长臂浑元龙复原图(张宗达供图)。 |
(上接第一版)
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。
浑元龙的前肢异常加长,甚至超过了中生代多数鸟类。研究人员在对比恐龙前肢时,发现善攀鸟龙类的前肢比例构成非常奇特,而这样的差异是否与翼膜的出现有关?
为了证实这一猜测,王敏等采用基于系统发育关系的主成分分析方法来讨论中生代虚骨龙类(包括鸟类)四肢长度的演化,特别是在接近飞行起源时有哪些显著变化。
系统发育主成分分析是在传统的主成分分析上剔除亲缘关系,最大程度保证采样点的独立性,同时复原祖先节点的特征状态,从而展现不同类群的演化趋势。
研究结果显示,自副鸟类(Paraves,即包括所有鸟类,但不包括窃蛋龙类的最广义类群)开始,前肢开始加长,但仅有善攀鸟龙类的加长程度接近中生代鸟类,而这一程度其他非鸟龙类恐龙从未获得。
善攀鸟龙类前肢的加长主要源自肱骨和尺骨;在鸟类、驰龙类或者伤齿龙类中,则是掌骨的加长,而这些类群的前肢具有飞羽。
研究人员认为,善攀鸟龙类通过加长的肱骨和尺骨、第三手指,与棒状长骨来附着膜质的翅膀,而鸟类、驰龙类和伤齿龙类则需要较长的掌骨来附着飞羽,显示出两种不同的飞行模式——“膜质翅膀和短掌骨”“羽毛翅膀和长掌骨”——对前肢结构产生的巨大改变。
已知的善攀鸟龙类均生活在晚侏罗世,类似的膜质翅膀没有在白垩纪的恐龙中出现。
由飞羽构成的翅膀自晚侏罗世出现延续到白垩纪,经过漫长的演化最终形成了鸟类的羽翼,使后者成为了多样性最丰富的现生四足动物。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。
成果入选《自然》杂志当期封面(英国当地时间5月8日)。
成果亮点包括新发现的长臂浑元龙标本是善攀鸟龙类(恐龙家族中最为怪异的类群,形态特征俨然是恐龙和鸟类的“混合体”)最完整标本,为揭示该类群特征(形态、生态、食性等)提供重要依据。
新研究揭示,区别与成功征服蓝天的鸟类所发育的“羽毛翅膀和长掌骨”模式,善攀鸟龙类发育独特的“膜质翅膀和短掌骨”的前肢结构,代表飞行演化的一次短暂尝试。
该项研究成果全部由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所学者独立完成。