本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
就在幾周前,大概是第五屆(我想是)國際翼龍會議召開了。會議由我的母校朴茨茅斯大學主辦,由戴夫·馬蒂爾、理查德·辛格和同事們組織,吸引了來自世界各地的翼龍研究工作者。在過去幾年裡,我至少寫過兩篇關於翼龍主題會議的文章(見下方連結),我在此旨在討論本次最新會議上涵蓋的一些主題。
貫穿始終的一個主要主題是關於“早期翼龍”的生物學、生態學、系統發育學、系統分類學和多樣性:即非翼手龍類或“喙嘴翼龍類”。這是一個我從未過多撰寫過的動物群體——部分原因是我一直沒有抽出時間來寫,但也部分原因是我的同事 馬克·威頓已經寫了很多關於它們的優秀文章。關於相關眾多譜系之間的關係仍然懸而未決,目前有幾種明顯不同的假設擺在桌面上。
關於支援科學新聞業
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞業 訂閱。透過購買訂閱,您將幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的故事的未來。
粗壯(且非常重)的巨頜翼龍正模頭骨,是會議上可供檢查的幾個翼龍標本之一。照片由達倫·奈什拍攝。
一些具有多尖頰齒的三疊紀類群——真雙型齒翼龍科和/或梳頜翼龍科——被一些研究者(如布賴恩·安德烈斯和史蒂文·維多維奇)認為是進化最早的翼龍譜系之一,但另一些研究者(如大衛·昂溫)則認為它們與翼手龍類更接近。之前被認為屬於真雙型齒翼龍屬的標本最近成為了亞歷克斯·凱爾納修訂的主題,他談到了他最近命名的北極翼龍屬、奧地利翼龍屬和貝加莫翼龍屬 (Kellner 2015)。
目前,人們對雙型齒翼龍屬的興趣正在經歷某種復興。馬克·威頓介紹了關於這種翼龍的解剖結構和生物學的新綜合觀點。將其視為某種“海鸚翼龍”的想法根本沒有根據——幾條資料表明,與大多數近親相比,它實際上是高度陸生的,飛行能力較差。
雙型齒翼龍屬經常被形象化為“海鸚翼龍”,正如這張蒙太奇照片(由馬克·威頓彙編)所證實的那樣。但我們需要放棄這種看法。更多討論請參見馬克的文章此處。
史蒂夫·維多維奇向我們講述了他非常有趣的想法,即無頜翼龍科可能是幼態延續的梳頜翼龍亞科(或者梳頜翼龍科,如果您願意)。我不認為他是對的,但這確實很耐人尋味。無頜翼龍科仍然是最令人費解的翼龍類群之一,它們擁有一種奇特的解剖特徵組合。關於一項新的無頜翼龍科發現有令人興奮(且可以說是可怕的)傳言,即將公佈。
當非翼手龍類單孔翼龍統治天空時
達爾文翼龍(此序列中的中間動物):模組化進化的一個很好的例子。圖片來自 呂等 (2010)。
繼續說,來自中國遼寧省中侏羅世或晚侏羅世髫髻山組的達爾文翼龍,在我們對翼龍進化和生物學不斷發展的理解中仍然是一個關鍵的分類單元。眾所周知,達爾文翼龍在其頭骨中似乎結合了翼手龍類的解剖特徵,而在腕部、足部和其他部位則具有非翼手龍類的特徵。這種複合解剖結構表明,所謂的模組化進化在導致翼手龍類(最大且最成功的翼龍類群)的譜系的早期進化中非常重要 (呂等 2010)。因此,達爾文翼龍——在首次發表時——被認為是長尾、五趾翼龍(如喙嘴翼龍科)和短尾、四趾翼手龍類之間的關鍵“中間”分類單元 (呂等 2010)。
翼龍亞目的愛好者會知道,達爾文翼龍可能並非其在翼龍樹上特定分支的唯一佔據者:現在已經從不同地點鑑定出了一系列其他類似的分類單元。有些人稱這些為悟空翼龍科(以來自中國中侏羅世或晚侏羅世道虎溝組的悟空翼龍屬命名),另一些人則稱它們為達爾文翼龍類或達爾文翼龍科。戴夫·昂溫解釋了正在進行的工作,該工作認為,最初被描述為屬於其他地方的幾種翼龍可能至少與達爾文翼龍屬於同一“等級”。也就是說,它們可能是非翼手龍類單孔翼龍(單孔翼龍是為達爾文翼龍 + 翼手龍亞目節點命名的演化支)。
尖頭翼龍正模頭骨,也帶到了會議上。頭骨長 32 釐米。照片由達倫·奈什拍攝。
來自英國基默裡奇黏土的尖頭翼龍屬最近被 威頓等 (2015) 重新解釋為這種型別的動物。順便說一句,尖頭翼龍正模標本在會議上展出。哦,看,我剛剛在圖注中說了。
神龍翼龍類
推測的島龍輪廓,描繪了整個動物可能的樣貌;圖片來自 奈什等 (2013)。
早在 2013 年,我和同事們描述了來自懷特島維克蒂斯組的新型小型翼龍黛西島龍(僅基於骨盆及其相關的椎骨)(奈什等 2013)。我很高興地說,這種動物是兩次演講的主題。第一次是由瑞秋·弗裡戈特進行的,研究了標本上的肌肉附著點以及它們可能告訴我們關於翼龍生物力學的資訊。第二次是由利茲·馬丁-西爾弗斯通進行的,內容是關於一項正在準備中的研究(也包括我和丹·賽克斯)關於這種動物的詳細解剖結構。事實證明,最初被鑑定為 (奈什等 2013) 氣孔的結構不是氣孔……它們實際上是脊神經孔(多麼愚蠢的錯誤)。這裡有一個完整的故事,一旦專案接近發表,我將討論它。在那之前,您可以透過閱讀利茲的精彩文章 此處,瞭解我們正在進行的方向。
順便說一句,我們最初對島龍提出的系統發育假設——它是一種神龍翼龍類,在某種程度上與準噶爾翼龍科有關——得到了其他研究者的支援(儘管相關結論尚未發表,我想)。許多根據零星遺骸命名的省級化石分類單元是對我們理解分佈和多樣性的良好補充,但對於宏觀層面的事情卻常常無話可說。目前,我傾向於認為島龍可能有所不同——它已經證明在幾個不相關的研究分支中發揮了重要作用。
那麼最好的神龍翼龍類,以及所有翼龍中最好的……神龍翼龍科呢?詹姆斯·布朗有一張非常簡潔的海報,展示了來自摩洛哥的神龍翼龍科下頜的神經血管解剖結構(可能屬於阿拉卡翼龍屬)。相關細節最能與鶴類相媲美。
最近發現的標本表明,一些神龍翼龍科——例如這裡展示的來自羅馬尼亞普伊的未命名動物——其頸椎中段的長度僅為其最寬點的兩倍(而“典型”類群中則為 2.5 到 4 倍)。馬克·威頓重建圖。化石圖片來自 弗雷米爾等 (2015)。
而且,事實上,這似乎符合本部落格讀者可能熟悉的一個主題——即關於神龍翼龍科的新資料與 威頓和奈什 (2008) 的陸地潛伏模型一致。與空中抄網式捕食(參見 威頓和奈什 2015),或探測沉積物,或掠水飛行,或專性食腐,或空中捕食,或鷺式涉水都不一致。我自己的演講是關於我們目前在羅馬尼亞最新白堊紀大量新的神龍翼龍科材料方面所處的位置。神龍翼龍科似乎在比例上,甚至在生態學和行為上,都比以前認為的更加多樣化,長頸和(相對)短頸類群,以及小型和大型類群,生活在一起 (弗雷米爾等 2013, 2015)。這裡有一個更大的故事,一旦一篇正在印刷中的論文發表,我將涵蓋它。
如此多的生物力學
無齒翼龍屬可以像馬克·威頓的這張重建圖中所示的那樣潛水和游泳嗎?資料表明……也許可以。
我個人在會議上的亮點之一是邁克·哈比卜關於無齒翼龍屬和其他翼龍的俯衝潛水和水面覓食的演講。如果您一直關注,您可能知道,有一段時間以來,人們一直在認真考慮,無齒翼龍科和其他海洋翼龍很可能能夠俯衝甚至在水面下覓食(例如,Bennett 1994,Witton 2013)。邁克關於生物力學的定量研究表明,所有關於無齒翼龍科太輕或太脆弱或翅膀太大或其他什麼原因而無法在水上、水面和水下活動的說法可能都是無稽之談。水上起飛的數學計算是可行的 (Habib & Cunningham 2010),並且骨骼可以輕鬆承受與水的衝擊,如果我們假設存在像一些俯衝潛水海鳥(如鰹鳥)中那樣的皮下氣囊系統,則更是如此。當然,水上起飛存在能量限制,這些限制可能對海洋翼龍的體型施加了限制。
我不提生物力學就不能不告訴您邁克和科林·帕爾默一起舉辦的生物力學研討會。它以自由式的方式進行,人們可以隨意來去……並且最終持續了五個小時。這是自願的——而且非常精彩。
生物力學研討會現場。左邊是科林·帕爾默;右邊是邁克·哈比卜。照片由達倫·奈什拍攝。
戴夫·馬蒂爾在一次研討會上談論魯多翼龍屬(一種巴西翼龍,其下頜兩半之間似乎楔入了一片葉子)。
當然,除了我在這裡討論的內容之外,還有很多其他內容。會議介紹了來自世界各地的新翼龍分類單元和標本的研究工作;還有關於個體發育、系統發育、軟組織以及翼龍宏觀進化和全分類單元資料庫等重大問題的演講和海報。那些對此真正感興趣但無法參加的人應該盡力獲取製作精美的摘要集。我向組織者表示祝賀,感謝他們舉辦了一次精彩的會議,我期待著下一次會議——我想是在陽光明媚的洛杉磯舉行!
有關此處涵蓋的各種主題的先前文章,請參閱……
參考文獻 - -
Bennett, S. C. 1994. The pterosaurs of the Niobrara Chalk. The Earth Scientists 11, 22-25.
Witton, M. P. 2013. Pterosaurs: Natural History, Evolution, Anatomy. Princeton University Press, Princeton and London.