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【中新社】首次发现!中国丝路巨龙等大型恐龙与哈密翼龙动物群“生死与共”

发表日期:2021-08-13来源:放大 缩小
汪筱林研究员向记者先容本次恐龙化石发现及研究成果。 中新社记者 孙自法 摄

  中新网北京8月13日电 (记者 孙自法)在中国新疆距今约1.3亿至1.2亿年的早白垩世哈密翼龙动物群中,古生物学家最新研究又有重磅成果——首次发现与翼龙有“表亲”关系的大型恐龙的化石。

汪筱林研究员在办公室与论文编辑之一、北京自然博物馆裘锐博士(站立者)进行讨论。 中新社记者 孙自法 摄

  中国科学院威尼斯正规官网-威尼斯官方网站-首页(中科院古脊椎所)汪筱林研究员领导的中国和巴西合作团队,首次在哈密翼龙动物群中研究发现3件恐龙化石,都属于蜥脚类的多孔椎龙类,化石均不完整,分别保存一段关联的颈椎、一段关联的尾椎和一段荐椎,另外,还有一枚与尾椎保存在一起的兽脚类恐龙的牙齿。

中国丝路巨龙化石正型标本。 中科院古脊椎所 供图

  合作团队依据颈椎、尾椎特征,建立盘足龙类、巨龙类两个恐龙新属新种,分别命名为“中国丝路巨龙”和“新疆哈密巨龙”,另一段荐椎因化石太破碎、特征不明显而暂未命名。

  这是新疆早白垩世地层中首次发现蜥脚类的多孔椎龙类恐龙,也是哈密翼龙动物群首次发现恐龙化石。该项恐龙研究论文,北京时间8月12日夜间在施普林格·自然旗下国际学术期刊《科学报告》上线发表。

  与哈密翼龙化石共生保存 

  汪筱林研究员先容说,最新研究的恐龙化石是中科院古脊椎所哈密科考队发现于吐(鲁番)哈(密)盆地下白垩统吐谷鲁群胜金口组中,与哈密翼龙化石共生保存。由于化石长期暴露于极干旱强风沙的戈壁地区,在地表风化破碎严重,科考队于2008年、2013年和2016年先后进行了抢救性采集。

化石发现地的雅丹地貌。 中科院古脊椎所 供图

  这次研究的蜥脚类恐龙是哈密翼龙动物群中首次发现的非翼龙类脊椎动物,均产自于哈密翼龙化石的相当层位,3件恐龙化石标本产出地点相距约2-5千米。

  汪筱林指出,由于化石暴露地表风化极其严重,3件恐龙化石标本仅残存部分表面破碎的椎体,用皮劳克(石膏包)抢救性采集后,科考队技术人员对尚埋藏在岩石中没有暴露地表的另一侧进行科学修理。修理后显示,3件标本分别为6节关联的颈椎及颈肋、7节关联的尾椎和1段破碎的荐椎,其中颈椎、尾椎标本分别命名为中国丝路巨龙和新疆哈密巨龙。

  此次新发现恐龙新属种命名源于化石产地中国新疆哈密,以及多孔椎龙类是蜥脚类恐龙体型巨大的一支,同时,哈密是“一带一路”经济带上的重镇,以此纪念自古以来中国连通世界的伟大丝绸之路。

  中国丝路巨龙体长逾20米 

  汪筱林说,中国丝路巨龙保存了6节关联在一起的较完整的颈椎,分别为第10-15节,单个颈椎的长度在455-540毫米之间,6节颈椎的长度约3米,是山东蒙阴发现的早白垩世师氏盘足龙(体长约15米)对应颈椎平均长度的近2倍,保守估计,中国丝路巨龙的体长超过20米。

  中国丝路巨龙的鉴定特征包括中后部颈椎的后关节突-横突隔板的侧腹部分叉、椎体-横突后隔板的前部分叉、副突-横突隔板具有发育的腹侧凸缘、中后部颈椎的横突与肋骨的接触面的前后面均收缩等。

化石发现地的雅丹地貌。 中科院古脊椎所 供图

  研究团队通过详细的形态学观察发现,中国丝路巨龙颈椎存在一厚的上突-前关节突隔板和呈下垂状的颈肋,与其他保存颈椎的盘足龙类相比,其颈椎的上突-前关节突隔板的方向、前关节突-横突隔板的方向、颈椎椎体侧凹的发育程度等特征存在明显的差别。

  “与中国丝路巨龙保存在一起的还有一残破的哈密翼龙下颌,说明这些大型的巨龙类恐龙与哈密翼龙共同生活在白垩纪的天空和陆地。”汪筱林说。

采集前的恐龙化石。 中科院古脊椎所 供图

  新疆哈密巨龙与其他巨龙类差别明显 

  新疆哈密巨龙保存了7节关联在一起的尾椎,分别为第4-10节,中间5节较完整,单个尾椎长度从210-320毫米不等,是蒙古国发现的晚白垩世后凹尾龙(体长约12米)对应尾椎平均长度的约1.5倍,保守估计其体长约17米。

  新疆哈密巨龙的鉴定特征包括:尾椎神经嵴和神经弓的高度总和大于椎体高度,最前部尾椎的椎弓矢状扩展,后关节突隔板与神经棘横突隔板窝深,最前部尾椎的横突指向上方,尾椎序列的横突从指向上方到指向下方转变突然,没有过渡等。

3件恐龙化石骨骼保存示意图(Maurilio Oliveira绘)。 中科院古脊椎所 供图

  新疆哈密巨龙是亚洲发现的为数不多的巨龙类的蜥脚类恐龙之一,它展示出蜥脚类不寻常的组合特征。研究团队通过详细比较新疆哈密巨龙和其他巨龙类的形态特征,发现新疆哈密巨龙的尾椎椎体长度、前凹形的尾椎椎体、尾椎椎体侧面接近腹部具有的隆嵴、横突的形状和方向等特征与东亚已知的其他巨龙类有明显差别。

  此外,与新疆哈密巨龙共同保存的还有一枚兽脚类恐龙牙齿,这也是哈密翼龙动物群中首次发现的兽脚类恐龙化石。汪筱林称,由于在新疆哈密巨龙的骨骼上未发现兽脚类恐龙的牙印,尚不能确定是否存在兽脚类恐龙进食巨龙类尸体的现象。蜥脚类恐龙都是四足行走食植性动物,这些大型食植恐龙和食肉性兽脚类恐龙的发现和研究,将大大增加哈密翼龙动物群物种和生态多样性。

新疆哈密巨龙化石正型标本。 中科院古脊椎所 供图

  新化石发现丰富中国恐龙历史 

  汪筱林说,研究团队通过系统发育分析,基本确认中华丝路巨龙、新疆哈密巨龙这两个新属种恐龙分类位置。为确定新发现化石颈椎和尾椎是否属于同一类型,他们将颈椎和尾椎的特征作为一个整体放入两个矩阵中进行分析,这个组合类型与盘足龙属构成姐妹群,但支撑这一姐妹群的特征仅为颈椎的特征。

  他们再将颈椎和尾椎的特征分开,作为两个类型进行分析,以颈椎为代表的中国丝路巨龙在两个矩阵的分析中都和盘足龙属构成姐妹群,且有多个特征支撑,代表与盘足龙有着密切的亲缘关系,所以中国丝路巨龙属于盘足龙类。

  而以尾椎为代表的新疆哈密巨龙在两个矩阵的分析中都位于巨龙类中,但新疆哈密巨龙的加入使得整个巨龙类增加了未解决的多分支结构,同时其本身的系统位置在两个矩阵的分析中也不相同,所以其更进一步的系统位置目前不能确认,还需要新的化石材料和进一步研究。

  此外,新发现恐龙化石标本中的荐椎仅包含4块椎骨和肋骨碎片,因风化破碎严重可用于鉴定的特征较少,仅能确认其属于多孔椎龙类,这类恐龙生活于约1.6亿年前的晚侏罗世到6600万年前的晚白垩世。

  汪筱林表示,本次研究的3件化石标本是哈密科考队长期以来在吐哈盆地进行翼龙研究的野外考察时发现,也是哈密翼龙动物群首次发现的恐龙化石,丰富了该地区中生代爬行动物的多样性,也为中国恐龙特别是蜥脚类恐龙研究增添了新认知。中国丝路巨龙和新疆哈密巨龙的研究,既增加哈密翼龙动物群和中国早白垩世蜥脚类恐龙的多样性,也为该恐龙类群的演化提供新的信息,并进一步支撑亚洲早白垩世多孔椎龙恐龙的广泛多样性。

中国丝路巨龙(左)与新疆哈密巨龙(右)及哈密翼龙动物群生态复原图(创作/赵闯,科学引导/汪筱林)。 中科院古脊椎所 供图

  哈密翼龙动物群是“翼龙伊甸园” 

  汪筱林先容,自2006年以来,他领导的中科院古脊椎所哈密科考队连续十多年在哈密戈壁进行科考工作,发现罕见的哈密翼龙动物群,这一地区已经成为世界上分布面积最大和最富集的翼龙化石产地,上亿数量级的翼龙曾经在这里繁衍生息,是名副其实的“翼龙伊甸园”。

  据了解,翼龙不是恐龙,而是一类会飞行的爬行动物,但翼龙和恐龙的亲缘关系很近,就好比人类之间“表亲”,从同一个祖先分化出来后,翼龙飞向蓝天,而恐龙主宰陆地。此外,翼龙和恐龙都是已经灭绝的远古爬行动物,它们生活时代相同——约2.3亿年到6600万年前的三叠纪晚期到白垩纪末期。

  在此次新研究发现“生死与共”的恐龙化石前,中科院古脊椎所哈密科考队通过十多年的科学考察和抢救性采集、科学修理和研究,已在翼龙研究领域上取得一系列重要成果:

汪筱林研究员在恐龙化石采集现场。 中科院古脊椎所 供图

  首次发现三维立体保存的雌雄翼龙个体,同时发现大量三维立体保存的翼龙蛋和翼龙胚胎与之共生,其中,世界首枚三维立体保存的翼龙蛋研究揭示,哈密翼龙具有类似于现生爬行动物锦蛇的革质蛋壳结构,显示翼龙群居生活;发现大量幼年到成年的雌雄翼龙,并命名哈密翼龙动物群中的第一个物种——天山哈密翼龙;发现一件超过200枚翼龙蛋、胚胎和骨骼化石三位一体保存的重要标本,其中16枚翼龙蛋含有三维立体保存的胚胎化石,这是世界首次发现三维翼龙胚胎;通过对包括胚胎等骨骼在内的骨组织学和个体发育研究,发现哈密翼龙具有快速生长的骨骼结构,属于相对早熟型的发育模式,出生后还不能飞行,尚需要父母照顾,这些发现和研究揭示出翼龙这一特殊的飞行爬行动物的生命史。这些成果先后以封面文章发表在《细胞》旗下的《现代生物学》和《科学》上。

  汪筱林认为,通过多年的野外考察及埋藏学、沉积学和地层学的相关证据表明,新疆哈密这些数量巨大的翼龙曾经历多次白垩纪湖泊风暴事件,导致其集群死亡并被快速埋藏。

  他透露,哈密科考队后续工作将在进行翼龙研究的同时,加强恐龙的研究,并对化石产地坚持研究好、保护好、利用好。目前已协助当地政府成功申请了哈密翼龙-雅丹国家地质公园,现在正积极推动翼龙和恐龙遗址博物馆的建设,“大家希翼通过这个地方的恐龙、翼龙研究,遗址与化石保护,以及国家地质公园和遗址博物馆建设,能为青少年朋友提供研学和科普教育场所,为当地社会、经济、学问、旅游发展作出积极贡献。”(完)

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