岁P(guān)節(jié)面、手指和腰帶形態(tài)方面明顯不同于其他善攀鳥龍類,并且具有原始鳥類那樣的尾綜骨,如此縮短的尾骨能進(jìn)一步將身體重心前移,有利于在飛行、滑翔時(shí)保持穩(wěn)定。更為重要的是,研究人員在渾元龍身上發(fā)現(xiàn)了和奇翼龍相似的棒狀長(zhǎng)骨和翼膜(翼膜中保存有色素體),這一新發(fā)現(xiàn)為棒狀長(zhǎng)骨和翼膜在善攀鳥龍類中的出現(xiàn)提供了確切無疑的證據(jù)。
研究人員認(rèn)為,侏羅紀(jì)善攀鳥龍類的膜質(zhì)翅膀與鳥類翅膀的原理不同,是一種完全不同的飛行嘗試。渾元龍的前肢異常加長(zhǎng),甚至超過了中生代多數(shù)鳥類。王敏介紹,研究人員采用基于系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系的主成分分析方法,認(rèn)為善攀鳥龍類通過加長(zhǎng)的肱骨和尺骨、第三手指,與棒狀長(zhǎng)骨來附著膜質(zhì)的翅膀,是“膜質(zhì)翅膀和短掌骨”飛行模式;而鳥類、馳龍類和傷齒龍類則需要較長(zhǎng)的掌骨來附著飛羽,是“羽毛翅膀和長(zhǎng)掌骨”飛行模式。
王敏說:“已知的善攀鳥龍類均生活在晚侏羅世,類似的膜質(zhì)翅膀沒有在之后的白堊紀(jì)恐龍中出現(xiàn)。而由飛羽構(gòu)成的翅膀自晚侏羅世出現(xiàn)就延續(xù)到白堊紀(jì),經(jīng)過漫長(zhǎng)的演化最終形成了鳥類的羽翼,使后者成了多樣性最豐富的現(xiàn)生四足動(dòng)物。善攀鳥龍類獨(dú)特的飛行結(jié)構(gòu)或許代表了飛行演化的一次短暫嘗試?!?/p>
?。ㄔd于《光明日?qǐng)?bào)》 2019-05-10 08版)
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