您的位置:新葡萄京娱乐网站 > 文物考古 > 5亿年来实地的天公统治者,美利哥犹他州开掘根

5亿年来实地的天公统治者,美利哥犹他州开掘根

2020-03-11 22:06

  据外媒BGR报道,几十年来,美国犹他州已被证明是“化石猎人”向往的热门地区。而近日考古学家在犹他州沙漠地区发现了有史以来最古老的飞行爬行动物化石。该发现现在正在帮助重写地球上最有趣的家谱之一的历史。

图片 1

图片 2

  被发现的化石属于古老的飞行爬行动物——翼龙,其被命名为  Caelestiventus hanseni,化石的发现是一个巨大的里程碑。考古学家认为化石可以追溯到大约2亿多年前,这比所有已知的翼龙化石早6500万年,这是一个相当大的改变。

但由于缺乏化石,到目前为止他们的起点鲜为人知。现在,犹他州的古生物学家发现了最古老,保存最完好的翼龙化石之一。2亿年历史的翼龙是从三叠纪时代,这些飞行的爬行动物的几个代表之一

在新疆哈密市东约100公里处,有一块占地7000多平方公里的雅丹地貌生态公园。在这里,“沉睡”着数以千万计的翼龙化石,因此被考古学家们形象地称为“翼龙公园”。2005年,中科院古脊椎所的考古学家们在这里发现了几小块非常破碎的骨骼,后经鉴定为翼龙化石,从此揭开了哈密翼龙重大发现和研究的序幕。通过10多年的戈壁野外考察,哈密成为我国又一重要的翼龙化石宝库

图片 3

  • 他是唯一他的时间,谁住在一个巨大的沙质荒漠。

前不久,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、中国科学院大学汪筱林研究员带领的新疆哈密科考队,在新疆哈密戈壁下白垩统地层中发现并抢救性采集了一件超过200枚翼龙蛋、胚胎和骨骼化石三维一体保存的重要标本。其中,16枚翼龙蛋含有三维立体的胚胎化石,这是全世界首次发现3D翼龙胚胎。

  描述化石发现和检测的论文已发表在《自然-生态学与进化》杂志上。在其中,研究人员解释了找到这样的化石是多么罕见,不仅因为它的年龄,还因为化石骨骼所处的状况。特别是头骨非常完整,虽然从岩石中移除骨头是不安全的,但扫描技术为科学家提供了实际构建真实翼龙一样大小的3D模型的机会。

翼龙是第一批掌握主动飞行的脊椎动物,犹他州杨百翰大学的布鲁克斯布里特和他的同事说。从2.15亿年前的三叠纪晚期到6600万年前白垩纪末期的灭绝,它们统治了领空。但是因为他们的骨头非常柔软和多孔,所以这些飞行爬行动物的几乎没有任何完整的骨骼今天得以保存。大多数三叠纪化石化石仅由一根骨头组成,如手指或颈椎,布里特解释说。总体而言,只有30从这一时期的翼龙标本是已知的,这是从欧洲的阿尔卑斯山地区和格陵兰来源

2017年12月1日,美国《科学》杂志在线发表了中国与巴西两国科学家组成的国际合作团队对哈密翼龙蛋与胚胎发现的重要成果。这是继2014年在哈密戈壁发现大量雌雄哈密翼龙和世界上首枚三维立体保存的翼龙蛋之后的又一次重要发现。

  “大多数三叠纪标本仅由一块骨头组成:例如,手指上的一小块或颈部的一个椎骨,”领导这项研究的杨百翰大学教授Brooks Britt解释说。“对于这种动物,我们发现完整的头骨,包括脑壳、完整的下颌和翼的一部分。”

  • 这是在三叠纪海洋或在河口地区。

日前,《经济日报》记者随汪筱林团队前往新疆哈密,探秘“翼龙公园”。

  来源:cnBeta.COM

非常受欢迎

飞行的先驱

然而,现在,布里特和他的同事们首先在北美的三叠纪发现了翼龙。这个化石被埋在砂岩块中,古生物学家从犹他州大约2亿年前的岩层中拯救出来。随着成千上万的骨嵌在该位置的岩石,只有古生物学家在实验室中走出抢救砂岩块准备好的各化石。他们遇到了明显精致的翼龙骨头

这个化石保存得非常完好。我们有头部和鼻子的整个屋顶,以及头骨,下颚和机翼部分的两侧,布里特说。遗物大部分都是完整的,揭示细节,

研究人员强调,Caelestiventus

翼龙属于爬行动物,具有独特的骨骼构造特征,是比鸟类早7000万年飞向天空的“空中霸主”

hanseni受托的翼龙是北美发现的早期翼龙的第一代表。他的年龄约为2亿年,是这个爬行动物群体中最古老的代表之一。对骨骼的仔细检查显示,Caelestiventus的翼展约为1.5米

这是晚三叠世翼龙的记录。颅骨的良好保存状态甚至允许古生物学家得出关于大脑和翼龙的感知的结论。因此,Caelestiventus hanseni可能具有非常好的视力,但它可能闻起来非常糟糕。

同样特别的是新化石的遗址。因为在犹他州的这个地区位于三叠纪晚期并且距离最近的海岸800多公里的白垩纪。因此,Caelestiventus

在恐龙统治地球的中生代,有一类动物始终占据着天空,自由翱翔于蓝天白云之间。它们大如飞机,小如麻雀,时而栖息倒挂在树梢上闭目养神,时而快速掠过湖面捕食鱼虾,溅起一串串洁白的水花。它们成群结队地在空中翩翩起舞,追逐嬉戏,俯瞰着大地上的万物生灵。这就是翼龙,比鸟类早7000万年飞向天空的“空中霸主”。

hanseni不像大多数其他翼龙那样住在海边或河边。相反,他住在一个极其恶劣的栖息地:一片广阔的沙漠。古生物学家报告说,它的寿命超过了223万平方公里。这表明最早的翼龙已经在地理上广泛分布,生态多样化

他们甚至生活在沙漠地区,布里特和他的同事说。到目前为止,干旱地区只有两个翼手龙的位置是已知的

什么喂养Caelestiventus

“虽然也叫龙,但是翼龙跟恐龙并不是同类,它们只是拥有同样的祖先,属于近亲。当恐龙占据着陆地时,翼龙却控制着天空。”汪筱林介绍说,翼龙起源于约2.2亿年前的晚三叠世,绝灭于6500万年前的白垩纪末期。翼龙有两大类,早期的喙嘴龙类比较原始,主要生活在侏罗纪,有一条很长的尾巴;晚期的翼手龙类主要生活在白垩纪,尾巴很短甚至消失。

hanseni以及他如何满足他的用水需求仍不清楚。然而,翼龙遗址上的许多化石表明他生活在一种至少有许多爬行动物的绿洲中。然而,那时的鱼本来就是徒劳的。有意思的是:下颚突出的骨质突出也可能表明这个翼龙有一个咽喉袋

类似于今天的鹈鹕。研究人员说:这种喉咙袋本来可以用来存放猎物,也可以用于视觉传播或发声,如男性军舰鸟或蜥蜴Draco。

翼龙属于爬行动物,并具有独特的骨骼构造特征。早在1784年,意大利古生物学家科利尼在德国发现第一块翼龙化石时,甚至不能确定它属于哪一类动物。有人认为它生活在海洋中,也有人认为它是鸟和蝙蝠的过渡类型,等等。直到1801年,法国着名的比较解剖学家居维叶才鉴定它为翼手龙,归于爬行动物。自从翼龙化石被发现后,人类就对这类非常奇特的最早飞向天空的动物充满了好奇,一直在苦苦探求它的秘密。

翼龙之所以被称为“空中霸主”,是因为其可以飞翔且体形庞大,在已发现的翼龙化石中,最大的翼龙两翼张开后达10多米,相当于一架战斗机的大小。

这么大的身形,想要飞起来着实不容易。在过去的研究中,科学家们发现,支撑翼龙飞行的翼膜结构,完全不同于其后能够飞行的脊椎动物——鸟类和蝙蝠类翅膀结构。翼龙的翼膜内除了分布着纤维外,没有骨骼支撑。因此,翼龙并不能像鸟类那样自由的、长距离的翱翔于蓝天,只能在它的生活环境附近如海边、湖边的岩石或树林中滑翔或在水面上盘旋。

但是,汪筱林团队通过对哈密翼龙十几年的考察和研究后,初步得出结论:翼龙为了适应飞翔需要,具有许多类似鸟类的骨骼特征,如头骨多孔,骨骼中空轻巧,胸骨及其龙骨发达,等等。因此,翼龙不仅能够进行短距离滑翔,还很可能具有强大的飞行能力。

首次发现3D翼龙胚胎

继2014年发现全球首例三维立体保存的翼龙蛋后,汪筱林团队又实现里程碑式突破,首次提出一种新的观点——翼龙胚胎发育并不像之前所认为的那么早熟,还需要成年翼龙的照顾

由于翼龙在飞行中需要演化出纤细中空的骨骼,非常不易于保存,所以在全世界范围内翼龙化石都十分稀少,而翼龙蛋和胚胎化石更是罕见。

2014年,《细胞》旗下的《现代生物学》以封面文章报道了汪筱林团队在我国新疆哈密发现的三维立体保存的大量雌雄哈密翼龙个体及其5枚蛋化石,这也是世界上首次报道三维立体保存的翼龙蛋。虽然这些翼龙蛋化石没有保存胚胎,却让研究者对翼龙蛋的蛋壳结构有了清晰的认识。

据中科院古脊椎动物研究所博士生蒋顺兴介绍,哈密翼龙蛋蛋壳是由一层薄的钙质外层和厚的壳膜内层共同组成的双层结构,与现生一些爬行动物如锦蛇的“软壳蛋”极为相似。

此次,汪筱林团队在《科学》杂志上发表的研究成果较2014年的成果又有了里程碑式的突破。据他介绍,成果标本由3块可以互相连接的砂岩块组成,出露面积约3.28平方米,已经暴露的翼龙蛋化石就有215枚,包括没有完全暴露的翼龙蛋,数量可能更多,推测可达300枚;同时,还有十余块头骨和下颌,以及数量众多的头后骨骼。在这件令人震撼的精美化石标本上,包括野外采集时散落的含有胚胎的蛋化石,目前已经确认的含有胚胎的翼龙蛋共有16枚。

“如此大量的翼龙蛋、胚胎和头骨等骨骼化石的集中发现,显示出哈密翼龙具有群居的生活习性,而且这里很可能是它繁殖产蛋地点之一。”汪筱林依据十多年的考古经验推测。

科学家们在对16枚保留胚胎的翼龙蛋进行详细周密的比对研究后,得出结论:哈密翼龙后肢发育速度较前肢快,孵化之后的婴儿具有地面行动能力,但还不能飞行。因为牙齿萌发较晚,它很可能也不能主动捕食,需要父母进行喂食或者照料。这就首次提出一种新的假说或观点,虽然是一种相对早熟型的胚胎发育模式,但翼龙胚胎发育并不像之前认为的那么早熟,还需要成年翼龙的照顾。

如此丰富的翼龙蛋与骨骼化石的特异埋藏,在全世界也是独一无二、绝无仅有的,那么是什么原因造成的呢?科学家们希望能够通过化石中的蛛丝马迹获取答案。

汪筱林团队通过沉积学和埋藏学观察,发现哈密翼龙蛋和骨骼化石主要产自于一套含有横向不稳定富含红色泥岩砾屑的灰白色湖相砂岩中,这些泥质砾屑不是从盆地外源搬运来的,而是来自盆地内源物质。化石富集层厚度都不大,所有化石毫无例外地富集在具砾屑的高能风暴沉积中。而且,骨骼化石虽然分散保存,但每一块纤细中空的骨骼几乎都是完整的,细长的头骨牙齿和薄薄的头饰都与头骨或下颌关联且保存完好。

“我们认为这些数量巨大的翼龙和翼龙蛋化石很可能经历了多次湖泊风暴事件,这种高能风暴经过翼龙的巢穴,将翼龙蛋及不同大小、不同性别的翼龙带入湖中岸边,经过短时间漂浮聚集后,与被撕裂分散的翼龙遗体一起被快速埋藏。” 汪筱林告诉记者。

揭示翼龙生长发育史

科学家选取哈密翼龙的两枚胚胎和数件幼年到接近成年个体的长骨进行研究,来了解翼龙个体发育阶段等生理信息,这是首次对翼龙胚胎进行组织学切片和显微结构研究

由于飞行需要,翼龙身体骨骼的骨壁非常薄,内部多中空。体现在骨组织上就是,翼龙骨骼的骨髓腔扩张速度很快,骨骼中心的骨松质和接近中心位置的骨密质无法保存,都被快速扩张的骨髓腔所占据。

“所以,要想通过骨组织学来了解翼龙个体发育阶段等生理信息,就需要从幼年到成年一系列完整的个体标本来进行研究。迄今为止,很少有哪个翼龙类型能够提供如此完整的化石材料。目前,仅有产自阿根廷的南方翼龙进行了从幼年到成年个体的骨组织学研究。”蒋顺兴告诉记者。

科学家选取了哈密翼龙的两枚胚胎和数件幼年到接近成年个体的长骨进行研究,这也是世界上首次对翼龙胚胎进行组织学切片和显微结构研究。

研究发现,翼龙胚胎主要由编织骨组成。这是一类含有大量血管道的骨组织类型,代表了最快速的骨骼生长速度,是一种在胚胎期和婴儿期才会出现的骨组织类型。几件幼年到亚成年大小不同的上肢骨骼则主要以纤层骨为主,这同样是一种生长速度较快的骨组织类型,说明翼龙具有较快的生长发育速度。

但是,其在不同的生长发育阶段也不同,即幼年个体只具有纤层骨;亚成年个体出现内层环状骨板,这是一种缓慢生长的次级骨组织,代表了骨髓腔已经停止生长,也是性成熟的一个标志;接近成年个体不仅骨髓腔停止生长,在最外层也会出现两层生长停滞线,这是生物体周期性生长留下的标志,代表一年。所以,最接近成年的个体在死亡时至少有2岁,但还没有完全达到成年。

此外,在此次研究中,科学家们还提出了一个重大假设:即翼龙类很可能是温血动物,这和传统认识中爬行动物是冷血动物的观念有着很大出入。

早在20世纪初,英国古生物学家曾认为,翼龙具备快速运动的能力,像蝙蝠一样,体上有毛,并有与鸟类相似的生活习性,因此,翼龙应该是体温恒定的热血动物。后来,在德国发现的喙嘴龙化石上找到毛的印痕。1970年,在哈萨克斯坦发现了一件比较完整的带有“毛”的翼龙化石,英国古生物学家通过对这件标本毛状物和翼膜结构的研究,认为它无疑属于温血动物。翼龙身体上的这些“毛”隔热保温,防止体内热量的散失,具有调节体温的作用,能直接证明翼龙是热血的恒温动物;另一个证据来自于翼龙的骨骼像鸟一样有一些具有调节体温的小气囊。

汪筱林表示,多年前,自己在辽西热河古生物群中就发现了带“毛”的翼龙。同时,与热河翼龙共生的带羽毛恐龙如中国鸟龙和尾羽龙等恐龙的发现,也确实证明一些小型兽脚类恐龙是温血动物。此外,在巴西掠海翼龙巨大的头部脊状构造上发现具有调节体温的血管的印痕,这些都是翼龙为温血动物的直接证据。

“事实上,翼龙为了适应飞行需要,已经具有内热和体温恒定的生理机制,较高的新陈代谢水平,发达的神经系统以及高效率的循环和呼吸系统,成为一类最不像爬行动物的爬行动物。”汪筱林说。经济日报·中国经济网记者 常 理

本文由新葡萄京娱乐网站发布于文物考古,转载请注明出处:5亿年来实地的天公统治者,美利哥犹他州开掘根

关键词:

  • 上一篇:没有了
  • 下一篇:没有了