骨骼化石适应性研究表明巨型翼龙具有展翅翱翔的能力

0 cnBeta.COM 2024-09-10 21:56:26

摘要：

关于最大的翼龙是否能够飞行的争论由来已久。然而，通过对两种不同的巨型翼龙（包括一种新发现的翼龙）的"非凡"和"罕见"的三维化石进行分析，科学家们推测，这些庞然大物不仅能够飞行，而且还表现出不同的飞行方式。

Inabtanin-alarabia-and-Arambourgiania-philadelphiae-Illustration-scaled（WEBP 图像，2560x1707 像素） — 缩放 (50-.jpg

基于保存完好的三维翼龙化石的研究揭示了这些远古生物不同的飞行方式。CT扫描显示，翼龙的内部骨骼结构各不相同，适合翱翔或拍打飞行，突出了它们对不同生态位的进化反应。(Inabtanin alarabia 和 Arambourgiania Philadelphia。）图片来源：Terryl Whitlatch

三维化石分析的新发现表明，翼龙的飞行方式多种多样，骨骼的适应性表明它们具有拍打或翱翔的能力。

这项研究由来自美国密歇根大学、约旦自然资源管理局和亚尔穆克大学以及沙特阿拉伯地质调查局的专家领导，研究结果表明，某些种类的翼龙通过拍打翅膀飞行，而其他种类的翼龙则像秃鹫一样翱翔。

他们的论文发表在《古脊椎动物学杂志》（Journal of Vertebrate Paleontology）上，详细描述了这些化石（可追溯到最近的白垩纪时期（约 7200 万年前至 6600 万年前））是如何在两个不同的地点以三维方式保存下来的，这两个地点保存了非洲-阿拉伯（Afro-Arabia）边缘的近岸环境。

Inabtanin alarabia 在翻飞，而 Arambourgiania philadelphiae 在翱翔。图片来源：Terryl Whitlatch

研究小组利用高分辨率计算机断层扫描（CT）分析了翼骨的内部结构。

第一作者、密歇根大学地球与环境科学系的基尔斯廷-罗森巴赫博士解释说："挖掘小组对发现三维保存的翼龙骨骼感到非常惊讶，这种情况非常罕见。由于翼龙的骨头是空心的，因此非常脆弱，即使被保存下来，也更有可能像煎饼一样被压扁。由于三维保存非常罕见，我们没有很多关于翼龙骨骼内部外观的信息，因此我想对它们进行 CT 扫描。完全有可能里面什么都没有保存下来，或者 CT 扫描仪不够灵敏，无法将化石骨组织与周围基质区分开来"。

不过，幸运的是，研究小组发现的东西"非常了不起"，"令人兴奋的内部结构不仅被保留了下来，而且在 CT 扫描仪中清晰可见"。

翼龙的飞行机制比较

新收集到的已知巨型翼龙Arambourgiania philadelphiae 的标本证实了它 10 米的翼展，并首次提供了其骨骼结构的细节。CT 图像显示，它的肱骨内部是空心的，包含一系列上下螺旋的脊骨。

这类似于秃鹫翼骨内部的结构。据推测，螺旋脊可抵御翱翔时的扭转负荷（一种需要发射和维持拍打的持续动力飞行）。

另一个被分析的标本是科学界新发现的Inabtanin alarabia，它的翼展有 5 米长。研究小组以它的发掘地命名了它--在一座名为 Tal Inab 的葡萄色大山附近。这个通用名称结合了阿拉伯语中表示葡萄的"inab"和表示龙的"tanin"。Alarabia"指的是阿拉伯半岛。

从左到右依次为：Kierstin Rosenbach 博士、Monique Perez 和 Stacy Kaneko（研究助理）以及 Danielle Goodvin（合著者）：Kierstin Rosenbach 博士、Monique Perez 和 Stacy Kaneko（研究助理）以及 Danielle Goodvin（合著者）。资料来源：基尔斯廷-罗森巴赫博士

Inabtanin是迄今为止从非洲阿拉伯地区发现的最完整的翼龙之一，CT 扫描显示其飞行骨骼的结构与Arambourgiania 完全不同。

飞行骨内部纵横交错的支柱排列与现代拍翼鸟的翼骨相吻合。这表明它适应于抵抗与拍打飞行相关的弯曲负荷，因此伊纳博坦宁很可能是以这种方式飞行的--尽管这并不排除偶尔也使用其他飞行方式。

罗森巴赫博士说："在Inabtanin中发现的支柱虽然并不罕见，但却很酷。Arambourgiania 的骨骼完全出乎我们的意料，我们起初并不确定自己看到了什么！能够看到Arambourgiania肱骨的全三维模型，上面布满了螺旋脊，实在是太令人兴奋了。"

专家们表示，在不同体型的翼龙身上发现不同的飞行方式"令人兴奋"，因为这为了解这些动物的生活方式打开了一扇窗。它还提出了一些有趣的问题，比如飞行方式在多大程度上与体型相关，以及哪种飞行方式在翼龙中更为常见。

"罗森巴赫博士补充说："关于不同时期翼龙内部骨骼结构的信息非常有限，很难确定哪种飞行方式最先出现。如果我们把目光投向其他飞行类脊椎动物--鸟类和蝙蝠，就会发现拍打是迄今为止最常见的飞行行为。即使是翱翔或滑翔的鸟类，也需要一些拍打动作才能飞到空中并保持飞行。这让我相信，拍打飞行是默认状态，如果在特定环境中（这里指的是开阔的海洋），翱翔行为对翼龙种群有利，那么翱翔行为也许会在以后进化出来"。