“天空霸主”竟是群体而居捕鱼为生?
1.2亿年前哈密一带曾是翼龙们生活的“伊甸园”
都市消费晨报、亚心网全媒体讯(文/ 记者 费璇 图/中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员汪筱林提供)1.2亿年以前,哈密翼龙们成群的生活在一片淡水湖边,它们在湖面上滑翔,用锋利的牙齿掠过水面捕鱼为生,与地面霸主恐龙和平相处。
近日,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员、中国科学院大学教授汪筱林领导的新疆哈密科考队,在新疆哈密戈壁下白垩统地层中发现并抢救性采集了一件近300枚翼龙蛋、胚胎和骨骼化石三维一体保存的重要标本,并发现16枚翼龙蛋含有三维立体的胚胎化石,这一重大的考古发现,渐渐揭开了哈密翼龙生长过程和生活形态的面纱。
大量翼龙蛋化石及翼龙化石证实翼龙具有群居的生活习性
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。
“翼龙的覆盖面积主要有60~70平方千米,这里覆盖了大量的翼龙化石,随着沙石风化许多零散化石漏出地表,翼龙化石覆盖量之多超出想象。”汪筱林说。
此次研究的标本由三块可以互相连接的砂岩块组成,出露面积约3.28平方米,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。
据介绍,此次哈密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,沉积层厚度大约在10-30 cm之间,在2.2米的剖面上,有八层富含翼龙化石,其中四层含有翼龙蛋化石,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繁殖产蛋地点之一。
化石埋藏特征显示大型湖泊风暴事件导致翼龙集群死亡
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绝无仅有的,那么是什么原因造成的呢?为弄清这一现象,新疆晨报记者前往翼龙化石挖苦地一探究竟。
新疆晨报记者在现场看到,在几十米高的土丘之中,每隔一段距离都会出现一层粗糙的岩层,仔细观察,岩层中有白色细长的骨头化石,陈鹤表示,哈密翼龙蛋和骨骼化石主要产自这些粗糙的岩层之中。“翼龙化石就存在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。”参与此次研究的中国科学院大学博士生陈鹤说。
研究显示,这些化石富集层厚度都不大,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。
以此推测,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。
头饰区别出翼龙雌雄性特征这里曾是它们的“伊甸园”
据了解,目前哈密戈壁是全世界面积最大的翼龙化石分布区,这一重要新的翼龙类群的发现和研究,在翼龙的性双型、个体发育、翼龙蛋及其蛋壳显微结构、生殖和生态习性等方面都取得了一些重要进展。
研究表明,在发现的数十个哈密翼龙的头骨中,毫无例外的都有发育头饰,并有两类明显的形态特征,一类头骨脊较大,出现的位置相对靠前,另一类头骨脊较小,出现的位置也相对靠后。
“这两种头饰的形态代表了翼龙的性双型,即脊较大的为雄性,较小的为雌性,具有性展示的功能。这一性双型的现象在晚白垩世大型的无齿翼龙中也曾被发现,即头骨脊大者为雄性而小者为雌雄。”汪筱林说。
除此之外专家们还在统一区域发现了硅化木,研究成果表明,在早白垩纪时期,哈密一带曾是一片湖泊,雌雄翼龙曾在浅滩共同生活繁衍后代,他们最大成年个体的翼展可达3.5米,最小的幼年个体只有十几厘米,以捕食鱼类补充身体能量。
“由于以前化石稀少,我们并不了解哈密翼龙的生活形态,现在我们通过研究翼龙化石以及翼龙蛋化石可以知道,这里曾是翼龙的伊甸园,它们曾在这里无忧无虑的生活了很长一段时间。””汪筱林说。
CT重建及胚胎发育研究首次证明翼龙宝宝出壳后会走不会飞
此前,由于翼龙蛋与胚胎研究材料少之又少,古生物学家对于翼龙的胚胎和生殖发育等方面的了解还十分有限,此次发现研究在这方面取得重要进展。
陈鹤表示,他们在对出土翼龙蛋中42枚翼龙蛋化石进行显微修理或者CT扫描时发现其中16枚保留胚胎,并在显微镜下观察其内部结构,发现胚胎化石基本是不完整的。
随后,专家们将这些含有胚胎的翼龙蛋化石在中国科学院脊椎动物演化与人类起源重点实验室进行了CT扫描和三维重建,发现了一个十分有趣的现象,其中一个胚胎化石中,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,但同时,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。
“我们在另一枚翼龙蛋也发现相同的情况,这意味着翼龙孵化后的婴儿具有地面行动能力,但还不能飞行,因为牙齿萌发较晚,很可能也不能主动捕食,需要父母进行喂食或者照料。”汪筱林说。
同时,汪筱林说,此次3D翼龙蛋化石胚胎的出现,还需要继续深入研究,对翼龙的生长周期和生长形态有着深远的影响。
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翼龙比鸟类早七千万年飞向天空
都市消费晨报、亚心网全媒体讯(记者 费璇)在恐龙统制地球的中生代,有一类动物却始终占据着天空,自由地翱翔于蓝天白云之间。他们成群结队地在空中翩翩起舞,追逐嬉戏,俯瞰着大地上的万物生灵。这就是翼龙,比鸟类早七千万年飞向天空的空中霸主。
翼龙是恐龙的近亲,生活在同一时代,是第一个飞向蓝天的爬行动物,有时也被称为“会飞的恐龙”。翼龙起源于约2.2亿年前的晚三叠世,绝灭于6500万年前的白垩纪末期。当恐龙占据着陆地时,翼龙却控制着天空。
翼龙大约在三迭纪晚期就开始适应空中生活,在地球上成功地生存了1.5亿年。翼龙为了适应飞翔的需要,具有许多类似鸟类的骨骼特征,如头骨多孔,骨骼中空轻巧,胸骨及其龙骨突发达等等。
迄今为止,世界上已经发现命名了超过120种的翼龙化石。翼龙的个体大小和形态差异非常大,大者如七十年代在美国得克萨斯州发现的翼手龙化石,它的两翼展开约12米,宽度相当于一架战斗机,小者形如麻雀。翼龙有两大类,早期的喙嘴龙类比较原始,主要生活在侏罗纪,有一条很长的尾巴;晚期的翼手龙类主要生活在白垩纪,尾巴很短甚至消失。
翼龙常生活在湖泊、浅海的上空。一些翼龙具有脚蹼,可以游泳在水中捕食,也可以从天空中发现飞行的昆虫以及水中游动的鱼、虾等小型水生动物,并且迅速出击,准确地捕食它们。由于翼龙的飞行能力较强,扩散很快,在海相和陆相环境分布也很广泛,是进行海相和陆相地层对比的桥梁。
近年来,古生物学家在我国中生代陆相地层中发现大量翼龙化石,地质时代从中侏罗世至晚白垩世。最早发现翼龙化石是著名的古生物学家杨钟健研究的产自我国新疆准噶尔盆地吐谷鲁群的魏氏准噶尔翼龙和复齿湖翼龙。准噶尔翼龙为大型翼龙,两翼展开可达4米。其后陆续发现甘肃庆阳的庆阳环河翼龙,四川自贡大山铺的长头狭鼻翼龙以及浙江的临海浙江翼龙。
在辽西及其邻区早白垩世热河生物群中的大量翼龙与带羽毛恐龙、鸟类和哺乳类等重要脊椎动物共生。在这些翼龙中,主要为较进步的翼手龙类,其中义县组的翼龙化石组合与德国晚侏罗世索伦霍芬石灰岩中的翼龙组合可以对比,而九佛堂组的却与巴西早白垩世桑塔纳组的非常相似。
辽西带“毛”热河翼龙的发现,进一步证明了至少部分小型的翼龙类为温血动物。与热河翼龙共生的带羽毛恐龙如中国鸟龙和尾羽龙等恐龙的发现,也确实证明一些小型兽脚类恐龙是温血动物。最近在巴西掠海翼龙巨大的头部脊状构造上发现具有调节体温的血管的印痕,这些都是翼龙为温血动物的直接证据。
事实上,翼龙为了适应飞行的需要,已经具有内热和体温恒定的生理机制,较高的新陈代谢水平,发达的神经系统以及高效率的循环和呼吸系统,成为一类最不像爬行动物的爬行动物。
