史前“空中霸主”翼龍的嬰兒期竟如此獨特

　　哈密翼龍胚胎出殼復原圖（趙闖/繪）

　　翼龍蛋三維立體化石局部放大，顯示翼龍蛋和多個頭部骨骼共同保存。（受訪者供圖）

　　你能想像到嗎？在遠古時代，地球大陸上主要由兩種動物統治著：陸地上恐龍稱霸，天空中翼龍稱王。對於恐龍，我們見到的化石太多了，但翼龍化石所見甚微，因為全世界發現的翼龍化石數量太少了。

　　新疆哈密首現翼龍三維胚胎化石。通過掃描這些化石，科學家描繪出這個曾經統治天空的爬行動物嬰兒期的生活畫面。

　　北京時間12月1日，國際著名學術期刊《科學》在線發表了一項由中國和巴西科學家共同完成的有關翼龍的研究成果。科學家在全球首次報道了來自中國新疆哈密的三維立體的翼龍胚胎化石，據此，科學家對翼龍胚胎進行了科學分析，並詳細描述了翼龍胚胎發育和幼年時的行為等細節。

　　翼龍早於鳥類7000萬年飛向天空

　　翼龍不是恐龍，但它是恐龍的近親，與恐龍生活在同一時代，是第一個飛向藍天的爬行動物。翼龍和恐龍都起源於約2.2億年前的晚三疊世，絕滅於6500萬年前的白堊紀末期。當恐龍佔據著陸地時，翼龍控制著天空。它是一類非常奇特的最不像爬行動物的爬行動物。

　　1784年，意大利學者科利尼報道了在德國發現的第一件翼龍化石時，不能確定它屬於哪一類動物。直到1801年，法國著名的比較解剖學家居維葉才鑒定它為翼龍，歸於爬行動物。事實上，翼龍化石的發現比恐龍還早半個多世紀。即便如此，直到很多年以后，翼龍究竟屬於哪類動物也一直有爭議，甚至有人認為翼龍的兩個翅膀不是用來飛行的而是在水中游泳的。

　　翼龍比鳥類早了約7000萬年飛向天空，大約在三疊紀晚期一出現就開始適應空中生活，在地球上成功地生存了約1.6億年。翼龍為了適應飛翔的需要，具有許多類似鳥類的骨骼特征，如頭骨多孔，骨骼細長中空輕巧，胸骨及其龍骨突發達等等。

　　迄今為止，世界上已經發現並命名了約150種的翼龍化石。翼龍的個體大小和形態差異非常大，上世紀70年代在美國得克薩斯州發現的翼手龍化石，兩翼展開約12米，寬度像一架戰斗機，而小者則形如麻雀，如2011年中科院古脊椎所研究員汪筱林等在我國遼西發現的森林翼龍的翼展僅有25厘米。

　　哈密發現史前翼龍“伊甸園”

　　2005年，中科院古脊椎所的邱佔祥和王伴月研究員在新疆哈密考察時，與時任哈密文物局局長亞合甫江等在野外發現了幾小塊破碎的化石骨骼，兩位古哺乳動物學家認為這可能屬於翼龍化石。回京后，他們將破碎的骨骼交給汪筱林鑒定，確認此為翼龍化石。哈密翼龍的發現與研究大幕就此拉開。

　　通過汪筱林團隊十多年的野外科考，哈密成為目前已知的世界上分布面積最大和最富集的翼龍化石產地。

　　2014年，團隊首次披露了他們在下白堊統地層中發現了約40個同一屬種的雌、雄翼龍個體和5枚三維立體保存的翼龍蛋化石。

　　當年，《細胞》旗下的《現代生物學》（Current Biology）以封面文章報道了這一重大發現，這也是世界上首次報道三維立體保存的翼龍蛋。

　　這些蛋殼是由一層薄的鈣質外層和厚的殼膜內層組成的雙層結構，與現生一些爬行動物如錦蛇的“軟殼蛋”極為相似。哈密翼龍這一新的翼龍類群及其蛋化石的發現，推動我國在翼龍的雌雄性別、個體發育、翼龍蛋宏觀形態及其蛋殼顯微結構、生殖和生態習性等方面的研究都取得了重要進展。這一發現被認為是“翼龍研究200年來最令人激動的發現之一”。

　　十幾年來，汪筱林率領的科考隊先后考察了哈密上千平方公裡的戈壁大漠。2011—2016年間，又有重大發現。在一套夾有紅色泥岩礫屑的風暴沉積的灰白色湖相砂岩中，在2.2米的化石富集剖面上，團隊發現了有8層富含翼龍化石的風暴事件沉積。在其中一層約3平方米的砂岩中通過修理已經暴露的翼龍蛋化石就有215枚，如果再加上岩石中沒有完全暴露的翼龍蛋，推測可達300枚，同時還有十余個頭骨和下頜，以及數量眾多的頭后骨骼。汪筱林說：“大量翼龍蛋、胚胎和頭骨等骨骼化石的發現，顯示出哈密翼龍具有群居的生活習性，這裡很可能是它的繁殖產蛋地點之一。”

　　翼龍嬰兒期會走不能飛，需父母照顧喂食

　　汪筱林團隊對其中42枚翼龍蛋化石進行了顯微修理或CT掃描，確定其中16枚保留了三維立體的胚胎，這是世界上首批發現的三維立體翼龍胚胎化石。

　　其中，13號胚胎是所有胚胎中骨骼保存最完整的。通過CT掃描和三維重建，團隊發現胚胎的股骨已完全發育，具有了與亞成年或成年個體一致的股骨頭和明顯收縮的股骨頸。中科院古脊椎所蔣順興博士說，這意味著很可能哈密翼龍孵化后就具備了在陸地上行走的能力﹔同時，其左右兩側的肱骨卻還沒有發育完全，還不具有彎曲的三角肌脊，這一結構是翼龍附著與飛行相關的胸肌的位置，意味著翼龍孵化后很可能還不具備飛行能力，隻有行走能力。

　　在11號胚胎中也觀察到了這種前肢沒有完全發育的現象。在翼龍的亞成年或者成年個體中，肩胛骨都會發育有明顯的肩胛骨突，即使是在最小的一件幼年個體的肩胛骨上也有這一結構，這是附著大圓肌的位置，這一肌肉對在飛行中抬升翅膀具有重要的作用。然而在11號胚胎中的肩胛骨上這一結構卻還沒有發育，也意味著哈密翼龍在孵化后可能不具有飛行能力。

　　團隊認為，哈密翼龍后肢發育速度較前肢快，孵化之后的嬰兒具有地面行動能力，但不能飛行﹔在一件具有下頜的胚胎中沒有發現牙齒，認為哈密翼龍的牙齒萌發較晚，估計出生后也不能主動捕食，需要父母喂食照料。汪筱林說，雖然翼龍是一種相對早熟型的胚胎發育模式，但其胚胎發育並不像之前認為的那麼早熟，還需要成年翼龍的照顧。（記者 李大慶）