2017年12月07日 星期四
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科技前沿

大量3D翼龙蛋与胚胎化石首次被发现

2017-12-07


哈密翼龙胚胎出壳复原图

    12月1日,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、中国科学院大学汪筱林研究员在新疆哈密宣布,由他率领的科研团队经过10余年连续的野外科考,在新疆哈密戈壁下白垩纪地层中发现并抢救性采集了这块令人惊喜的化石标本,标本上有215枚翼龙蛋,其中16枚翼龙蛋含有三维立体(3D)的胚胎化石。这是人类首次发现3D翼龙胚胎,也是汪筱林团队继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,又一个重要发现,该成果已发表在国际期刊《科学》杂志上。

    翼龙,实际上它只是恐龙的近亲,也是地球上第一类飞向天空也是唯一灭绝的飞行脊椎动物。因飞行需要,翼龙演化出“纤细中空”的骨骼,这种骨骼难以保存,因此全球范围内翼龙化石十分稀少,而翼龙蛋和胚胎化石更是罕见。

    “翼龙研究200年来最令人激

    动的发现之一”

    汪筱林说,尽管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。

    2014年,《细胞》旗下的《现代生物学》以封面文章报道了汪筱林团队在我国新疆哈密发现的三维立体保存的大量雌雄哈密翼龙个体及它们的5枚蛋化石,这也是世界上首次报道的三维立体保存的翼龙蛋,虽然这些翼龙蛋化石没有保存胚胎,却让研究者对翼龙蛋的蛋壳结构有了清晰的认识。这些被认为是“翼龙研究200年来最令人激动的发现之一”,英国古生物学家还以“先有翼龙还是先有翼龙蛋”为题撰写了评论文章。

    汪筱林介绍,当时他们对其中一枚蛋化石进行扫描电镜观察和同位素质谱仪检测,发现了翼龙蛋结构的本来面目——翼龙蛋的最外层有一层薄的钙质层,而钙质层之内则是一层纤维状的壳膜层,这种双层结构与现生一些爬行动物的蛋,如锦蛇的“软壳蛋”极为相似。如今,数百枚3D翼龙蛋和胚胎化石在哈密发现,首次证实翼龙具有群居的生活习性,因此发现地被形象地称作“翼龙伊甸园”。

    首次揭示翼龙生长发育史:小时候“会走不会飞”

    此次通过对化石标本的CT扫描和三维重建,科学家发现了一个有趣的现象,即哈密翼龙胚胎的股骨已完全发育,具有与亚成年或成年个体一致的股骨头,以及明显收缩的股骨颈。

    这意味着,哈密翼龙孵化后,很可能就具备了在陆地上行走的能力。同时,标本上,翼龙左右两侧的肱骨还没有发育完全,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胸肌的位置,这意味着,翼龙孵化后很可能还不具备飞行能力,只有行走能力,即翼龙胚胎发育并不像之前认为的那么早熟,还需要成年翼龙的照顾。

    《中国青年报》