科學家發現世界上最小的樹棲翼龍

森林翼龍復原圖-趙闖繪畫

森林翼龍化石素描圖

森林翼龍化石照片

中國日報網環球在線消息：翼龍是一類非常奇特的爬行動物，也是第一個飛向天空的脊椎動物。它們的體型變化很大，小到一隻麻雀，大到一架大型飛機，是名副其實的空中霸主。翼龍和恐龍幾乎同時在地球上出現，在白堊紀末期的生物大絕滅事件中，又一起永遠地消失了，科學家們只能通過化石的發現來逐漸揭開它們的神秘面紗。

2月12日出版的《美國國家科學院刊》（PNAS）發表了中國科學院古脊椎動物與古人類研究所汪筱林、周忠和研究員和巴西科學院的兩位科學家凱爾勒、坎普斯博士合作研究的論文，報導了發現於我國著名的熱河生物群的一新的翼龍化石。這件化石被科學家命名為隱居森林翼龍（Nemicolopterus crypticus），意思為隱藏在森林中的居住者，非常形象地反應了它的樹棲生活方式。森林翼龍的體型嬌小，翼展僅25cm，大致相當於一隻燕子或麻雀大小，是世界上已知最小的翼龍化石之一。在此之前，科學家僅僅在德國發現過一件比它更小的出生不久的翼龍化石（翼展約18cm）。雖然新的翼龍看上去如此弱小，全然看不出空中霸主的風採，但是科學家卻認為，它們是那些體型巨大的進步的鳥掌翼龍類的祖先類群。

這件標本來自遼西葫蘆島市建昌縣要路溝下白堊統九佛堂組（距今約1.2億年）湖泊沉積的地層中，這裡的九佛堂組分布廣泛，厚度巨大，曾經發現大量鳥類、帶羽毛恐龍等化石，是熱河生物群的重要化石分布區。

·已知最小的無齒的翼龍，也是最小的白堊紀翼龍

森林翼龍幾乎為一完整的化石骨架，保存完好精美。它的嘴巴尖長，嘴裡的牙齒已經完全退化消失，屬於無齒的翼龍。這類沒有牙齒的翼龍是白堊紀晚期的主要類群，而且往往體型非常巨大。森林翼龍的翼展僅為25cm，嬌小玲瓏的體型帶給人們許多關於其個體發育年齡的猜想：是剛剛出生不久的「嬰幼兒」，還是已經成長為身強體壯的「青少年」，或者已經進入成年？儘管科學家還不太清楚它的生長發育過程，但是通過與來自德國晚侏羅世索倫霍芬灰巖發現的代表不同個體發育階段的翼龍化石的對比，他們認為森林翼龍已經成長發育為一隻能夠展翅飛翔的年輕個體。

索倫霍芬灰巖是一套瀉湖環境形成的海相地層，以發現始祖鳥化石而著稱，這裡的沉積中還發現大量的翼龍化石和少量的恐龍骨架如美頜龍。其中最小的一件歸於翼手龍的化石，雖然其翼展僅為18cm，但科學家卻認為它是剛剛出生不久的「嬰幼兒」，因為它的一些骨骼如胸骨和腳趾都還沒有完全骨化。此外，還有一些被認為年齡相對更大的翼手龍也有許多未骨化的骨骼，尤其是腳趾和跗骨等；而在相同地區發現的德國翼龍的幼年個體也具有類似的未完全骨化的骨骼。然而在森林翼龍化石中，雖然代表未成年個體特徵的頭蓋骨和部分頭後骨骼沒有完全癒合，但是組成化石骨架的幾乎所有的骨骼都已經完全骨化，包括腳趾、跗骨和一些在幼年個體中很難保存也很容易破碎的骨骼如腹肋和胸骨都很好地保存下來，很顯然已經不是弱小的「嬰幼兒」了。因此，這一新的翼龍化石毫無疑問是迄今為止發現的世界上最小的無齒的翼龍，也是白堊紀最小的翼龍，比發現於熱河生物群的未孵化的翼龍胚胎（翼展約27cm）還要小。從個體發育年齡來推斷，森林翼龍很可能是已知最小的翼龍。

·在樹上生活，以昆蟲為食

世界上發現的大部分翼龍化石都來自海相地層，證明翼龍主要生活在濱海環境，它們可以藉助於海岸環境常具有的一些高差明顯的地貌很容易地起飛，並利用上升氣流飛翔。然而在我國，甚至亞洲大陸發現的翼龍化石大多來自陸相地層，尤其是熱河生物群的翼龍，它們與其共生的鳥類、恐龍和哺乳動物等一樣，都生活在湖泊森林環境。

森林翼龍具有一些此前人們在翼龍化石中從來沒有發現過的形態學特徵，如在關聯脛骨的股骨遠端一側發育股骨後突，第四趾倒數第2趾節彎曲等。其中三角形的股骨後突很可能是為了更好地附著肌肉或肌腱，連接股骨和脛骨，甚至到足部，以增強後肢下部和足部的運動能力；倒數第2趾骨強烈彎曲，以及趾節長度最大等特徵都是樹棲生活的重要形態學證據，很顯然，這樣的腳趾結構並不適應地面的行走和奔跑。事實上，在樹棲性鳥類中，倒數第2趾節也更長，佐證了這類飛行爬行動物的樹棲習性。

大部分翼龍生活在海岸和湖泊環境，它們主要以魚類為食，只有很少一部分翼龍被認為具有樹棲生活方式，其中部分以昆蟲為食。森林翼龍是目前已知最適應樹棲生活方式的翼手龍類。近年來，在遼西、冀北和內蒙古東南部等熱河生物群核心分布區發現的大量化石生物如帶羽毛的馳龍類、鳥類和哺乳動物，其中許多都具有樹棲的生活習性。樹棲生物在熱河生物群中的大量繁盛，是它們為了更好地適應早白堊世以遼西為代表的湖泊森林環境而進化的產物。這些樹棲生物的發現，為一些重要類群的起源、輻射和早期演化提供了翔實的化石證據。

·小型的樹棲翼龍是那些巨大的鳥掌翼龍類的祖先類群

通過分支系統學分析顯示，森林翼龍的系統關係更接近於鳥掌翼龍類，與鳥掌翼龍類組成姐妹群，但也缺少鳥掌翼龍類所具有的頭骨脊突等特徵。鳥掌翼龍類包括了大部分進步的白堊紀翼龍類群，如體型巨大的無齒翼龍（翼展往往超過6米），以及目前世界上最大的風神翼龍（翼展可達10米以上）等。科學家認為，那些個體龐大的鳥掌翼龍類起源於體形嬌小的、沒有牙齒而且頭部無脊突的小型樹棲翼龍。這些小型翼龍嬌小的個體很容易隱蔽在裸子植物的樹叢中以躲避大型動物的獵殺，它們悄無聲息地飛行於樹木之間以捕捉昆蟲為食，並逐漸進化為白堊紀晚期天空中翱翔的巨無霸。

·我國翼龍化石的重要發現逐漸揭開了翼龍的神秘面紗

翼龍化石最早發現於德國，甚至比人們所熟知的恐龍化石的發現還早了約半個多世紀，世界上最古老的翼龍化石發現於義大利三疊紀晚期的海相地層中。翼龍化石的記錄分布非常廣泛，在歐洲的德國、英格蘭，美洲的美國、巴西、阿根廷，亞洲的中國、蒙古、哈薩克斯坦，以及非洲坦尚尼亞等國家和地區都發現過重要的翼龍化石。翼龍是生物演化史上最成功的動物之一，曾經控制中生代天空長達1.6億年之久，是真正的空中霸主。自從200多年前發現翼龍化石以來，科學家已經命名了大約150多種的翼龍。

人們對這類第一個成功飛向天空的神秘的爬行動物一直充滿好奇，雖然科學家不斷有一些新的發現，但許多問題仍然懸而未決，如翼龍的起源、翼龍的飛行起源、翼龍的生殖和生理特徵等等。近年來，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所「熱河生物群課題組」在國家自然科學基金創新群體基金、國家重大基礎研究計劃項目和中科院創新工程重大方向項目等項目的資助下，通過對遼西及其周邊地區的長期野外考察和大規模化石發掘，發現了大量的翼龍化石，為深入了解這類奇特的飛行爬行動物提供了契機。2002年，在內蒙古寧城發現的熱河翼龍不但保存很好的飛行翼膜，而且全身覆蓋毛狀結構，進一步證明翼龍屬於溫血動物；2004年，在遼西義縣發現了世界上第一枚翼龍蛋與胚胎化石，讓人們確信翼龍也和它的恐龍同類一樣，不但是卵生的，而且像一些相對原始的鳥類一樣具有早熟性的胚胎發育模式。從2000年至今，汪筱林和周忠和研究員在遼西朝陽、北票、義縣等地區發現了大量翼龍化石如中國翼龍、朝陽翼龍、飛龍、努爾哈赤翼龍和格格翼龍等，揭示遼西地區是世界上最豐富和最重要的翼龍化石產地。森林翼龍等化石的發現，證明遼西地區在包括鳥掌翼龍類在內的進步翼龍的進化中起著非常重要的作用，是一些主要翼龍類群的起源中心。（中國科學院古脊椎動物與古人類研究所 供稿）