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新阿爾瓦雷斯龍類化石揭示恐龍手指演化歷程

阿爾瓦雷斯龍類手指演化歷程

　　手指或腳趾數目的減少，在四足動物演化歷程中出現過很多次。其中最著名的例子就是“馬化石序列”（這是一系列從原始到進步的馬類化石，它們揭示了馬類演化中四肢指/趾逐漸減少到一個的過程）。8月24日，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所徐星研究員領導的國際研究團隊在《當代生物學》(Current Biology) 雜誌發表最新研究成果，他們在中國發現了兩種新的恐龍：烏拉特半爪龍（Bannykus wulatensis）和彭氏西域爪龍（Xiyunykus pengi），這兩種恐龍的發現提升了人類對阿爾瓦雷斯龍類如何減少和逐漸丟失手指這一複雜過程的理解。這兩類新恐龍的化石標本是由中國科學院古脊椎動物與古人類研究所徐星研究員、美國喬治華盛頓大學詹姆斯克拉克教授和內蒙古龍昊地質古生物研究所譚琳教授共同領導的聯合考察隊發現並收集的。其中，西域爪龍於2005年發現于中國新疆的準噶爾盆地，半爪龍於2009年發現於中國內蒙古自治區西北部地區。

　　阿爾瓦雷斯龍類恐龍可能是獸腳類恐龍中最為奇異的一個類群，它們有著極短卻非常強壯的前肢，每個前肢僅存一個特化的大型指爪，但同時又具有類似鳥類的頭骨和後肢。因此這些奇怪的特徵也導致對這類恐龍的系統發育學位置、生物地理演化史和生態位等問題存在廣泛的爭議。而早期的、尚未完全特化的阿爾瓦雷斯龍類化石正是解決這些爭議的關鍵。但直到此次發現之前，阿爾瓦雷斯龍類的化石記錄在最原始類群（例如靈巧簡手龍，生活在晚侏羅世）和進步類群（比如張氏西峽爪龍，生活在晚白堊世）之間，始終存在著超過九千萬年的時間間隔，尤其是在早白堊世，世界範圍內沒有任何確切的化石記錄。

　　這兩種新的阿爾瓦雷斯龍類化石恰恰產自這九千萬年地質歷史間隔的中間，也就是在時間尺度上介於早期阿爾瓦雷斯龍類和晚期阿爾瓦雷斯龍類之間。它們的發現對阿爾瓦雷斯龍類作為一個單系群起源于亞洲並逐漸擴散到其他大陸這一假說提供了關鍵性的證據。半爪龍和西域爪龍具有一些典型的晚期阿爾瓦雷斯龍類具有的特徵，比如特化增大的第一指爪，具有高力學效率的前臂結構和粗壯的肱骨。但是，它們的前肢的相對比例更接近原始的阿爾瓦雷斯龍類，而與晚期阿爾瓦雷斯龍類極短的前肢非常不同。基於此，對半爪龍和西域爪龍的形態學觀察研究逐漸揭示了阿爾瓦雷斯龍類前肢的宏演化歷程：從早期阿爾瓦雷斯龍類的接近原始獸腳類的較長的“抓握型”（例如簡手龍）前肢，到前肢較長並擁有特化的手爪的半爪龍和西域爪龍的前肢，再到晚期阿爾瓦雷斯龍類高度特化、縮短，功能性單指的前肢。

　　“這種轉變以漸進的方式持續了近五千萬年，”本文作者徐星研究員說，“也許有一天，阿爾瓦雷斯龍類的演化歷程可能有一天會變成像北美‘馬化石序列’那樣經典的宏演化的例證。”

　　 “這些化石記錄是對解剖學特徵演化方式的最好的一種展示，”本文合作者克拉克（Clark）教授說，“就像演化生物學經常提及的其他範例，比如‘馬化石序列’，這類恐龍展示了一個演化支系上的生物是如何隨著時間而改變它們的生態位（從食肉轉變到食蟲）的。”

　　牛津大學的羅傑本森（Roger Benson）博士補充道，“兩件新的化石標本具有很長的前肢，所以這說明阿爾瓦雷斯龍類在它們演化歷程較晚的時候才演化出了很短的前肢，但有趣的是這些有著短胳膊的恐龍體型非常小（體長甚至小於一米）。這和前肢縮短的另一類更加著名的恐龍——暴龍類不同，暴龍類中擁有短前肢的往往具有龐大的體型”

2018-8-27 11:38 PM