3D 翼龙胚胎首次被发现 中巴科学家这一成果有助于揭示翼龙生命史

北京晚报 12-01

2017 年 12 月 1 日讯,一件包含 200 多枚翼龙蛋、胚胎和骨骼化石三维一体保存的重要标本,前不久在新疆哈密戈壁下的白垩统地层中被发现。由中国与巴西科学家合作完成的这一重大发现,今天被美国《科学》杂志在线发表。

化石局部
哈密翼龙生态复原图 赵闯绘 世界范围内的首次发现

中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员汪筱林带领的新疆哈密科考队,经过十余年连续的野外科考工作,在新疆哈密戈壁下白垩统地层中发现并抢救性采集了这一标本,其中 16 枚翼龙蛋含有三维立体的胚胎化石,这是全世界首次发现 3D 翼龙胚胎,是继 2014 年在哈密戈壁发现大量雌雄哈密翼龙和世界上首枚三维立体保存的翼龙蛋之后的又一次重要发现。

翼龙是地球上第一类飞向天空也是唯一绝灭的飞行脊椎动物,因其飞行的需要演化出纤细中空的骨骼。在全世界范围内翼龙化石都十分稀少,而翼龙蛋和胚胎化石更是罕见。除了在哈密翼龙动物群中之前报道的 5 枚翼龙蛋之外,全世界一共报道了 6 枚翼龙蛋化石,在 3 枚含有翼龙胚胎的标本中,2 枚来自中国、1 枚来自阿根廷。另外的 3 枚翼龙蛋都没有保存胚胎,其中 2 枚与一件悟空翼龙类的产蛋母体同时保存,产自中国的燕辽生物群,这些翼龙蛋都是以二维压扁形式保存的,仅阿根廷发现了一枚三维保存的翼龙蛋。尽管目前有关翼龙蛋化石的研究已经取得了一定的进展,但由于化石发现很少,而且大部分是二维保存的,很多生物学问题如胚胎发育和生殖策略等很难被解释。

翼龙 " 婴儿 " 只会走不会飞

在对哈密地区长期的野外考察中,汪筱林率领的科考队考察了上千平方千米的戈壁大漠,厘定了翼龙及恐龙化石的发布范围、富集和埋藏规律。翼龙化石主要产自于一套夹有红色泥岩砾屑的风暴沉积的灰白色湖相砂岩中,这次研究的标本由三块可以互相连接的砂岩块组成,已经暴露的翼龙蛋化石就有 215 枚,包括下伏没有完全暴露的翼龙蛋,数量可能更大,推测可达 300 枚;同时还有十余个头骨和下颌,以及数量众多的头后骨骼。

在这件令人震撼的精美化石标本上,包括野外采集时散落的含有胚胎的蛋化石,目前已经确认的含有胚胎的翼龙蛋共有 16 枚。大量翼龙蛋、胚胎和头骨等骨骼化石的发现,显示哈密翼龙具有群居的生活习性,而且这里很可能是它们繁殖产蛋的地点之一。

中国科学院脊椎动物演化与人类起源重点实验室对所有胚胎中保存骨骼最完整的一件进行了 CT 扫描和三维重建,发现了一个十分有趣的现象:虽然哈密翼龙胚胎的股骨已经完全发育,具有了与亚成年或成年个体一致的股骨头和明显收缩的股骨颈,这意味着很可能哈密翼龙孵化后就具备了在陆地上行走的能力;但是,其左右两侧的肱骨却还没有发育完全,还不具有弯曲的三角肌脊,这一结构是翼龙附着与飞行相关的胸肌的位置,意味着翼龙孵化后很可能还不具备飞行能力,只有行走能力。

湖泊风暴导致翼龙集群死亡

如此丰富的翼龙蛋与骨骼化石的特异埋藏,在全世界也是独一无二的,那么是什么原因造成的呢?

通过沉积学和埋藏学观察,科学家发现哈密翼龙蛋和骨骼化石主要产自于一套含有横向不稳定的富含红色泥岩砾屑的灰白色湖相砂岩中,这些泥质砾屑不是盆地外源搬运来的,而是来自盆地内源物质?;患愫穸榷疾淮?,所有化石毫无例外的富集在具砾屑的高能风暴沉积中,而且骨骼化石虽然分散保存,但每一块纤细中空的骨骼几乎都是完整的,细长的头骨牙齿和薄薄的头饰都与头骨或下颌关联且保存完好。据此科学家认为,这些数量巨大的翼龙和翼龙蛋化石很可能经历了多次湖泊风暴事件,这种高能的风暴经过翼龙的巢穴,将翼龙蛋及生活着的不同大小、不同性别的翼龙带入湖中岸边,经过短时间漂浮聚集后,与被撕裂分散的翼龙遗体一起被快速埋藏。

来源:北京晚报 记者 孙乐琪 文并图


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