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翼龍的祖先竟然不會飛

2023年09月19日

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近日,《自然》最新發表論文稱,巴西研究人員發現了保存完好的約2.3億年前的兔蜥部分骨骼。兔蜥為翼龍的前身物種,此次發現的種類具有不同尋常的特徵。這一發現和以往的其他化石一起表明,兔蜥在形態上比三疊紀的恐龍更為多樣化。
無翅兔蜥,其實與翼龍是近親
追溯翼龍的起源一直是古生物學一個懸而未決的問題。1900年,德國的動物學家福伯林格曾提出,翼龍的祖先和恐龍是同一時代的動物。後來有古生物學家假設,翼龍的祖先可能是一種小型樹棲性的爬行動物。1907年,古生物學家在蘇格蘭地區發現了泰勒斯克列羅龍化石,這是一種距今2.31億年前生活在悶熱環境中的兔蜥科動物,它或是翼龍的近親。
兔蜥化石最早發現於20世紀三四十年代的美國德克薩斯州。古生物學家研究判斷,兔蜥動物平衡感強,行動敏捷。
2.3億年前的兔蜥化石拼圖之後,在南美洲發現了更多兔蜥化石,科學家更加認識到,兔蜥是一種小型無翅爬行動物,主要生活在距今2.37億至2.1億年前的三疊紀。分子生物學研究也表明,翼龍很可能是由陸棲爬行動物演化而來的。
古生物學家原先一直認為,兔蜥與恐龍的親緣關係更近,因為兔蜥骨骼的長度及形狀與翼龍和恐龍都非常相似。但後來一系列證據越來越支持兔蜥與翼龍是姐妹類群,它們有共同的祖先。美國維吉尼亞理工大學地球科學系的研究人員研究了近年來在北美、巴西、阿根廷和馬達加斯加發現的兔蜥化石,對其頭骨和骨骼進行了詳細研究,確信兔蜥是一種與翼龍親緣關係最近的近親。
具備與飛翔有關的特徵,兔蜥在形態上呈現多樣性
兔蜥是兩足行走的爬行動物,沒有翅膀,不會飛,但它和翼龍有一些共同的獨有特徵,比如內耳形狀,骨骼也具有許多共源性狀,這些都有力支持了兩者之間的關係。
研究人員利用微型電腦層析掃描及3D技術發現,兔蜥已經進化出了一些與翼龍飛翔能力相關的神經特徵。顯然,這些特徵在具備飛行能力之前就已演化出來,這從解剖及進化角度解決了兔蜥與翼龍的親緣關係,為研究爬行動物起源及其飛翔能力提供了新模式。
此次科學家在巴西發現的約2.3億年前的兔蜥新物種,不僅有猛禽之喙,也有突出的彎刀形爪,這些特徵表明兔蜥動物在生態位上處於高度特化,其爪可能用於幫助對付獵物或攀爬,而喙在進食之外還將有性展示、發聲和溫度調節等功能。
此外,新發現的兔蜥性狀表明,這個類群有著不同尋常的多樣性,在形態上與三疊紀的翼龍同樣呈現出多樣化,這意味著兔蜥多樣性在恐龍和翼龍的祖先身上已經開始蓬勃發展。
翼龍飛行機制獨特,系統發育與鳥類更近
翼龍在中生代天空橫行了1.5億年,是脊椎動物三支飛行動物翼龍、鳥類和蝙蝠中演化最持久的一支。雖然,翼龍的皮膜翼曾讓早期的一些學者認為它們的飛行機制類似蝙蝠,但隨著研究的深入,發現翼龍與鳥類具有更近的系統發育關係。
我國科學家對哈密翼龍肩帶形態學與骨組織學的最新研究成果,揭示了翼龍的飛行機制。研究表明,哈密翼龍可能如鳥類一樣利用喙上肌收縮實現翅膀上揚,哈密翼龍的肩臼窩疑似保留有軟骨組織,這可能與鳥類一樣具有厚實的關節軟骨以緩衝飛行壓力。
研究還發現,翼龍具有獨特的飛行機制。與鳥類終生不癒合的肩胛骨與烏喙骨不同,哈密翼龍的肩胛骨與烏喙骨在個體成年之前就已經完全癒合,形成骨性結合的肩胛烏喙骨,代表了翼龍飛行演化過程中獨特的肩帶適應。

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