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厉害了中国科考队!全球首次发现三维翼龙胚胎!

人民日报中央厨房   

2017-12-01 21:10

“这是我们经过十余年连续的野外科考工作,在新疆哈密戈壁下白垩统地层中发现并抢救性采集的一件超过200枚翼龙蛋、胚胎和骨骼化石三维一体保存的重要标本,其中16枚翼龙蛋含有三维立体的胚胎化石,这是全世界首次发现的三维翼龙胚胎。”

图|哈密翼龙生态复原图。赵闯绘


图|砂岩中保存的两百多个翼龙蛋(IVPP V 18941-18943)。科考队提供

红色的箭头表示有胚胎的翼龙蛋;绿色箭头表示CT扫描的三个翼龙蛋的位置;橙色箭头表示没有胚胎的翼龙蛋。图中比例尺为100毫米。

12月1日,在“发现史前伊甸园,破解翼龙生命史,大量3D翼龙蛋与胚胎化石全球首现新闻发布会”上,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介绍说,这是继2014年其团队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的又一次重要发现。

图|11月30日,汪筱林研究员(右二)领导的科考队在哈密戈壁。胡仁巴摄

据了解,2005年,中科院古脊椎所邱占祥和王伴月研究员进入新疆吐哈盆地考察,与时任哈密文物局长亚合甫江等在野外发现几小块非常破碎的骨骼,初步认为可能属于翼龙化石。

后经汪筱林鉴定为翼龙,从此揭开了我国新疆哈密翼龙重大发现和研究的序幕。通过近十年的戈壁野外考察,哈密成为我国又一重要的翼龙化石宝库。


图|位于新疆哈密的世界上最大的翼龙化石聚合体。胡仁巴摄

“我们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。这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。在这件令人震撼的精美化石标本上,包括野外采集时散落的含有胚胎的蛋化石,目前已经确认的含有胚胎的翼龙蛋共有16枚。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的地点之一。”汪筱林说。

之前,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,此次研究在这方面取得若干重要进展。

图|12号胚胎。科考队提供

A&B 12号胚胎的照片及线条图,唯一保存有头部骨骼的哈密翼龙胚胎,比例尺10 mm;C 下颌背面放大图,比例尺5 mm;D 下颌前端侧面图(背面在上),比例尺1 mm。

科考队对42枚翼龙蛋化石进行显微修理或CT扫描,发现哈密翼龙具有较快的生长发育速度,首次提出后肢发育速度较前肢快,孵化之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。

特别是涉及到翼龙如何死亡,科考队认为,来自盆地内源的泥质砾屑化石埋藏特征显示大型湖泊风暴事件导致翼龙集群死亡并短距离搬运快速埋藏。

曾经控制天空的翼龙,大如飞机,小如麻雀

“如此丰富的三维翼龙蛋胚胎化石的特异埋藏,在全世界是独一无二绝无仅有的!”

 11月30日,阳光明媚。小N随汪筱林研究员领导的科考队从新疆哈密市出发,长途跋涉,来到被誉为“翼龙伊甸园”的哈密戈壁。一下车,小N和其他人在科考队的引导下,来到富含红色泥岩砾屑的灰白色湖相砂岩上时,汪筱林研究员抓紧时间对大家介绍起翼龙和其三维胚胎化石的奥秘。

图|11月30日,小N和同行们随科考队来到哈密戈壁。胡仁巴摄

起源于约2.2亿年前的晚三叠世,绝灭于6500万年前白垩纪末期的翼龙是第一个飞向蓝天的爬行动物,被称为“会飞的龙”。

当我们站在这戈壁荒漠,随着科学家的讲解,慢慢联想到当恐龙占据着陆地时,翼龙控制着天空。

图|哈密翼龙生态复原图。赵闯绘

翼龙有两大类,早期的喙嘴龙类,有一条很长的尾巴,主要生活在侏罗纪;晚期的翼手龙类,尾巴很短甚至消失,主要生活在白垩纪。

翼龙具有独特的骨骼构造特征。自1784年意大利古生物学家科利尼在德国发现第一件翼龙化石,1801年法国比较解剖学家居维叶鉴定其为翼手龙,归于爬行动物以来,人类对翼龙充满了好奇,一直在苦苦探求。

迄今为止,世界上已经发现命名了200多种的翼龙化石。大者如七十年代在美国得克萨斯州发现的风神翼龙化石,两翼展开约12米,宽度相当于一架战斗机,小者形如麻雀。

近年来,我国古生物学家陆续发现大量翼龙化石。最早发现莱阳翼龙化石后,在新疆准噶尔盆地吐谷鲁群发现两翼展开可达4米的大型魏氏准噶尔翼龙和小型的复齿湖翼龙。

其后,又陆续发现甘肃庆阳环河翼龙,四川自贡大山铺长头狭鼻翼龙以及浙江翼龙。

尤其是在辽西及其邻区发现的翼手龙类,与德国晚侏罗世索伦霍芬石灰岩中的翼龙组合可对比,而九佛堂组的却与巴西早白垩世桑塔纳组的非常相似。

我国发现世界上首枚翼龙胚胎化石

2004年6月10日出版的英国《自然》杂志曾报道汪筱林和周忠和两位研究员在我国辽西热河生物群中发现世界上首枚翼龙胚胎化石的情况。

当时发现的翼龙胚胎化石发现于辽宁省锦州市义县地区,化石保存在一灰黑色页岩中,距今约1.21亿年。

“当时,我们发现的翼龙胚胎化石虽然只是二维的,但还是证明了翼龙与其它爬行动物和鸟类一样是卵生的。这对于深入了解翼龙这一与恐龙同时绝灭,曾经控制中生代地球天空的空中霸主的发育演化具有重要意义。”汪筱林说,“胚胎化石骨架保存非常精美完整,一个几乎完整关联的翼龙胚胎化石骨架全部保存在椭圆型蛋中,蛋的最大长度53毫米,最大宽度41毫米。蛋的边界光滑清晰,蛋内呈褐色,颜色较深,与周围灰黄色的围岩存在明显的区别。”

据介绍,该翼龙胚胎化石骨架的身体部分背压,而头部腹压。由于后期挤压,部分骨骼略有错动位移。胚胎化石的脊柱大致沿着蛋的长轴方向伸展,头部从一侧向后弯曲,与脊柱组成倒“U”型,这种保存状态可能反映了翼龙胚胎发育过程中的原始状态。脊柱两侧不对称,前肢紧紧折叠在一起。

图|哈密翼龙胚胎出壳。赵闯绘

“目前,全世界发现了大量的恐龙蛋化石,中国的山东、浙江、广东、河南和江西都发现了大量的恐龙蛋化石,还有一些里面包含了恐龙胚胎,但是除了哈密翼龙蛋和胚胎之外,全世界已知的翼龙蛋仅有6枚,而含胚胎数自2004年起就一直停留在3枚。”中科院古脊椎所蒋顺兴博士说。

当时发现的翼龙胚胎骨架化石代表了翼龙在其胚胎发育过程中的最后阶段,保存有完整的骨架和翼膜,同时具有出生后幼年阶段的许多特征,这些特征预示这一翼龙胚胎可能即将破壳而出,走进早白垩世的地球,翱翔于蓝天。(人民日报中央厨房N°生活工作室 胡仁巴)

责编:唐晓蓉

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