中国发现1.6亿年前侏罗纪具膜质翅膀恐龙“长臂浑元龙”

中新网北京5月9日电 (记者孙自法)记者9日从中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(中科院古脊椎所)得悉,该所科研团队通过对1件收集于辽宁、距今1.63亿年并命名为“长臂浑元龙”的善攀鸟龙类带羽毛恐龙化石的最新研究发现:在恐龙向鸟类演变时,飞行器官除羽毛外,还有像蝙蝠1样的膜质翅膀。

由中科院古脊椎所王敏、邹晶梅、徐星、周忠和共同完成的这1重大科研成果论文,北京时间当天获国际权威学术期刊《自然》(Nature)以封面文章发表。该封面文章称,像蝙蝠1样的膜质翅膀,在长臂浑元龙中的发现,进1步表明了在恐龙向鸟类演变时,飞行的起源要比之前想象的更加复杂。

论文第1作者、中科院古脊椎所研究员王敏说,长臂浑元龙属于迄今仅仅出现在中国的善攀鸟龙类,它的发现及研究成果最重要的意义,就是表明在恐龙向鸟类的演变特别是在飞行起源时,其实不仅唯一羽毛这样单1飞行器官的构成方式,另外一种以膜质翅膀为代表结构的飞行器官也已出现。

据介绍,在脊椎动物漫长的演变史中,翼龙、鸟类和蝙蝠独立演变出形态悬殊的飞行结构。相较翼龙和蝙蝠不完全的化石记录,随着不断发现的带羽毛恐龙和初期鸟类化石,特别得益于中国中晚侏罗世的燕辽生物群和早白垩世的热河生物群,使有关鸟类飞行起源这1重要科学问题获得重要进展。其中,作为恐龙家族中最为奇异的类群,善攀鸟龙类生活在中晚侏罗世,此前发现的唯一宁城树栖龙、胡氏耀龙和奇翼龙3个属种,善攀鸟龙类形态特殊,俨然是恐龙和鸟类的“混合体”,并1度被认为是和鸟类具有最近亲缘关系的兽脚类恐龙。

2017年,中科院院士周忠和带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时,在燕辽生物群晚侏罗世初期的海房沟组(距今约1.63亿年)取得1件新化石,经太长达1年的室内修理、实验和对照研究,研究团队认为其代表1种新的善攀鸟龙类,将它命名为“长臂浑元龙”(意指翼龙那样膜质翅膀和恐龙的混合体),其正型标本也是目前已知最完全的善攀鸟龙类化石。

长臂浑元龙长约32厘米,体重约306克,其在肱骨近端关节面、手指和腰带形态方面明显不同于其他善攀鸟龙类,并且具有原始鸟类那样的尾综骨,有益于在飞行/滑翔时保持稳定。更加重要的是,研究人员在长臂浑元龙化石上还发现和奇翼龙类似的棒状长骨和翼膜,这1新发现为棒状长骨和翼膜在善攀鸟龙类中的出现提供了确切无疑的证据。另外,长臂浑元龙体内保存有胃石和疑似还没有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干的证据,研究人员推测其为杂食性恐龙。

针对长臂浑元龙前肢异常加长乃至超过中生代多数鸟类的奇特结构,是不是与翼膜的出现有关这1猜想,王敏等采取基于系统发育关系的主成份分析方法进行研究,结果显示,自副鸟类(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,但唯一善攀鸟龙类的加长程度接近中生代鸟类,而这1程度其他非鸟龙类恐龙从未取得,也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。