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“中国龙”也有带翅膀的,还有它的化石呢

2021-01-26 08:29
来源:澎湃新闻·澎湃号·湃客
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原创 二猪 物种日历

在我小的时候,如果你说恐龙会飞,肯定是要被古生物爱好者嘲笑的。因为在那个时候人们的认识里,恐龙都是陆生的,水里、天上的中生代爬行动物,都不是恐龙。后来随着更多化石的发现,我们对于恐龙的了解也更加深入,也发现了鸟类实际上是一支兽脚恐龙的后裔,而在中生代也不乏穿梭飞行于树木之间、水面之上的鸟类,和长着羽毛会滑翔的恐龙。

翼龙不是恐龙,是和恐龙关系较近的,演化出飞行能力的主龙类。所以叫“翼龙”的动物,理所当然也不是恐龙……稍等一下,好像有哪里不对?

一种翼手龙Pterodactylus spectabilis的模式标本 | Ghedoghedo / Wikimedia Commons

我们今天的主角,是不是有点相似?| Corwin Sullivan et al. / Palaeoworld (2016)

长着蝙蝠翅膀的恐龙

最近十几年来,我们中国为古生物科研领域做出了非常巨大的贡献,一个又一个新奇物种的发现,一次又一次地让我们刷新了对古生物的认识,奇翼龙就是其中之一。虽然它的名字里有翼龙,但它真的不是翼龙,而是货真价实的恐龙。

2007年,在河北省青龙县,一位农民发现了一些石板上有疑似化石的痕迹,这位农民随后将这些石板送到了博物馆,经过多位专家长时间的研究,发现了这块化石中包含着一个震惊古生物界的大新闻。

具有修长手指和羽毛印痕的化石 | Xing Xu et al. / Nature (2015)

这块化石包含着一只小型恐龙的骨骸,在这只奇怪恐龙的腕部,有一根特殊的棒状结构的长骨。这种结构从未在其他恐龙身上出现过,反倒在翼龙、蝙蝠等飞行的四足脊椎动物身上,可以发现类似的结构,而这种结构的骨骼的作用就是支撑翼膜,随后研究人员通过CT、扫描电镜等技术对化石进行了分析,最终确认了这块棒状骨骼是翼膜翅膀的关键组成部分。这是一种会滑翔的恐龙,但是跟先前发现的,用羽毛滑翔的恐龙不同,它像西方神话中的龙一样,长着翼膜翅膀!

奇翼龙翅膀的重建,它的手腕上伸出一根细长的骨头(不是手指),像伞骨一样支撑翼膜 | Alexander Dececchi et al. / iScience (2020)

随后通过形态特征的分析以及飞行能力的计算,可以认定这种恐龙具有一定滑翔或短距离飞行的能力。因为这种奇特的生活方式,让这种恐龙获得了奇翼龙的名字(Yi qi),奇翼龙是目前发现的恐龙中,拉丁文学名最短的一个。

征服蓝天者

奇翼龙和胡氏耀龙(Epidexipteryx hui)、长臂浑元龙(Ambopteryx longibrachium)同属擅攀鸟龙类(scansoriopterygids),这是一类适应树栖生活的小型兽脚类恐龙。也许在它们生活的那个年代,这群善于攀爬的小恐龙,在茂密森林的树冠层像现生的松鼠一样爬行,搜索各种小型动物。而在1.6亿年前,奇翼龙就像是那个时代的鼯鼠,在参天大树之间滑翔。

通过对于化石的研究,我们发现擅攀鸟龙类和鸟类的关系是很近的,也许在那遥远的过去,鸟类所在的那一支恐龙,和奇翼龙的祖先分别走向了不同的演化之路,而物竞天择为它们造就的结果却是一致的:征服蔚蓝的天空。

奇翼龙、胡氏耀龙和海氏善攀鸟龙(Scansoriopteryx heilmanni)的大小与人类对比,善攀鸟龙的模式标本是一个刚孵出来的宝宝,只有麻雀大小 | Matthew Martyniuk / Wikimedia Commons

在生物演化史上,真正成功获得飞行能力的,只有四个类群:昆虫、翼龙、鸟类、蝙蝠。在这四个类群中,昆虫是动物界中最早获得飞行能力的,领先了其他类群1亿多年。目前依据化石证据,我们推测昆虫的两对翅膀是由背部的背板或腮片演化而成。相对另外三个类群将一对附肢演化成翅膀,这种“凭空”获得四翼的结构极大增加了昆虫的演化潜力。很多昆虫将前翅变硬,在保持飞行能力的同时能够更好地保护后翅,极大地拓宽了自身的生存空间。

奇翼龙的复原图 | Emily Willoughby / Wikimedia Commons

而鸟类则通过延展自己的皮肤衍生物——羽毛,让自己获得了独特的“羽翼”,成为了现生飞行脊椎动物中,最繁盛的一个类群。而翼龙、蝙蝠和我们今天的主角奇翼龙,都不约而同地将皮膜作为自己飞向天空的工具,然而在使用皮翼的动物中,翼龙已在使恐龙灭绝的大灾难中彻底消失,成为了唯一一个彻底灭绝的飞行类群,而奇翼龙更是像自然历史中一个闪耀的火花,转瞬即逝。唯有新生代出现的蝙蝠,成为了一个相对繁盛的类群。

多种多样的“滑翔机”

其实,生命诞生以后,有无数种群都在尝试飞向天空。比如鱼类,在石炭纪,枕鳍鲛类(Iniopterygiformes)就拥有扩大的胸鳍,说明它们开始尝试滑翔于水面之上。之后有三叠纪时期的兴义飞鱼(Potanichthys xingyiensis),和现生的飞鱼,相继向天空挑战。

而其他的类群中,更是有无数的选手尝试向天空进发:孔耐蜥(Kuehneosaurus)采用了和飞蜥相似的方式,用肋骨支持皮膜滑翔。长鳞龙(Longisquama)和高尾龙(Hypuronector)长相清奇,长鳞龙背上有着细长弯曲的冰球棍状结构,高尾龙有着平扁如船桨的尾巴,一些学者认为它们也具有滑翔能力。

长鳞龙背上的附属物 | Oregon State University / Wikimedia Commons

高尾龙复原图 | RickStikkelourm / Wikimedia Commons

最奇葩的要数沙洛维龙(Sharovipteryx),别人都是用前肢变翅膀,它却用脚丫子当翅膀,用极长的后腿支持起滑翔的皮膜。

沙洛维龙用“大长腿”支持翼膜 | John.Conway / Wikimedia Commons

金花蛇(Chrysopelea spp.)也想上天玩一玩儿,它把肋骨张开,使身体变扁进行滑翔。两栖类也不能落后,树蛙想了想,“我用脚蹼当翅膀就是飞蛙!”。变温动物都上天了,恒温动物也不能闲着啊,远古翔兽(Volaticotherium antiquum)、蜜袋鼯、鼯鼠、鼯猴大家一起举手响应。最后就连软体动物也想飞,太平洋褶柔鱼(Todarodes pacificus)表示我要飞得更高~

动画展示鱿鱼的滑翔,喷出外套腔里的水,给自己加速冲出水面,然后用身体末端的肉鳍和触手间的皮膜作为滑翔翼 | TED-Ed / youtube

许许多多物种向往蓝天的精神,让我们这个世界越发精彩,而寻找这些有趣的动物们,正是我这样的自然历史爱好者的乐趣所在。

原标题:《“中国龙”也有带翅膀的,还有它的化石呢!》

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