在新疆哈密市东约100千米处,有一块占地7 000多平方千米的雅丹地貌生态公园。在这里,沉睡着数以千万计的翼龙化石,因此考古学家们形象地称之为“翼龙公园”。
前不久,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带领的新疆哈密科考队,在新疆哈密戈壁下白垩统地层中发现并采集了一件超过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3D翼龙胚胎。
在恐龙出没的中生代,有一类动物始终占据着天空。它们大如飞机,小如麻雀,时而栖息倒挂在树梢上闭目养神,时而快速掠过湖面捕食鱼虾,溅起一串串洁白的水花。它们就是比鸟类更早飞向天空的“空中霸主”——翼龙。
“虽然也叫龙,但翼龙跟恐龙并不是同类,它们只是拥有同样的祖先,属于近亲。当恐龙占据陆地时,翼龙却控制着天空。” 汪筱林介绍,翼龙起源于约2.2亿年前的晚三叠世,绝灭于6 500万年前的白垩纪末期。
翼龙属于爬行动物,并具有独特的骨骼构造。早在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时,甚至不能确定它属于哪一类动物。直到1801年,法国著名的比较解剖学家居维叶才鉴定它为翼手龙,归于爬行动物。
在过去的研究中,科学家们发现,支撑翼龙飞行的翼膜结构完全不同于鸟类和蝙蝠类的翅膀结构。因为翼龙的翼膜内除了分布着纤维外,没有骨骼支撑。因此,翼龙并不能像鸟类那样长距离地翱翔于蓝天,只能在它们的生活环境附近如海边、湖边的岩石或树林中滑翔或在水面上盘旋。
但汪筱林团队通过对哈密翼龙十几年的考察和研究,初步得出结论:翼龙为适应飞翔的需要,具有许多类似鸟类的骨骼特征,如头骨多孔、骨骼中空轻巧、胸骨及龙骨突发达等。因此,翼龙不仅能进行短距离的滑翔,而且很可能具有强大的飞行能力。
由于翼龙在飞行中需要演化出纤细中空的骨骼,非常不易于保存,所以翼龙化石在全世界范围内都十分稀少,而翼龙蛋和胚胎化石更是罕见。正因如此,汪筱林团队的此次发现堪称翼龙研究领域的里程碑。
据介绍,成果标本是由三块可以互相连接的砂岩块组成,出露面积约为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。
“如此大量的翼龙蛋、胚胎和头骨等骨骼化石的集中发现,显示出哈密翼龙具有群居的生活习性,而且这里很可能是它们繁殖产蛋的地点之一。” 汪筱林依据十多年的考古经验推测。
科学家选取了哈密翼龙的两枚胚胎和数件幼年到接近成年个体的长骨进行研究,这也是世界上首次对翼龙胚胎进行组织学切片和显微结构研究。
研究发现,翼龙胚胎主要由编织骨组成,这是一类包含大量血管道的骨组织类型,代表了最快速的骨骼生长速度,是一种在胚胎期和婴儿期才会出现的骨组织类型。几件幼年到亚成年的大小不同的上肢骨骼则主要以纤层骨为主,这同样是一种生长速度较快的骨组织类型,说明翼龙具有较快的生长发育速度。
此外,科学家们还提出了一个重大的假設,即翼龙很可能是温血动物,这和传统认识中爬行动物是冷血动物的观念有着较大出入。
据汪筱林介绍,多年前他在辽西热河古生物群中就发现了带毛的翼龙,同时,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,也证实了一些小型兽脚类恐龙是温血动物。
“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。”(据《经济日报》)