中新网北京12月21日电 (记者 孙自法)施普林格·自然旗下学术期刊《自然-通讯》最新发表一篇演化论文,研究人员报道了关于早期飞行兽脚类恐龙趾垫和足鳞形状的新数据,兽脚类是包括霸王龙、伶盗龙和鸟类在内的一类三趾恐龙。其研究结果或有助于人们进一步了解现生鸟类已灭绝“表亲”的行为和生活方式,包括它们的抓握和狩猎能力。
该论文介绍,已知现生鸟类的足部形状和大小对应了它们的跳跃、栖停、涉水、游泳、攀爬和抓握能力。早期飞行兽脚类恐龙化石中的爪子、骨骼和关节的形状可用来推断这些特征的功能。虽然现已了解现生鸟类足部软组织(如趾垫和足鳞)的功能,但这些软组织一般很难保存在化石记录中,使得人们很难判断它们在已灭绝物种中的作用。
b.激光激发荧光;c.第4趾上的网状和鳞状鳞片特写,箭头指示网状鳞片的范例。 施普林格·自然 供图
论文共同通讯作者、中国香港中文大学迈克尔·皮特曼(Michael Pittman)和临沂大学王孝理与他们的同事及合作者一起,分析了与8种现生鸟类“表亲”相关的12个化石样本的足部软组织细节,其中包括乌鸦大小的早期小型鸟类,如近鸟龙和孔子鸟;还有鸟类近亲小盗龙。
随后,论文作者将这些数据与爪子和骨骼化石的测量数据相结合。他们发现,足部演化适应相似的化石物种——比如在小盗龙身上发现的发育良好、凸出的圆形趾垫,会以类似现代猛禽(如鹰)的方式使用足部来狩猎。拥有扁平趾垫的化石物种,如近鸟龙,它们的足部会用于一种更接近地面的生活方式,还有些物种会像现生鹦鹉那样使用足部来摆弄食物。不过,并非论文作者分析的所有化石物种都能在现生鸟类中找到完美对照,这说明会鸟等已经灭绝的物种可能具有当今现生鸟类身上所没有发现的行为和生活方式。
论文作者总结说,他们的研究结果表明,在会飞的兽脚类恐龙演化出飞行行为的过程中,与其行为和生活方式相关的演化适应具有超乎想象的多样性,而与现生猛禽类似的非鸟类飞行兽脚类恐龙也具有复杂的演化适应。(完)
来源: 中国新闻网
据报道:来自英国的一名4岁的小女孩,近日在和父亲一起在英国的威尔士本德里克斯湾附近散步的时候,无意中发现了一个距今2.2亿年的恐龙足迹,这个发现非常的了不起,对于研究小型兽脚类恐龙,又有了新的突破。
2.2亿年前的似鹬龙足迹
来自英国威尔士国家博物馆的古生物学家,通过辨认后,确认这个足迹属于似鹬龙足迹,不过具体这个恐龙是哪一个物种,目前还是无法回答的。
通过这个长度大约在10厘米左右的足迹脚印可以分析出:这只恐龙的体长大约在2.5米,身高约为0.75米,显然,它的个头在恐龙中并不显眼。它是用后腿走路的,拥有一条纤细大尾巴的恐龙,也属于肉食类恐龙的一种。
令人感到遗憾的是,通过对比,目前并没有找到和足迹相比配的恐龙化石,所以,可能有关于它的物种究竟是什么,这个问题或许未来很长时间内都将是一个未知的。
说起来,似鹬龙足迹的分布非常广泛,除了在英国,在美国也曾经发现过,而在我国东北的辽宁省西部地区,也曾发现过很多似鹬龙足迹,不过从大小上来看,我国辽西地区的似鹬龙足迹长度仅为6厘米,显然,要比这次英国4岁女童发现的要小很多。
此外,我国发现的似鹬龙足迹,距今大约在1.28亿年左右,显然,从时间上来看,英国发现的这个似鹬龙足迹出现时间要更早,这也意味着,它极有可能属于最早的兽脚类恐龙之一,说起来,兽脚类恐龙可是在恐龙演化的过程中,有着非常重要的地位。
什么是兽脚类恐龙?
兽脚类恐龙,是一种出现在三叠纪中期的恐龙,它们的特点是:两足行走、牙齿锋利。兽脚类恐龙在地球上的分布一直都比较广泛的,而且伴随着兽脚类恐龙的崛起,地球上最早的恐龙种群之一:蜥脚类恐龙,也曾经因为不敌兽脚类恐龙,而在白垩纪时期大规模灭绝。
此外,提到兽脚类恐龙,它们还非常有争议的一点是:兽脚类恐龙疑似是鸟类的祖先,有研究认为,在6500万年前的恐龙大灭绝之中,并不是所有的兽脚类恐龙都灭绝了,而是一部分演化成为了鸟类。
说起来,早在19世纪中期的时候,英国科学家赫胥黎,就提出过鸟类可能是起源兽脚类恐龙的观点了,而在过去的100多年时间里,很多支持这个观点的科学家,也都纷纷进行研究和寻找证据,通过目前的研究来看,这个假说极有可能是真的。
鸟类起源于兽脚类恐龙?
其实,在赫胥黎提出这个假说之后,一直到20世纪70年代之前,都没有什么人认可,一直到上世纪70年代,美国耶鲁大学的古生物学家奥斯特罗姆,在研究兽脚类恐龙的过程中,将一些兽脚类恐龙和始祖鸟进行了对比解剖,结果显示,它们之间有着很密切的关系,于是,奥斯特罗姆再次提出了鸟类起源于兽脚类恐龙的假说。
不过,由于在鸟类出现之前,地球上出现的,第一种会飞的脊椎动物——翼龙,是由陆生爬行动物演化而来的,而且翼龙出现的时间明显要早很多,这也让很多研究者认为,或许鸟类的起源也和翼龙一样,是来自于某个爬行动物。
但是,不论是哪一个观点,事实上,都缺乏关键性的证据,有研究认为,这或许是因为鸟类的骨骼很轻,它们的骨骼化石不好保存导致的,所以,鸟类的起源问题,也才会在科学界一直争论不休。
那么,事情的转机又发生在什么时候呢?这就需要从20世纪末开始说起了。在我国的辽西地区,发现了很多小型的兽脚类恐龙化石,特别是中华龙鸟的出现,让科学家们还是重新审视起鸟类起源于兽脚类恐龙的观点。
中华龙鸟是一种有着羽毛结构,而且被认为会飞的恐龙,虽然它还不能成为100%确认鸟类起源的证据,但是,却为鸟类起源于兽脚类恐龙,增添了强有力的观点。
此后,近30年里不断有着新的化石出现,也为研究鸟类起源,找到了越来越多的答案,目前来看,这个假说真实性极大,只不过,到底是哪一种兽脚类恐龙成为了世界上的第一只鸟,还有待证实,希望可以早日找到答案。
中生代兽脚类恐龙(包括鸟类)肢骨形态演化空间和多样性的比较。 王敏 供图
中新网北京6月5日电 (记者 孙自法)亿万年前的陆地霸主恐龙如何进化成为展翅蓝天的鸟?这无疑是脊椎动物演化史中最为“震撼”的事件,过程中涉及大量骨骼系统、肌肉系统和表皮衍生物等结构的变化,这些变化或是趋同、或是同源作用的结果,但多数都与飞行的起源相关。
中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(中科院古脊椎所)王敏研究员与周忠和研究员最新完成的有关恐龙到鸟类演化过程研究发现,在其形态多样性和演化速率的深时变化方面,肢骨演化更慢,变化更小。
中生代兽脚类恐龙(包括鸟类)的肢骨演化速率。 王敏 供图
这一“恐龙到鸟”研究的重要成果论文,北京时间6月5日夜间在施普林格·自然旗下专业学术期刊《自然-生态与进化》(Nature Ecology& Evolution)上线发表。
论文第一作者和通讯作者王敏介绍说,“恐龙到鸟”演化过程中最为显著的就是以肢骨长度所代表的体型改变,例如从整体趋势看,在演化树上和鸟类关系更近的兽脚类恐龙有着相对更长的前肢。因此,系统地量化分析肢骨在鸟类起源过程中的动态演化轨迹,是认识“陆地奔跑的恐龙”成为“飞上蓝天的恐龙(鸟类)”这一重要转变的关键。
本项研究通过构建包含大量兽脚类恐龙和中生代鸟类肢骨的形态演化空间,以及量化鸟类、非鸟类副鸟类和非副鸟类兽脚类恐龙这三个类群的肢骨多样性,发现早期鸟类肢骨的整体多样性最低,非副鸟类兽脚类恐龙最高,类似的差异也反映在前肢上。不过,当研究对象聚焦于后肢时,差异就不明显。
中生代兽脚类恐龙(包括鸟类)两个形态功能指数的演化。 王敏 供图
研究人员又对包括鸟类在内的中生代兽脚类恐龙肢骨的演化速率进行估算,结果显示前后肢整体的演化速率在接近鸟类的起源节点时变慢,同样的趋势在前肢中也出现,但是在后肢的演化中却没有类似的变慢趋势。这说明演化速率在原始鸟类中的放缓,仍然是前肢作用的结果。
此次研究还对两个形态功能指标进行了量化分析,分别是反映飞行方式的臂指数和反映地栖能力的脚指数,仍然发现这两个指数在鸟类中都是最低的,演化速率在鸟类中也是相对更慢。
“上述研究的发现与演化生物学的常识大相径庭。”王敏指出,因为当某一种具有“演化革新”意味的特征(如上、下颌)或者形态功能(如飞行、咀嚼)在某一类群中出现时,通常认为该类群的演化速率会变快、多样性也会增加,因为这些“革新”会帮助生物进入新的生态位。对于这一现象,本项研究认为早期鸟类在肢骨形态上多样性的贫瘠,以及演化速率的降低,主要受前肢“拖累”,这是因为在飞行的选择作用下,原始鸟类的前肢只能够在适合空气动力学作用的框架下发生有限变化。换句话说,原始鸟类具有的“骨骼系统蓝图”在一些非鸟类兽脚类恐龙中就已经出现了。
中生代兽脚类恐龙(包括鸟类)臂指数和脚指数的演化速率。 王敏 供图
王敏表示,随着许多和飞行相关的进步特征,包括和飞行精细动作完成相关的肌肉、韧带、骨骼的关节方式等在演化后期出现,前肢的变化才能突破“瓶颈”,最终演化出现代鸟类所呈现的形态多样的前肢结构。
他透露,本项研究还为学界此前提出的、在鸟类演化伊始“肩带演化在前,腰带在后”这一假说提供了量化数据的支持。(完)
来源: 中国新闻网