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中新網(wǎng)北京12月13日電 (記者 孫自法)作為主龍類(lèi)演化的一個(gè)非常重要的飛躍,最早是在何時(shí)由原始的類(lèi)似蜥蜴貼地爬行的運動(dòng)方式演化出善于奔跑的四肢直立運動(dòng)方式?這個(gè)問(wèn)題一直未有定論,也備受學(xué)界關(guān)注。
中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所(中科院古脊椎所)劉俊團隊對1件年代為二疊紀末期(約2.52億年前)、命名為“高昌醒龍”的小型主龍類(lèi)化石的最新研究表明,主龍類(lèi)在二疊紀(約2.99億-2.52億年前)已經(jīng)能夠半直立行走。這一古生物演化領(lǐng)域重要研究成果論文,近日在國際學(xué)術(shù)期刊《自然科學(xué)》(The Science of Nature)發(fā)表。
論文第一作者和通訊作者、中科院古脊椎所劉俊團隊陳建業(yè)博士12月13日接受中新社記者采訪(fǎng)介紹說(shuō),主龍類(lèi)在中生代開(kāi)始繁盛,并演化出包括鱷魚(yú)、恐龍、翼龍、鳥(niǎo)類(lèi)等在內的豐富類(lèi)群。主龍類(lèi)的演化有一個(gè)非常重要的飛躍,即由原始的類(lèi)似蜥蜴的貼地爬行運動(dòng)方式演化出善于奔跑的四肢直立運動(dòng)方式。這個(gè)變化為主龍類(lèi)占據不同的生態(tài)位從而導致輻射演化、包括后期鳥(niǎo)類(lèi)演化出飛行都提供了重要的先決條件。
不過(guò),這個(gè)變化最早什么時(shí)候出現卻一直沒(méi)有定論。之前有學(xué)者認為,由爬行到直立的變化是在主龍類(lèi)和哺乳動(dòng)物中獨立出現,可能是對三疊紀(約2.52億-2.01億年前)時(shí)地球升溫事件的適應,但近年來(lái)對二疊紀末期一些足跡的研究對這一觀(guān)點(diǎn)提出了質(zhì)疑,認為直立行走可能在二疊紀末期就已經(jīng)出現。遺憾的是,此前發(fā)現的二疊紀主龍類(lèi)骨骼化石數量稀少,沒(méi)有保存后肢的關(guān)鍵信息,不能提供出確鑿的定論。這次高昌醒龍化石的發(fā)現研究,則填補了關(guān)于主龍類(lèi)如何演化出直立行走的早期關(guān)鍵信息。
陳建業(yè)表示,高昌醒龍化石發(fā)現于中國新疆吐魯番市高昌區,保存有一個(gè)較為完整的后肢。與身長(cháng)超過(guò)3米的俄羅斯主龍、袁氏古鱷等早期主龍類(lèi)相比,這件高昌醒龍新化石十分小巧纖細,后肢不過(guò)十幾厘米長(cháng),但典型的主龍類(lèi)形態(tài)特征卻在該化石標本上初見(jiàn)端倪,尤其是標本的第三趾而不是第四趾是最長(cháng)的一根腳趾,第五腳趾極其退化,這與后來(lái)中生代的主龍類(lèi)一致,也在形態(tài)上為其能夠直立行走奠定了基礎。
此外,高昌醒龍的膝關(guān)節也是典型的直立行走型,關(guān)聯(lián)方式為直上直下,而不是像貼地爬行類(lèi)群那樣有一個(gè)在外側的關(guān)節面。高昌醒龍的脛骨明顯粗于腓骨,而且腓骨緊附于脛骨附近,小腿的受力幾乎全部落在脛骨上,這也是典型的主龍類(lèi)特征。不過(guò),與后來(lái)更加進(jìn)步的直立行走的主龍類(lèi)相比,高昌醒龍的腳踝依然保留較原始的特征,腳踝的關(guān)節方式指示它還不能實(shí)現完全的直立行走,而是表現出一種由爬行到直立的過(guò)渡狀態(tài)。
劉俊研究員指出,研究團隊近年來(lái)在中國北方二疊紀-三疊紀的地層中發(fā)現大量有重要價(jià)值的早期四足動(dòng)物化石,其中,本次研究的高昌醒龍是目前中國已知最早的主龍類(lèi)化石和唯一存在于古生代的主龍類(lèi)化石,團隊將其屬名命名為“醒龍”,寓意在主龍類(lèi)真正繁盛的中生代到來(lái)之前,高昌醒龍是古生代“漫漫長(cháng)夜”中最早蘇醒過(guò)來(lái)的龍。
據了解,主龍類(lèi)原義是指“占統治地位的爬行動(dòng)物”,這一類(lèi)群包括人們所熟悉的恐龍、翼龍和鱷類(lèi)等化石及現代動(dòng)物。在最早的恐龍出現之前,各種原始主龍類(lèi)已是地球上非常繁盛的爬行動(dòng)物,其眾多類(lèi)群之間的親緣關(guān)系錯綜復雜,歷來(lái)是古生物學(xué)領(lǐng)域爭論和研究聚焦的熱點(diǎn)話(huà)題之一。(完)