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热河生物群中的小盗龙

热河生物群 76

前言:

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顾氏小盗龙是目前发现的第一批会飞的恐龙。对于鸟类飞行起源这个谜,一百多年来学术界一直存在着两大推断:"树栖起源说"和"地栖起源说",这个问题至今仍然存在着争议。小盗龙的发现似乎为这个争论提供了答案。"树栖假说",即鸟类的祖先栖息在树上,借助于羽毛,它们能从树"滑翔"下来,逐渐进化出了主动飞行的能力。"地栖假说",这一理论认为鸟类的祖先生活在地上,它们肢体上的羽毛有助于行动,帮助捕食或者逃避捕食者。经历了一个高速奔跑的阶段之后,最终演化出飞行的本领。

顾氏小盗龙复原图

2003年1月23日,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(以下简称古脊椎所)的徐星研究员宣布,他们在辽宁省大平房镇发现了一种长着4个翅膀的树栖性恐龙,化石被命名为顾氏小盗龙(Microraptorgui)。这个研究成果是在《自然》杂志上以封面文章发表徐星等人将四翼恐龙命名为"顾氏小盗龙"。属名"小盗龙"有小偷之意,种名"顾氏"则是为纪念为热河生物群做出重大贡献的中国著名古生物学家顾知微院士。

顾氏小盗龙化石标本

徐星博士认为,"顾氏小盗龙"的发现为"树栖起源滑翔说"提供了最直接的化石证据。

2005年10月16日,在盐湖城举行的美国地质学会年会上,得克萨斯州科技大学的古生物学家萨克·查特吉等人提出的一个新的理论:在滑翔中,顾氏小盗龙的后翼呈Z型横(侧)排列,在前翼下方起稳定作用,这个构造活像一架双翼机。但是有人认为这些原始的驰龙科不能滑翔。顾氏小盗龙的发现是鸟类起源于恐龙的主要证据。它长了四个翅膀,可以在空中滑翔,最终变成了飞行。这么多的翅膀,在鸟类中也是很少见的。

这只身长77厘米的小家伙,利用四肢覆盖的羽毛,可以从一棵树滑翔到另外一棵树。这是我们发现的第一只会飞的恐龙!顾氏小盗龙至少是鸟类的一种祖先类型,它用四个翅膀滑翔,演化过程中,其后肢翅膀退化,并学会了拍动前肢,于是变成后来的鸟类。此后,恐龙的定义被改写了。

顾氏小盗龙生活在距今1.20亿年前的早白垩世。之所以认定它是树栖性恐龙,除了爪子的弯度等专业研究之外,确实也难以想象顾氏小盗龙拖着两脚羽毛在地面狂奔的场景,那岂不是如同叫一个跨栏选手穿着长裙礼服去比赛一样,肯定会被绊倒的。

那么,树栖性顾氏小盗龙在日常的滑翔中,是如何使用它的四个翅膀呢?

前翼自然不必多说,这与现生的绝大多数鸟类一样。如此,所有的悬念便集中在后翼上。一部分学者认为顾氏小盗龙采用了前后翼同时或者交替拍打的飞行方式,后翼能够很好地控制飞行的方向;而另一部分学者则认为顾氏小盗龙的后翼无法拍翅飞行,因为它后肢的羽毛是长在胫骨一侧,所以这个后翼不能拍打,只能是滑翔。此外,古生物学家们从空气动力学角度研究顾氏小盗龙后得出结论:它的后翼在滑翔中用处不大,更大的作用应该是体现在调节体温或装饰上,因为浓密的羽毛可以保暖,花纹可能作为生活在丛林中的保护纹或者保护色。

除了顾氏小盗龙,科学家还发现了赵氏小盗龙赵氏小盗龙是世界上已知体型最娇小、非鸟类之兽足类恐龙。它的体型和始祖鸟相仿,体长不足40公分。在赵氏小盗龙发现之前,全球发掘长羽毛的恐龙依序为中华龙鸟、原始祖鸟、尾羽龙、北票龙、千禧中国鸟龙,赵氏小盗龙是第六件长着羽毛的恐龙。根据赵氏小盗龙后肢特征,它可能习栖于树上,而且可以在林间自在滑翔。与顾氏小盗龙一样赵氏小盗龙的发现,大力地支持了鸟类飞行的「树栖起源」假说,也显示「鸟类起源于恐龙」假说和「鸟类飞行的树栖起源」假说之间,并不互相矛盾或对立。

如同始祖鸟,小盗龙的四肢与尾巴拥有长正羽,证实恐龙与鸟类之间有紧密的演化关系。现已有两个被命名种,分别为赵氏小盗龙(M. zhaoianus)与顾氏小盗龙(M. gui);现有人提出这两个种其实都属于单一种,可能是赵氏小盗龙。羽龙是另外一种有翼的驰龙科恐龙,可能也是小盗龙属的一个种。

更加令人惊奇的是,科学家在一块来自辽宁的赵氏小盗龙标本中,发现了一只保存极佳的蜥蜴——这只蜥蜴还是新物种,此前从未被发现过。相关研究已在线发表于《当代生物学》。

小盗龙是世界上最小的肉食性恐龙之一,此前有人在不同的化石标本中发现胃容物。“我们的研究发现是第四例。”论文第一作者兼通讯作者、中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员邹晶梅如是说。

据论文通讯作者、临沂大学古生物研究所所长王孝理介绍,该赵氏小盗龙标本于2005年在辽宁省被发现,现存于山东省天宇自然博物馆。

根据在化石标本中小盗龙体内发现的蜥蜴遗骸,研究人员确认了小盗龙不像鸟类、近鸟龙一般会吐出食团。“这说明小盗龙的消化系统相对更原始。由此可以推断,能力更强的消化系统经历过数次进化,而近鸟龙或许与鸟类的关系更密切。”邹晶梅表示。古生物学家研究古生态系统的营养结构时,以粪便化石或骨骼化石为依据的确定性不够强。“胃容物化石是证明古生物摄食习惯的唯一真实方式,这些捕食者与猎物间的相互关系,有助于我们更好地理解整个生态系统。”邹晶梅表示。

研究团队还根据蜥蜴残骸的骨骼特征,如上下颌的牙齿特征、肱骨和股骨比例等确认,此次发现的蜥蜴残骸是一个全新的物种。邹晶梅表示,这一蜥蜴新物种将以中科院古脊椎所研究员、中国古动物馆馆长王原的名字命名。

小盗龙吞食蜥蜴概念图绘图:DoyleTrankina

标签: #捕食学说