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飞向白垩纪——中国翼龙展(之四)

2017-08-11 11:56  董晓毅(志愿者)北京自然博物馆志愿者

秀丽郝氏翼龙

热河生物群是 1923 年美国著名地质学家葛利普在辽西做地质工作时命名的,其保存的地层被称为热河群,处在 1.3~1.2 亿年前的早白垩世中晚期,主要包括下部的义县组和上部的九佛堂组,主要是湖相沉积,夹含着大量的火山灰沉积。

自 1997 年姬书安和季强描述了热河生物群发现的第一件翼龙化石——杨氏东方翼龙以来,在辽宁西部早白垩世地层中已发现和命名了 40 余种翼龙化石。在魏氏准噶尔翼龙发现三十多年后,中国的翼龙类化石的发现和研究因此有了重大突破。这些翼龙与大量古鸟类和非鸟兽脚类恐龙共同生活在一起,组成了独一无二的陆相湖泊环境的脊椎动物化石群。

在“飞向白垩纪——中国翼龙展”展厅中循环播放的短片中,汪筱林研究员介绍了秀丽郝氏翼龙发现研究的过程。说到辽宁省北票四合屯,熟悉古生物的朋友对这个名字一定不会感到陌生,这里的热河群古生物化石保存得很好,一直是研究热河群的最重要的化石地点之一。

▲ 秀丽郝氏翼龙科学复原图。绘图:赵闯。

1998 年,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所在此进行发掘,面积约四五百平方米,深度七米左右。秀丽郝氏翼龙化石被发现时只露出几颗牙齿,在化石修理师的精心修理下,耗时半年后才完整的展现在我们面前。

秀丽郝氏翼龙是辽西及其周边地区发现的第一件具有完整头骨保存的标本。2001 年汪筱林研究员和吕君昌研究员描述并命名了秀丽郝氏翼龙,属名献给对热河生物群地质年代划分做出突出贡献的郝诒纯院士,种名指化石保存有完美而纤细的跖骨。

秀丽郝氏翼龙的正型标本为具有头骨保存的较完整的骨架(中国科学院古脊椎动物与古人类研究所 IVPP V11726,在此次中国翼龙展中展出的是正型标本的模型)。

▲ 在“飞向白垩纪——中国翼龙展”陈列的发现于辽宁北票的秀丽郝氏翼龙正型标本,全身骨骼(IVPP V 11726)。右为标本局部特写。摄影:何海滨。

郝氏翼龙的头骨低长,约 14.5 厘米,吻部较尖,头骨背部没有脊,上下颌各发育 12 枚牙齿,前部 5 齿细长,后部牙齿非常细小。鼻眶前孔成不规则的长椭圆形,约占头骨长度的 38%。郝氏翼龙的胸骨具有发达的龙骨突,显示出很强的飞行能力,翼展宽 1.35 米,后肢极为短小,可能需要前肢辅助行走,且行走的距离有限,栖息时主要采用倒挂的形式,类似于蝙蝠,以鱼类为食。

最为震惊的是,从化石上看到,郝氏翼龙把自己的翼指骨死死咬在嘴里(见上图图右局部特写),因辽西地区的地层中发现过多次因火山喷发引起的群体死亡事件,故学者推测,郝氏翼龙可能是火山喷发的毒气导致其中毒,化石记录了其在死亡过程中痛苦挣扎的瞬间。

宁城热河翼龙

热河地区以燕辽生物群和热河生物群并称于世,燕辽生物群发现的宁城热河翼龙与 1.6 亿年前四川自贡中侏罗世的长头狭鼻翼龙生存的时代间隔很小,与长头狭鼻翼龙等代表着中国地层中最早的翼龙类型。

宁城热河翼龙发现于 2002 年,化石产自内蒙古宁城道虎沟髫髻山组,由汪筱林研究员等研究命名,属名指的是正型标本所在的层位是热河群,种名指化石产地内蒙古宁城县。

宁城热河翼龙的正型标本为一件近乎完整的化石骨架,并保存有翼膜,两翼展宽约 90 厘米(中国科学院古脊椎动物与古人类研究所 IVPP V12705,在此次中国翼龙展中展出)。

▲ 在“飞向白垩纪——中国翼龙展”陈列的发现于内蒙古宁城的宁城热河翼龙正型标本正面,全身骨骼(IVPP V 12705A)。摄影:何海滨。

▲ 在“飞向白垩纪——中国翼龙展”陈列的发现于内蒙古宁城的宁城热河翼龙正型标本负面,显示全身具有“毛”状结构(IVPP V 12705B)。摄影:何海滨。

宁城热河翼龙属于喙嘴龙类中的蛙嘴龙科,为一种小型翼龙,头骨短而宽,嘴型似蛙,牙齿较短,从头骨形态及牙齿形状上看,热河翼龙以昆虫类为食。

非常难得的是标本上的翼膜保存的相当完好,可以区分出前膜、翼手膜和尾膜三个部分,在尾部末端竟然还保存了一圈扇形的毛。这圈毛状皮肤衍生物从腹部到肩膀、脖子、尾巴遍布全身。这些毛的作用很可能是为了保温、增强飞行能力。

在关于翼龙是温血还是冷血的争论中,温血派的重要证据之一就是翼龙身上的毛状结构。飞行活动需要很高的新陈代谢水平,只有温血动物才能提供所需的热量。披毛的作用,主要就是防止翼龙体内热量散失。在此次中国翼龙展关于翼龙温血的展板上也有宁城热河翼龙的身影,作为翼龙温血的例证。

▲ 在“飞向白垩纪——中国翼龙展”陈列的“翼龙是温血的吗?”展板。摄影:何海滨。

热河翼龙的毛状皮肤衍生物与带毛恐龙中的中华龙鸟的毛状皮肤衍生物形态相似,但是否为同一结构还有待于进一步考证。

此外,汪筱林研究员还在标本上发现了热河翼龙的脚趾有蹼的痕迹,保存了蹼的纤维,难道翼龙会游泳?英国古生物学家西利第一个提出翼龙能像鸭子般游水,在索伦霍芬的一些翼龙化石上能观察到脚趾间类似蹼的印痕。

以鱼为食的翼龙难免会接触到水,脚蹼有一个妙用就是给降落在水面的翼龙提供一个重新起飞的推力。庆阳环河翼龙是一种梳颌翼龙,化石显示梳颌翼龙很可能站在水中滤食,不仅能游水,还常在水域觅食。

▲ 宁城热河翼龙标本及科学复原图。来源:网络。

当然,也有小部分古生物学家认为从生活角度考虑,皮膜沾水后需要很长时间才会干燥,而且浮水容易遭到地面和水里其它生物的袭击,对于起飞就有了限制,湿了的皮膜重量增加,对于飞行的动物而言很不利。对此,也有古生物学家反驳说,翼龙可以演化出分泌油脂的皮肤,并能抖动毛发甩干身体。

对于后期的较大型的翼手龙,它们两翼结构发生了变化,游水对它们而言不是必须的,这项能力可能逐渐退化了。

 

撰稿 | 董晓毅(志愿者)

图片处理 | 何海滨(志愿者)

责任编辑 | 何海滨(志愿者)