【新品種恐龍】擁有膜質翅膀 遼寧發現1.63億年前「長臂渾元龍」

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英國著名科學期刊《自然》的最新一期刊登了中國科學院古脊椎動物與古人類研究所科研人員的研究成果,他們發現侏羅紀「擅攀鳥龍類」的新品種恐龍,曾經演化出類似蝙蝠的膜質翅膀。新品種恐龍與擁有鳥類飛羽的恐龍截然不同,其身體結構表明恐龍在演化成為鳥類的過程中,出現令人意想不到的飛行嘗試,是另一條「飛行路線」。

相關化石在遼寧發現,距今約1.63億年,被命名為長臂渾元龍(Ambopteryx longibrachium),意思就是擁有膜質翅膀翼龍和恐龍的混合體,是至今最完整的擅攀鳥龍類化石。

研究成果在最新一期的《自然》期刊上刊登。(網上圖片)

長臂渾元龍的標本。(中新網)

據了解,擅攀鳥龍類本身已是恐龍中最為怪異的類群,其生活在侏羅紀晚期,迄今發現的僅有三個屬種,分別是寧城樹息龍(Epidendrosaurus ningchengensis)、胡氏耀龍(Epidexipteryx hui)和奇翼龍(Yi qi)。

擅攀鳥龍類形態特殊,頭骨高聳、四肢纖細、第三手指(最外側的手指)加長、古老的2-3-4手指指式、尾骨縮短等,儼然是恐龍和鳥類的混合體,一度被認為與鳥類具有最近親緣關係的獸腳類恐龍。

長臂混元龍復原圖。(中國科學院古脊椎動物與古人類研究所)

惟一直以來標本不完整或只有幼年個體,大量形態特徵難以觀察,令其在演代史上顯得撲朔迷離。以奇翼龍為例,其前肢附著翼膜,還具有一根棒狀長骨,如此情況在其它恐龍,包括鳥類中皆沒有對應的同源結構。由於奇翼龍的標本僅有一件,保存不完整,學者對棒狀長骨和翼膜的結構還存有爭議。 

至於最新發現的長臂渾元龍,其體長約32厘米,體重約306克,最特別之處是肱骨近端關節面、手指及腰帶的形態,明顯不同於其它擅攀鳥龍類,甚至擁有原始鳥類的尾綜骨。縮短的尾綜骨會進一步將身體重心前移,有利於在飛行或滑翔時保持穩定。

更重要是,研究人員在長臂渾元龍身上發現與奇翼龍相似的棒狀長骨和翼膜,首次為擅攀鳥龍類擁有棒狀長骨和翼膜提供確切證據。長臂渾元龍體內保存有胃石和疑似尚未完全消化的骨質胃容物,亦是首次在擅攀鳥龍類中發現的與食性相關的證據,研究人員推測其為雜食性。

圖A:長臂渾元龍正型標本;圖B:長臂渾元龍的骨骼復原圖;圖C:膜質翼膜色素體;圖D:骨質胃容物組織切片。(中國科學院古脊椎動物與古人類研究所)

研究人員在對比恐龍前肢時,發現擅攀鳥龍類的前肢比例構成非常奇特,長臂渾元龍的前肢更是異常加長,甚至超越許多中生代的鳥類。研究結果顯示,從近鳥型恐龍(Paraves)起前肢已開始加長,但僅有擅攀鳥龍類的加長程度接近中生代鳥類,且是其它非鳥龍類恐龍從未未試過。擅攀鳥龍類前肢的加長主要源自肱骨和尺骨,但鳥類、馳龍類或者傷齒龍類則是掌骨的加長,前肢擁有飛羽。

在飛行起源中,近鳥型恐龍不同類群顯示出不同的前肢加長過程,擅攀鳥龍類通過肱骨加長,結合第三手指和棒狀長骨附着膜質翅膀,至馳龍類、傷齒龍類和鳥類則通過掌骨的加長以附着羽狀翅膀。(中國科學院古脊椎動物與古人類研究所)

研究人員認為,擅攀鳥龍類與鳥類、馳龍類和傷齒龍類有所不同,顯示出兩種不同的飛行模式,前者是膜質翅膀和短掌骨,後者是羽毛翅膀和長掌骨。已知的擅攀鳥龍類均生活在侏羅紀晚期,但類似的膜質翅膀並沒有在白堊紀的恐龍中出現。至於由飛羽構成的翅膀則在侏羅紀晚期出現後,一直延續至白堊紀,最終經過漫長的演化變成鳥類的羽翼。由此可見,擅攀鳥龍類獨特的飛行結構,代表恐龍在飛行演化的一次短暫嘗試,可惜終因生物競爭和自然選擇而消失。

(綜合報道)



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