在新疆哈密市東約100千米處,有一塊占地7 000多平方千米的雅丹地貌生態(tài)公園。在這里,沉睡著數(shù)以千萬(wàn)計(jì)的翼龍化石,因此考古學(xué)家們形象地稱(chēng)之為“翼龍公園”。
前不久,中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)汪筱林研究員帶領(lǐng)的新疆哈密科考隊(duì),在新疆哈密戈壁下白堊統(tǒng)地層中發(fā)現(xiàn)并采集了一件超過(guò)200枚翼龍蛋、胚胎和骨骼化石三維一體保存的重要標(biāo)本,其中16枚翼龍蛋含有三維立體的胚胎化石,這是全世界首次發(fā)現(xiàn)3D翼龍胚胎。
在恐龍出沒(méi)的中生代,有一類(lèi)動(dòng)物始終占據(jù)著天空。它們大如飛機(jī),小如麻雀,時(shí)而棲息倒掛在樹(shù)梢上閉目養(yǎng)神,時(shí)而快速掠過(guò)湖面捕食魚(yú)蝦,濺起一串串潔白的水花。它們就是比鳥(niǎo)類(lèi)更早飛向天空的“空中霸主”——翼龍。
“雖然也叫龍,但翼龍跟恐龍并不是同類(lèi),它們只是擁有同樣的祖先,屬于近親。當(dāng)恐龍占據(jù)陸地時(shí),翼龍卻控制著天空?!?汪筱林介紹,翼龍起源于約2.2億年前的晚三疊世,絕滅于6 500萬(wàn)年前的白堊紀(jì)末期。
翼龍屬于爬行動(dòng)物,并具有獨(dú)特的骨骼構(gòu)造。早在1784年,意大利古生物學(xué)家科利尼在德國(guó)發(fā)現(xiàn)第一件翼龍化石時(shí),甚至不能確定它屬于哪一類(lèi)動(dòng)物。直到1801年,法國(guó)著名的比較解剖學(xué)家居維葉才鑒定它為翼手龍,歸于爬行動(dòng)物。
在過(guò)去的研究中,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),支撐翼龍飛行的翼膜結(jié)構(gòu)完全不同于鳥(niǎo)類(lèi)和蝙蝠類(lèi)的翅膀結(jié)構(gòu)。因?yàn)橐睚埖囊砟?nèi)除了分布著纖維外,沒(méi)有骨骼支撐。因此,翼龍并不能像鳥(niǎo)類(lèi)那樣長(zhǎng)距離地翱翔于藍(lán)天,只能在它們的生活環(huán)境附近如海邊、湖邊的巖石或樹(shù)林中滑翔或在水面上盤(pán)旋。
但汪筱林團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)哈密翼龍十幾年的考察和研究,初步得出結(jié)論:翼龍為適應(yīng)飛翔的需要,具有許多類(lèi)似鳥(niǎo)類(lèi)的骨骼特征,如頭骨多孔、骨骼中空輕巧、胸骨及龍骨突發(fā)達(dá)等。因此,翼龍不僅能進(jìn)行短距離的滑翔,而且很可能具有強(qiáng)大的飛行能力。
由于翼龍?jiān)陲w行中需要演化出纖細(xì)中空的骨骼,非常不易于保存,所以翼龍化石在全世界范圍內(nèi)都十分稀少,而翼龍蛋和胚胎化石更是罕見(jiàn)。正因如此,汪筱林團(tuán)隊(duì)的此次發(fā)現(xiàn)堪稱(chēng)翼龍研究領(lǐng)域的里程碑。
據(jù)介紹,成果標(biāo)本是由三塊可以互相連接的砂巖塊組成,出露面積約為3.28平方米,已經(jīng)暴露的翼龍蛋化石就有215枚,包括下伏沒(méi)有完全暴露的翼龍蛋,數(shù)量可能更大,推測(cè)可達(dá)300枚,同時(shí)還有十余個(gè)頭骨和下頜以及數(shù)量眾多的頭后骨骼。在這件令人震撼的化石標(biāo)本上,包括野外采集時(shí)散落的含有胚胎的蛋化石,目前已經(jīng)確認(rèn)的含有胚胎的翼龍蛋共有16枚。
“如此大量的翼龍蛋、胚胎和頭骨等骨骼化石的集中發(fā)現(xiàn),顯示出哈密翼龍具有群居的生活習(xí)性,而且這里很可能是它們繁殖產(chǎn)蛋的地點(diǎn)之一?!?汪筱林依據(jù)十多年的考古經(jīng)驗(yàn)推測(cè)。
科學(xué)家選取了哈密翼龍的兩枚胚胎和數(shù)件幼年到接近成年個(gè)體的長(zhǎng)骨進(jìn)行研究,這也是世界上首次對(duì)翼龍胚胎進(jìn)行組織學(xué)切片和顯微結(jié)構(gòu)研究。
研究發(fā)現(xiàn),翼龍胚胎主要由編織骨組成,這是一類(lèi)包含大量血管道的骨組織類(lèi)型,代表了最快速的骨骼生長(zhǎng)速度,是一種在胚胎期和嬰兒期才會(huì)出現(xiàn)的骨組織類(lèi)型。幾件幼年到亞成年的大小不同的上肢骨骼則主要以纖層骨為主,這同樣是一種生長(zhǎng)速度較快的骨組織類(lèi)型,說(shuō)明翼龍具有較快的生長(zhǎng)發(fā)育速度。
此外,科學(xué)家們還提出了一個(gè)重大的假設(shè),即翼龍很可能是溫血?jiǎng)游?,這和傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)中爬行動(dòng)物是冷血?jiǎng)游锏挠^(guān)念有著較大出入。
據(jù)汪筱林介紹,多年前他在遼西熱河古生物群中就發(fā)現(xiàn)了帶毛的翼龍,同時(shí),與熱河翼龍共生的帶羽毛恐龍如中國(guó)鳥(niǎo)龍和尾羽龍等恐龍的發(fā)現(xiàn),也證實(shí)了一些小型獸腳類(lèi)恐龍是溫血?jiǎng)游铩?/p>
“事實(shí)上,翼龍為了適應(yīng)飛行的需要,已經(jīng)具有內(nèi)熱和體溫恒定的生理機(jī)制,較高的新陳代謝水平,發(fā)達(dá)的神經(jīng)系統(tǒng)以及高效率的循環(huán)和呼吸系統(tǒng),成為一類(lèi)最不像爬行動(dòng)物的爬行動(dòng)物?!保〒?jù)《經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)》)
發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生2018年4期