新疆發(fā)現(xiàn)三維保存翼龍蛋及大量翼龍化石遺址

哈密翼龍復(fù)原圖。趙闖/繪

新疆哈密發(fā)現(xiàn)的三維立體保存的翼龍蛋。 汪筱林 攝

 中新網(wǎng)北京6月6日電 (記者 孫自法) 中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所(中科院古脊椎所)汪筱林研究員領(lǐng)銜的新疆哈密科考隊(duì)，通過近10年野外考察，在哈密地區(qū)發(fā)現(xiàn)一新的白堊紀(jì)翼龍動(dòng)物群。這一翼龍化石分布區(qū)不但是世界上已知最大和最富集的翼龍化石產(chǎn)地，也是目前世界上唯一一處三維保存的翼龍蛋和雌、雄個(gè)體共生的翼龍化石遺址。

汪筱林和巴西國家博物館亞力山大·凱爾納(AlexanderKellner)等古生物學(xué)家組成國際合作研究團(tuán)隊(duì)對這一重大發(fā)現(xiàn)的研究成果，北京時(shí)間6日獲國際知名期刊《現(xiàn)代生物學(xué)》在線出版及其印刷版上以封面文章予以報(bào)道。國際古生物學(xué)界對這一發(fā)現(xiàn)和研究給予高度評價(jià)。其中兩位論文評審專家一致認(rèn)為，“這是翼龍研究200年來最令人激動(dòng)的發(fā)現(xiàn)之一”，具有巨大的科研價(jià)值。

汪筱林介紹說，哈密翼龍化石埋藏在早白堊世的湖泊風(fēng)暴沉積中，雖然目前還沒有發(fā)現(xiàn)完整的化石骨架，但發(fā)現(xiàn)大量完整的頭骨和下頜，而每一塊分散保存的頭后骨骼都保存完整，沒有被搬運(yùn)破壞的痕跡，代表了距今一億多年前湖泊中的突發(fā)性大型風(fēng)暴導(dǎo)致生活在湖邊和翱翔于天空中的翼龍?jiān)獾綒缧詾?zāi)難事件而集群死亡，并和它們產(chǎn)在湖岸潮濕的沙灘軟泥中的蛋快速埋藏在一起。哈密翼龍化石的數(shù)量巨大，但屬種單一、多樣性很低，目前在這一翼龍居群中僅發(fā)現(xiàn)同一屬種的大量不同發(fā)育階段的成年和幼年的雌、雄個(gè)體以及它們的蛋。

哈密翼龍最大的特征是它們頭骨上發(fā)育明顯的頭飾——前上頜骨脊。哈密翼龍頭骨發(fā)育的不同大小、不同形狀和不同厚薄的頭飾是鑒別雌、雄個(gè)體的標(biāo)志。在發(fā)現(xiàn)的數(shù)十個(gè)代表不同發(fā)育階段的哈密翼龍的頭骨中，毫無例外的都發(fā)育頭飾。這些頭飾從頭骨的前部開始向后延伸形成一個(gè)頭骨脊，有兩類明顯的形態(tài)特征：一類頭骨脊較大，出現(xiàn)的位置相對靠前，始于第5或第6枚牙齒處并一直延伸到頭骨后部，脊的前緣強(qiáng)烈向前向上彎曲；另一類頭骨脊較小，出現(xiàn)的位置也相對靠后，始于第6或第7枚牙齒并一直向后延伸，脊的前緣后傾而沒有明顯的向前彎曲現(xiàn)象。這兩種頭飾的形態(tài)代表了翼龍的性雙型，即脊較大的為雄性，較小的為雌性，具有性展示的功能。

哈密翼龍屬于大型翼龍類，其成年個(gè)體的翼展可達(dá)3.5米。大量不同發(fā)育階段的幼年和成年雌、雄個(gè)體的發(fā)現(xiàn)，尤其保存完整的頭骨和下頜，使科學(xué)家對翼龍的個(gè)體發(fā)育特征有了全新的認(rèn)識和了解。汪筱林稱，哈密翼龍最明顯的個(gè)體發(fā)育差異表現(xiàn)在上、下頜的前部，即隨著個(gè)體發(fā)育從幼年到成年，上、下頜前部逐漸出現(xiàn)明顯的側(cè)向膨大。在較小的幼年個(gè)體中幾乎見不到這一現(xiàn)象，而在較大的成年個(gè)體中這一膨大現(xiàn)象較為明顯，而且隨著個(gè)體年齡的增加其膨大越來越明顯，“這一個(gè)體發(fā)育特征在已知的翼龍類群尚屬第一次發(fā)現(xiàn)，可能和成年個(gè)體的捕食能力有關(guān)”。

汪筱林團(tuán)隊(duì)通過對5枚首次發(fā)現(xiàn)的三維立體保存的翼龍蛋宏觀形態(tài)、蛋殼顯微結(jié)構(gòu)和元素組成等方面的研究，并與現(xiàn)生爬行動(dòng)物的蛋進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)哈密翼龍蛋的宏觀形態(tài)和蛋殼結(jié)構(gòu)與現(xiàn)生爬行動(dòng)物如蛇類的某些“軟殼蛋”非常相似。迄今為止除此次發(fā)現(xiàn)的5枚三維保存的哈密翼龍蛋外，已知僅有4枚二維壓扁的翼龍蛋化石的報(bào)道，其中3枚來自中國遼西地區(qū)，1枚來自阿根廷。

這次研究的翼龍蛋為近兩端對稱的長橢圓形，長約6-6.5厘米，和現(xiàn)生的爬行動(dòng)物和鳥蛋一樣，蛋殼具有雙層結(jié)構(gòu)，即外層是一層薄的鈣質(zhì)硬殼，內(nèi)層為較厚的革質(zhì)狀軟殼膜，殼膜厚度可達(dá)鈣質(zhì)硬殼厚度的3倍。由于軟的殼膜厚度大的原因，蛋化石都保存完整僅表現(xiàn)為明顯的擠壓變形，在同一枚蛋殼上可同時(shí)觀察到塑性變形和脆性破裂。這一發(fā)現(xiàn)首次明確了翼龍蛋主要表現(xiàn)為柔韌的革質(zhì)蛋殼，蛋殼外層具有薄的鈣質(zhì)硬層，它們與現(xiàn)生一些蛇類如錦蛇的蛋非常相似，從而填補(bǔ)了翼龍繁殖行為和生態(tài)習(xí)性研究上的一些空白。

翼龍是神秘的會(huì)飛的爬行動(dòng)物，比鳥類早約7000萬年飛向天空，也是最早飛向藍(lán)天的三類脊椎動(dòng)物(翼龍、鳥和蝙蝠)中唯一絕滅的類群。2005年，中科院古脊椎所邱占祥研究員等前往新疆吐魯番和哈密地區(qū)考察時(shí)，在野外發(fā)現(xiàn)幾小塊非常破碎的骨骼，認(rèn)為可能屬于翼龍化石，后經(jīng)汪筱林鑒定確認(rèn)，由此揭開哈密翼龍重大發(fā)現(xiàn)和研究的序幕，哈密也成為中國又一重要的翼龍化石寶庫。