1.63亿年前命名为1.63亿年“长臂浑元龙”带羽毛恐龙的善攀鸟龙
“长臂浑元龙”化石标本。孙自法摄
1.6亿年前,中国发现了侏罗纪具膜翅膀恐龙
记者9日从中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(中国科学院古脊椎研究所)获悉,该研究团队通过在辽宁收集了1.63亿年,并命名为“长臂浑元龙”最新研究发现,当恐龙演变成鸟类时,飞行器官除了羽毛外,还有像蝙蝠一样的膜翅膀。
研究员王敏展示“长臂浑元龙”复原图。孙自法摄
王敏、邹晶梅、徐椎研究所王敏、邹晶梅、徐兴、周忠和共同完成的这篇重大科研成果论文获得了国际权威学术期刊《自然》(Nature)发表在封面文章中。封面文章称,长臂浑元龙中发现的蝙蝠般的膜翅膀进一步表明,当恐龙进化成鸟类时,飞行的起源比以前想象的要复杂。
研究员王敏展示介绍“长臂浑元龙”化石标本。孙自法摄
论文第一作者、中国科学院古脊柱研究所研究员王敏表示,长臂浑元龙属于中国只出现的好攀鸟龙。它的发现和研究成果最重要的意义在于,当恐龙进化到鸟类,尤其是飞行起源时,不仅有羽毛等单一飞行器官的组成,还有以膜翅膀为代表结构的飞行器官。
王敏研究员介绍“长臂浑元龙”发现和研究进展。孙自法摄
据报道,翼龙、鸟类和蝙蝠在脊史中,翼龙、鸟类和蝙蝠独立进化出不同形状的飞行结构。与翼龙和蝙蝠不完整的化石记录相比,羽毛恐龙和早期鸟类化石的不断发现,特别是由于中国中晚侏罗世的燕辽生物群和早期白垩世的热河生物群,使鸟类飞行起源的重要科学问题取得了重要进展。其中,善攀鸟龙作为恐龙家族中最奇怪的群体,生活在中晚侏罗世。以前只发现宁城树栖龙、胡氏耀龙、奇翼龙三种。善攀鸟龙有一种特殊的形式,就像恐龙和鸟一样“混合体”,兽脚类恐龙曾被认为与鸟类有着最近的亲缘关系。
2017年,中国科学院院士周忠和率领的国家自然科学基金基础科学中心项目团队在辽宁晚侏罗世地层考察期间,在燕辽生物群晚侏罗世早期获得了一块新化石。经过一年的室内修复、实验和比较研究,研究团队认为它代表了一种新的好攀鸟龙,将它命名为“长臂浑元龙”(意思是薄膜翅膀和恐龙的混合物,如翼龙),其正型标本也是已知最完整的善攀鸟龙化石。
中生代虚骨龙系统树和肢骨进化。王敏提供图片
浑元龙长臂约32厘米,体重约306克。它在肱骨近端关节表面、手指和腰带的形状上与其他攀岩龙明显不同,尾骨如原始鸟类有利于在飞行/滑翔时保持稳定。更重要的是,研究人员还在长臂浑元龙化石上发现了类似奇翼龙的棒状长骨和翼膜,为善攀鸟龙中棒状长骨和翼膜的出现提供了准确的证据。此外,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,这是在善攀鸟龙类中首次发现的与食性相关的证据,研究人员推测其为杂食性恐龙。
鉴于长臂浑元龙前肢异常加长甚至超过大多数中生代鸟类的奇怪结构,是否与翼膜的出现有关,王敏采用基于系统发育关系的主要成分分析方法进行研究,结果表明,自副鸟类(包括所有鸟类,但不包括偷蛋龙最广泛的群体)开始,前肢开始加长,但只有好的攀岩龙接近中生代鸟类,在这种程度上,其他非鸟类恐龙从未获得过,并显示出两种不同的飞行模式——“膜翅和短掌骨”“羽毛翅膀和长掌骨”前肢结构的巨大变化。
王敏说,已知的好攀岩龙生活在晚侏罗世,类似的膜翅膀没有出现在白垩纪恐龙中,飞羽的翅膀从晚侏罗世延续到白垩纪,经过长时间的进化,鸟的翅膀最终形成。长臂浑元龙的发现及研究表明,在恐龙向鸟类演化历程中出现大量意想不到的适应飞行的尝试,善攀鸟龙类独特的飞行结构代表了飞行演化的一次短暂尝试。