最早的恐龍蛋並非“軟殼蛋”
最早的恐龍蛋是“硬殼蛋”還是“軟殼蛋”?2020年美國自然曆史博物館古生物學家馬克·諾雷爾等學者在《自然》發文稱,恐龍的共同祖先所產(chan) 的蛋是“軟殼蛋”。
近日,中國地質大學(武漢)聯合貴州省博物館、中國科學院古脊椎動物與(yu) 古人類研究所、雲(yun) 南大學等共同完成了一項研究。其結果表明,最早的恐龍蛋既不是“硬殼蛋”,也不是“軟殼蛋”,而是介於(yu) 二者之間的“革質蛋”。日前,相關(guan) 成果發表於(yu) 《國家科學評論》。
恐龍家族又“添丁”
我國科研團隊的這篇論文報道了貴州省安順市平壩區發現的早侏羅世(約1.9億(yi) 年前)特異埋藏的恐龍化石群。該恐龍化石群發現於(yu) 1999年,由貴州省博物館、平壩縣文物管理所聯合發掘。2016年,貴州省博物館組織專(zhuan) 家對該材料進行了詳細研究。
“平壩恐龍化石群包括至少3個(ge) 成年個(ge) 體(ti) 和5窩恐龍蛋化石,多數恐龍蛋處於(yu) 胚胎發育晚期階段,是目前世界上最早的‘蛋和成體(ti) 保存在一起’的恐龍化石。其中的恐龍蛋保存有迄今發現最早的較完整蛋殼結構,為(wei) 研究恐龍蛋的起源和演化提供了重要依據。”論文第一作者、中國地質大學(武漢)副教授韓鳳祿說。
新發現的恐龍化石產(chan) 自自流井組的紫紅色粉砂質泥岩中,生活在約1.9億(yi) 年前,是一類兩(liang) 足行走的植食性蜥腳型類恐龍。平壩恐龍化石保存有較完整的頭骨和頭後骨骼材料,具有不同於(yu) 其他蜥腳型類恐龍的獨有特征組合,研究人員據此建立了一新屬種——守護黔龍。這也是貴州省首次正式命名的恐龍。
“黔”指貴州省,“守護”意指該恐龍成體(ti) 與(yu) 胚胎關(guan) 聯保存,可能具有照顧後代的行為(wei) 。根據保存的材料估算,守護黔龍的成體(ti) 體(ti) 長可達6米以上、體(ti) 重可達1噸。係統發育分析表明,守護黔龍和之前雲(yun) 南發現的雲(yun) 南龍具有較近的親(qin) 緣關(guan) 係,處於(yu) 從(cong) 早期蜥腳型類向蜥腳類演化的過渡階段。
“軟殼蛋”結論存疑
古生物領域的傳(chuan) 統認知是,最早的恐龍和現代鳥類一樣產(chan) “硬殼蛋”。
2020年,馬克·諾雷爾等學者利用統計學方法推測,恐龍的共同祖先所產(chan) 的是“軟殼蛋”。他們(men) 認為(wei) ,“古老的恐龍產(chan) 下了難以保存的‘軟殼蛋’,這也解釋了為(wei) 何古老恐龍蛋的化石十分少見”。相關(guan) 研究成果發表於(yu) 《自然》,引起很大反響,被很多人采信。
中國研究團隊此次發現的最大的守護黔龍蛋窩中有16枚蛋,但是蛋窩破損的邊緣說明其並不完整,表明其數量應該更多。通過對不同蛋窩化石的骨骼發育程度進行觀察和評估,研究人員發現它們(men) 都處於(yu) 相似的發育階段,可能同時孵化出殼。這種同步孵化類似於(yu) 現代的海龜,有利於(yu) 個(ge) 體(ti) 逃避捕食者的獵殺,提高後代存活率。研究人員詳細對比了胚胎和成體(ti) 的骨骼特征,並估算了前肢和後肢骨骼的長度比值,發現守護黔龍個(ge) 體(ti) 發育過程中可能存在從(cong) 四足到兩(liang) 足行走姿勢的轉變。
更為(wei) 重要的是,他們(men) 發現守護黔龍蛋並非“軟殼蛋”。
論文共同第一作者、中國科學院古脊椎動物與(yu) 古人類研究所博士餘(yu) 逸倫(lun) 在接受《中國科學報》采訪時表示,守護黔龍蛋化石整體(ti) 呈圓形、橢圓形,保存了鈣質蛋殼。掃描電鏡和拉曼光譜等多種分析顯示,守護黔龍蛋殼具有類似於(yu) 其他恐龍的蛋殼結構和鈣質層,表現出了蛋殼邊緣銳利等硬蛋殼特征。同時,守護黔龍蛋也表現出了一些“革質蛋”的特征,如蛋表麵有一些凹坑。
“硬殼蛋”“革質蛋”和“軟殼蛋”的蛋殼碎裂程度不同。研究人員發現,守護黔龍蛋殼的破碎程度與(yu) “革質蛋”類似。該研究也指示了其他早期蜥腳型類恐龍,如大椎龍、鼠龍和祿豐(feng) 龍的蛋可能都是“革質蛋”。
這一發現不僅(jin) 挑戰了美國學者的“軟殼蛋”結論,而且挑戰了恐龍和現代鳥類一樣下“硬殼蛋”的傳(chuan) 統假設,為(wei) 最早恐龍蛋殼的形態提供了新見解。
提出“革質蛋”新說
《中國科學報》了解到,為(wei) 搞清楚這一問題,中國研究團隊曆時8年,在前人的基礎上收集了爬行動物210個(ge) 類群,並對所有類群的蛋殼類型和蛋殼厚度等指標進行了統計,建立起迄今最大的爬行動物數據庫。
餘(yu) 逸倫(lun) 告訴《中國科學報》,守護黔龍的發現具有多重意義(yi) 。
其一,守護黔龍蛋殼保存了完整的微觀結構,如此精細的保存在已報道的基幹蜥腳型類恐龍中是絕無僅(jin) 有的,其發現填補了重要的數據空白。其二,守護黔龍屬於(yu) 比鼠龍更為(wei) 原始的蜥腳型類,其係統發育位置更靠近恐龍的最近共同祖先。這就意味著守護黔龍的蛋殼形態更接近恐龍祖先的蛋殼狀態。其三,中國科學家綜合蛋的整體(ti) 形態、破碎狀態、鈣質層相對厚度等多種證據,界定了恐龍及其他類群的蛋殼狀態,並在分析中使用了更為(wei) 複雜的演化模型,最終確定最早的恐龍蛋是“革質蛋”——它們(men) 外殼柔軟似皮革,柔韌不易碎。
“鱷類、恐龍和翼龍在演化的過程中,蛋的相對大小均呈遞增趨勢。在蛋的形態變化上,最早的恐龍蛋為(wei) 亞(ya) 圓形或橢圓形,獸(shou) 腳類恐龍蛋明顯有延長的趨勢。另外,我們(men) 還發現,大多數爬行類恐龍在演化過程中均有蛋殼增厚趨勢。”韓鳳祿表示。
專(zhuan) 家認為(wei) ,守護黔龍這項研究得出的“革質蛋”新結論,挑戰了美國學者先前提出的恐龍起源於(yu) “軟殼蛋”的理論,刷新了很多人對早期恐龍蛋形態學的認知,為(wei) 人們(men) 科學認識恐龍蛋的演化和恐龍的繁殖策略提供了新依據,對於(yu) 古生物(尤其是爬行動物)的生命演化研究具有重要意義(yi) 。(李思輝 王俊芳,胡瑉琦對本文亦有貢獻)
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