出品:科普中國
作者:張立召(中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所)
監(jiān)制:中國科普博覽
中國是世界上發(fā)現(xiàn)恐龍種類最豐富的國家,截止目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)三百多種恐龍,其中在遼寧發(fā)現(xiàn)64種,內(nèi)蒙古40種,四川33種,新疆25種……
但前幾天,福建省也發(fā)現(xiàn)了第一只恐龍,實現(xiàn)了從零到一的突破。而且不鳴則已一鳴驚人,這只龍兼具恐龍和鳥的特征,是比恐龍和鳥化石難找一百倍的鳥翼類恐龍。
9月6日,中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所與福建省地質(zhì)調(diào)查研究院在《Nature》雜志上報道了這個發(fā)現(xiàn),并且將這只恐龍命名為**“奇異福建龍”,它是世界上侏羅紀(jì)最晚期和所處地理位置最南的鳥翼類恐龍。
奇異福建龍哪里“奇異”了,關(guān)于它的發(fā)現(xiàn)和研究有哪些故事,我們從這個成果中又能學(xué)到什么?
鳥翼類家族成員(圖片來源:wikipedia)
什么是鳥翼類?
一般人對蜥腳類、獸腳類、鳥腳類,甚至暴龍類、鴨嘴龍類這些經(jīng)常性的恐龍分類都能理解,但鳥翼類代表哪些恐龍呢?
鳥翼類是早期從獸腳類恐龍分化而來的一個演化分支,它們的形態(tài)已和現(xiàn)代鳥類非常相近,但嘴上還保持牙齒和翅膀上還有爪子。代表性成員是生存于侏羅紀(jì)晚期發(fā)現(xiàn)于我國北方1.6億年前的赫氏近鳥龍,以及德國1.5億年前始祖鳥。
福建龍與近鳥龍、始祖鳥不同的是,福建龍生活在南方,后二者生活在北方,并且在鳥翼類家庭成員中,福建龍的居住地最靠南。此外,福建龍生存年代距今1.48—1.5億年,比近鳥龍、始祖鳥還要晚一些,接近到侏羅紀(jì)最晚期了。
奇異福建龍化石標(biāo)本及骨骼素描圖(圖片來源:王敏供圖)
始祖鳥化石標(biāo)本(圖片來源:柏林標(biāo)本,H. Raab供圖)
赫氏近鳥龍化石標(biāo)本(圖片來源:國家自然博物館)
“奇異”的后肢結(jié)構(gòu)
奇異福建龍股骨短,脛骨和蹠骨細(xì)長。
說白了就是大腿特別短、小腿特別長,并且小腿長度幾乎是大腿的兩倍,這個比例超出了目前已知的獸腳類恐龍。小腿長就跑步快,比如現(xiàn)生的鴕鳥,雖然不能飛,但打開翅膀跑起來很快。根據(jù)后肢比例粗算一下,福建龍的“跑分”比善于奔跑的傷齒龍、馳龍和暴龍類都要高,非常適合陸地上生活。
另外,水中覓食的涉禽類小腿也特別長,比如常見的鶴、鸛,所以福建龍也可能適合生活在淺水生態(tài)環(huán)境中??傊?,奇異福建龍要么是能在地上跑的很快,要么是可以在水邊閑庭信步。
福建龍(Fujianvenator)得分最多,表明跑的最快(圖片來源:王敏供圖)
鑲嵌演化的骨骼形態(tài)
福建龍的骨骼呈現(xiàn)高度鑲嵌演化的形態(tài)特征。“鑲嵌演化”是古生物研究上經(jīng)常用到的名詞,祖先生物帶著原始的特征,現(xiàn)生生物帶著進(jìn)步的特征,如果原始與進(jìn)步特征在一個古生物身上同時出現(xiàn),表明它身體各個部位分別演化,各顧各的,沒有拉著手一起進(jìn)步,這就是鑲嵌演化。
比如,電影里的吸血鬼,犬齒(虎牙)特別長,但臼齒(磨牙)還是那么平,就可以說吸血鬼的牙齒具有鑲嵌演化特征。因為對于人來說犬齒長是原始特征、臼齒平是進(jìn)步特征,吸血鬼的原始和進(jìn)步特征共存了。
回到奇異福建龍身上,它的鑲嵌演化體現(xiàn)在:前肢與始祖鳥相似,腰帶的恥骨和坐骨又分別具有傷齒龍類和近鳥龍的典型特征,后肢也像幾種不同的恐龍積木拼湊出來的一樣,這也是很“奇異”的。
化石標(biāo)本的遺憾
福建龍化石標(biāo)本的一點點遺憾是頭骨缺失。頭骨是化石生物最重要的部分,有了頭骨,研究者可以得到更多線索,花費更多的時間,講更多曾經(jīng)發(fā)生的故事。
但現(xiàn)實中,頭骨較身體其他部位骨骼更加難找,在野外考察工作中常??吹嚼吖恰⒅恰⒆刁w或者撿到牙齒,但頭骨不知所蹤。最難找的頭骨,蜥腳類恐龍應(yīng)該算一個,比如馬門溪龍,十幾米長的身子,頭骨還沒有一個枕頭大。20世紀(jì)五六十年代發(fā)現(xiàn)的建設(shè)馬門溪龍、合川馬門溪龍化石都沒有頭骨,當(dāng)時為了完整裝架,還借用了梁龍的頭骨裝上去。
但奇異福建龍的重要性太強(qiáng)了,即使缺失頭骨仍然有不可估量的研究價值。如果以后野外發(fā)掘工作中能找到頭骨,就又會是一次重要發(fā)現(xiàn),福建龍的面貌可能被改寫。
奇異福建龍和政和生物群生態(tài)復(fù)原圖(圖片來源:趙闖繪圖)
缺少頭骨,福建龍的復(fù)原圖如何繪制?
福建龍化石沒有找到頭骨,復(fù)原圖是怎么畫的?答案是參考同屬鳥翼類,始祖鳥、近鳥龍、曉廷龍標(biāo)本都很完整,保存了羽毛痕跡,并且根據(jù)化石黑素體重建了近鳥龍羽毛的顏色。
所以,在這張很棒的生態(tài)復(fù)原圖上,福建龍身披羽毛,頂著一個高高的頭冠,絢麗多彩,與近鳥龍紅色的頭冠相得益彰。它腳踏剛捕獲的離龍,張開拔絲的大嘴,宣誓獵物的歸屬。
圖中此情此景,不遠(yuǎn)處的龜鱉類瑟瑟發(fā)抖,遠(yuǎn)處火山噴發(fā),冒出徐徐煙霧,火山灰慢慢沉降在湖水里,形成了凝灰?guī)r。凝灰?guī)r埋藏了沉到湖邊的生物尸體,最終形成化石。億萬年后,一支科考隊手劈石板,提取化石周邊的凝灰?guī)r樣本用于鋯石U-Pb測年,得到福建龍生存的年代,距今1.48—1.5億年。
野外發(fā)掘出的政和生物群化石(圖片來源:王敏供圖)
結(jié)語
南政和、北燕遼,互為犄角。侏羅紀(jì)晚期,我國北方燕山運動強(qiáng)烈,造就了諸多山脈與盆地。在遼寧、內(nèi)蒙、河北三省交界處的盆地中,一個古老湖泊沉積地層中記錄著一個曾經(jīng)生機(jī)勃勃的動物群,活躍著赫氏近鳥龍、寧城樹息龍、胡氏耀龍、熱河翼龍、遠(yuǎn)古翔獸、天義初螈……,這就是北方的燕遼動物群。
時光如梭,斗轉(zhuǎn)星移,1000萬年過去,到了侏羅紀(jì)最晚期,我國南方地區(qū)受古太平洋板塊俯沖,構(gòu)造運動強(qiáng)烈,形成廣泛分布的斷陷盆地,并且伴隨經(jīng)常性的火山噴發(fā)。
在福建政和縣地區(qū)的盆地,一片湖泊及沼澤沉積地層中,也記錄了一群曾經(jīng)活躍的生物,包括魚類、龜鱉、離龍和鳥翼類恐龍等,我們今天叫它“政和生物群”。
南北這兩個動物群,是我國僅有的侏羅紀(jì)晚期鳥翼類恐龍動物群,據(jù)此可以推測在南北之前還生活過很多類似的動物群,要我們靠時間和耐心去發(fā)現(xiàn)。
福建第一龍發(fā)掘團(tuán)隊合影(圖片來源:馮文清 供圖)
來源: 中國科普博覽
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