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中山利高(2)

2019-05-01 10:34栏目:新闻

通过对化石的仔细分析,研究人员收集到长臂浑元龙身上诸多“奇怪”的特征。它有着恐龙的血统,却长着鸟类一样迷你的尾巴,以及翼龙和蝙蝠一样有翼膜的翅膀。几乎成了集几种生物于一体的“混合龙”(这也是它名为“浑元”的原因)。

长臂浑元龙的体型娇小,体长仅32厘米,体重仅大约306克,比今天的鸽子还要小。我们印象中的恐龙大多有条长长的尾巴,但它的尾巴却非常短,就跟现今的鸟类一样。这样缩短的尾巴可以帮助它在飞行时重心靠前,以此保持平衡。

长臂浑元龙的复原图。图片来源:王敏

最引人瞩目的当属长臂浑元龙的翅膀。研究人员在浑元龙的化石上发现了和奇翼龙类似的翼膜和独特的棒状长骨,这个发现就让先前奇翼龙备受争议的“奇翼”不再扑朔迷离,也证明了这种恐龙的的确利用加长的手指撑起翼膜来飞翔。这么一来,它们能采用蝙蝠或翼龙一样的飞行方式征服蓝天就真正实锤了。

长臂浑元龙的复原图。图片来源:王敏

除此之外,长臂浑元龙的长臂也不是浪得虚名。它的前肢异常的长(超过了后肢长度),霸王龙的小短手就不说了,甚至连中生代的许多鸟类的翅膀长度比例都比不上它[5],可谓名副其实的“长臂”龙了。

这样的长臂与其他会飞的鸟类有何区别?又怎样帮助它翱翔天际呢?研究人员运用演化模式和统计分析,解析了这个类群特别的演化趋势。

同为飞翔却各有所“长”

对于恐龙来说,想要飞翔,翅膀当然是必不可少的“硬件”,而足够长的前臂就成了首要条件。理论上讲,前臂越长翼展就越宽,意味着能够提供更多的动力。而手臂加长的趋势始于虚骨龙类中的近鸟类(paraves)这个演化分支。

近鸟类,顾名思义就是更接近鸟类的类群,其中包含了擅攀鸟龙类和鸟翼类(鸟翼类中有驰龙类、伤齿龙类、鸟类等)。

虚骨龙类中的近鸟类(paraves)的演化分支。图片来源:参考文献[1]

这一类恐龙的手爪都很修长,它们在探索飞行的过程中选择了不同的策略,走上两条明显不同的飞行演化之路。

鸟翼类中的代表——鸟类,采用了加长手掌(掌骨)搭配羽毛的方式实现飞行。这就类似你举起小手拍打手腕做出“兴奋到要起飞”的动作。鸟类轻巧而不对称的羽毛,可以控制空气动力,而更长的手掌也正好为羽毛提供更多的附着面积。

始祖鸟标本,可以看出掌骨相对较长。图片来源:Wikimedia Commons

擅攀鸟龙类的策略,则是加长手臂(肱骨和尺骨)同时搭配翼膜。这就好比你正在假扮吸血鬼,双手抓着宽松的斗篷披风张牙舞爪要起飞。在这种情况下,手臂越长,就能抓住更宽更大面积的披风,一挥动时能撑起更多的空气让自己顺流而上,加长的手指也同样是为了这个效果。至于多出的那根棒状骨,则是为了稳定这个披风,不让它在空中时被掀翻。因此造就了长臂加翼膜的飞行方式。

长臂浑元龙修长的臂骨、指骨,以及用来稳定翼膜的奇特棒状骨(箭头所指)。图片来源:参考文献[1]

这两种飞行方式究竟孰优孰劣还难有定论,但可以确定的是,擅攀鸟龙类的这种蝙蝠式飞行仅是一次短暂的尝试。从目前的化石纪录来看,这种模式仅短暂地出现在侏罗纪的中期到晚期,到白垩纪就销声匿迹了。