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保定自然博物馆·探龙记 | 世界上发现的第一种长有翼膜的恐龙

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(原标题:保定自然博物馆·探龙记 | 世界上发现的第一种长有翼膜的恐龙)

中国古动物馆(保定自然博物馆)正在进行开馆前的准备工作。让我们通过陆续推出的系列科普短文,提前了解馆内展出的明星恐龙吧~

今天

让我们一起探秘

世界上学名最短的恐龙

奇翼龙(Yi qi)

奇翼龙的艺术复原图(DINOSTAR CO. LTD供图)

奇翼龙(Yi qi)是世界上学名最短的恐龙,属于蜥臀目(Saurischia)兽脚亚目(Theropoda)手盗龙类(Maniraptora)擅攀鸟龙科(Scansoriopterygidae),生活于距今约1.64亿至1.59亿年前的晚侏罗世。唯一一件化石标本发现于我国河北青龙的髫髻山组地层,目前收藏于山东省天宇自然博物馆。化石头部、颈部、四肢保存完好,但缺少大部分的脊椎、骨盆和尾骨。奇翼龙是世界上发现的第一种长有翼膜的恐龙,身上长满了厚重的硬丝状羽毛。通过体型估测,一只成年奇翼龙体重约380克。

奇翼龙(Yi qi)身体轮廓和已知部位的骨骼描绘图

(Jaime Headden绘)

徐星、郑晓廷等人于2015年在Science上,命名并描述了模式种奇翼龙。虽然叫奇翼龙,但它不属于翼龙,而是恐龙。奇翼龙属名和种名分别源于汉语中的“翼”和“奇”,指这种动物拥有奇特的翅膀,属名“Yi”来自化石中保存的翼膜结构,种名“qi”字则代表了奇特的身体结构。(但为避免与翼龙混淆,中文均以“奇翼龙”称呼。)

奇翼龙正模标本与人类的体型比例图

(Matthew Martyniuk绘)

奇翼龙的发现可谓是颠覆性的发现,为什么这么说呢?徐星等人在奇翼龙化石前肢手腕处发现一个棒状长骨结构,其长度超过第三指和尺骨的长度,这块骨头之前从未在任何兽脚类恐龙身上发现过,但类似的结构存在于多种现存和其他灭绝的且具有飞行或滑翔能力的四足动物中,如在鼯鼠和翼龙的腕部、蝙蝠踝部均有类似结构。同时,奇翼龙化石上保存了膜状组织,科学家由此推测奇翼龙的棒状骨是用来支撑翼膜进行滑翔或者飞行。2019年,擅攀鸟龙科另一成员长臂混元龙(Ambopteryx longibrachium)的发现,再次为棒状骨结构以及膜状翅膀提供了支持。

奇翼龙正模标本(红色箭头所指为棒状骨结构)

修改自Xu et al., 2015

奇翼龙线描图(红色箭头所指为棒状骨结构)

修改自Xu et al., 2015

2020年,研究人员使用激光激发荧光成像技术(laser-stimulated fluorescence imaging)重新评估了奇翼龙的解剖结构,并进行空气动力学计算,发现奇翼龙的翅膀结构最有可能契合蝙蝠和手盗龙的混合模型,研究结果还发现奇翼龙很可能是树栖的,几乎不可能有任何形式的动力飞行,在扇动翅膀的能力(翅膀辅助的斜坡奔跑能力或从地面起飞能力)和有限的滑翔能力方面存在显著缺陷。脊椎动物早期的飞行历史充满了创新,但并非所有创新都得以幸存。所以说以奇翼龙为代表的擅攀鸟龙类并不能代表早期鸟类飞行演化的模型,它们只是兽脚类恐龙试图进军蓝天的一次独立尝试。

奇翼龙翅膀模型示意图

a.蝙蝠模型 b.手盗龙类模型 c.树蛙模型(黄色所指为“棒状骨”位置)

引自Xu et al., 2015

奇翼龙复原图 (Emily Willoughby绘)

知识小科普

“恐龙”的由来

恐龙(Dinosaur)一词由英国古生物学家理查德·欧文(Richard Owen)于1842年创立,恐龙的拉丁名Dinosauria的含义是“恐怖的蜥蜴”。恐龙是一类繁盛于中生代的爬行动物,而我国的科学家习惯在爬行动物的名称后加一个“龙”字,以区别于哺乳动物的“兽”,所以我们把“Dinosaur”翻译成了“恐龙”。

世界上第一件被正式命名的恐龙是英国地质学家威廉·巴克兰(William Buckland)于1824年命名的斑龙(Megalosaurus),而中国第一件被命名的恐龙是1925年命名的黑龙江崎齿龙 (Trachodon amurense),较西方晚了整整101年。但是在接下来近100年的时间里,我国已经发现了三百多种恐龙,一跃成为全世界发现恐龙最多的国家,也成为了全世界恐龙研究的热土。在这三百多种恐龙中,涌现出了一批世界知名的恐龙,例如具有四个翅膀的顾氏小盗龙,长脖子的中加马门溪龙,数量众多的鹦鹉嘴龙等等。

参考文献

[1] Xu X, Zheng X, Sullivan C, et al. A bizarre Jurassic maniraptoran theropod with preserved evidence of membranous wings. Nature, 2015.

[2] Wang M, O'Connor JK, Xu X, et al. A new Jurassic scansoriopterygid and the loss of membranous wings in theropod dinosaurs. Nature, 2019.

[3] Dececchi T A, Roy A, Pittman M, et al. Aerodynamics Show Membrane-Winged Theropods Were a Poor Gliding Dead-end. iScience, 2020.

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