【新品种恐龙】拥有膜质翅膀 辽宁发现1.63亿年前“长臂浑元龙”

撰文: 叶琪
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英国著名科学期刊《自然》的最新一期刊登了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所科研人员的研究成果,他们发现侏罗纪“擅攀鸟龙类”的新品种恐龙,曾经演化出类似蝙蝠的膜质翅膀。新品种恐龙与拥有鸟类飞羽的恐龙截然不同,其身体结构表明恐龙在演化成为鸟类的过程中,出现令人意想不到的飞行尝试,是另一条“飞行路线”。
相关化石在辽宁发现,距今约1.63亿年,被命名为长臂浑元龙(Ambopteryx longibrachium),意思就是拥有膜质翅膀翼龙和恐龙的混合体,是至今最完整的擅攀鸟龙类化石。

研究成果在最新一期的《自然》期刊上刊登。(网上图片)
长臂浑元龙的标本。(中新网)

据了解,擅攀鸟龙类本身已是恐龙中最为怪异的类群,其生活在侏罗纪晚期,迄今发现的仅有三个属种,分别是宁城树息龙(Epidendrosaurus ningchengensis)、胡氏耀龙(Epidexipteryx hui)和奇翼龙(Yi qi)。

擅攀鸟龙类形态特殊,头骨高耸、四肢纤细、第三手指(最外侧的手指)加长、古老的2-3-4手指指式、尾骨缩短等,俨然是恐龙和鸟类的混合体,一度被认为与鸟类具有最近亲缘关系的兽脚类恐龙。

长臂混元龙复原图。(中国科学院古脊椎动物与古人类研究所)

惟一直以来标本不完整或只有幼年个体,大量形态特征难以观察,令其在演代史上显得扑朔迷离。以奇翼龙为例,其前肢附著翼膜,还具有一根棒状长骨,如此情况在其它恐龙,包括鸟类中皆没有对应的同源结构。由于奇翼龙的标本仅有一件,保存不完整,学者对棒状长骨和翼膜的结构还存有争议。 

至于最新发现的长臂浑元龙,其体长约32厘米,体重约306克,最特别之处是肱骨近端关节面、手指及腰带的形态,明显不同于其它擅攀鸟龙类,甚至拥有原始鸟类的尾综骨。缩短的尾综骨会进一步将身体重心前移,有利于在飞行或滑翔时保持稳定。

更重要是,研究人员在长臂浑元龙身上发现与奇翼龙相似的棒状长骨和翼膜,首次为擅攀鸟龙类拥有棒状长骨和翼膜提供确切证据。长臂浑元龙体内保存有胃石和疑似尚未完全消化的骨质胃容物,亦是首次在擅攀鸟龙类中发现的与食性相关的证据,研究人员推测其为杂食性。

图A:长臂浑元龙正型标本;图B:长臂浑元龙的骨骼复原图;图C:膜质翼膜色素体;图D:骨质胃容物组织切片。(中国科学院古脊椎动物与古人类研究所)

研究人员在对比恐龙前肢时,发现擅攀鸟龙类的前肢比例构成非常奇特,长臂浑元龙的前肢更是异常加长,甚至超越许多中生代的鸟类。研究结果显示,从近鸟型恐龙(Paraves)起前肢已开始加长,但仅有擅攀鸟龙类的加长程度接近中生代鸟类,且是其它非鸟龙类恐龙从未未试过。擅攀鸟龙类前肢的加长主要源自肱骨和尺骨,但鸟类、驰龙类或者伤齿龙类则是掌骨的加长,前肢拥有飞羽。

在飞行起源中,近鸟型恐龙不同类群显示出不同的前肢加长过程,擅攀鸟龙类通过肱骨加长,结合第三手指和棒状长骨附着膜质翅膀,至驰龙类、伤齿龙类和鸟类则通过掌骨的加长以附着羽状翅膀。(中国科学院古脊椎动物与古人类研究所)

研究人员认为,擅攀鸟龙类与鸟类、驰龙类和伤齿龙类有所不同,显示出两种不同的飞行模式,前者是膜质翅膀和短掌骨,后者是羽毛翅膀和长掌骨。已知的擅攀鸟龙类均生活在侏罗纪晚期,但类似的膜质翅膀并没有在白垩纪的恐龙中出现。至于由飞羽构成的翅膀则在侏罗纪晚期出现后,一直延续至白垩纪,最终经过漫长的演化变成鸟类的羽翼。由此可见,擅攀鸟龙类独特的飞行结构,代表恐龙在飞行演化的一次短暂尝试,可惜终因生物竞争和自然选择而消失。

(综合报道)