阿尔瓦雷斯龙类代表性物种复原图展现了前肢有趣的演化历程。 徐星供图、Vikto Radermacher绘

 

 

来自远古的生物经常突破人类的想象力。在这些千奇百怪的动物中，一类名为阿尔瓦雷斯龙的恐龙可能是兽脚类恐龙中最为奇异的一个类群——它们有着与鸟类相似的头骨和后肢，但在极短却非常强壮的前肢上只长着一个特化的大型指爪。

 

8月24日，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员徐星领导的国际团队在《当代生物学》杂志上发表了一项最新研究成果。他们在中国发现了两种新的恐龙——乌拉特半爪龙和彭氏西域爪龙，从而提升了人类对阿尔瓦雷斯龙类如何减少和逐渐丢失手指这一复杂过程的理解。

 

手指或脚趾数目的减少，在四足动物演化历程中出现过很多次。其中最著名的例子就是北美洲的“马化石序列”。这是一系列从原始类群到进步类群的马类化石，它们揭示了马类演化中四肢指/趾逐渐减少到1个的过程。

 

那么，阿尔瓦雷斯龙类到底是怎么逐渐把自己的手指丢失的？

 

“阿尔瓦雷斯龙类是一类不可思议的动物。”论文合作者、南非金山大学乔尼尔博士介绍说，“它们就像恐龙里面的土豚和食蚁兽。”

 

然而，直到此次发现之前，阿尔瓦雷斯龙类的化石记录在最原始类群和进步类群之间，始终存在着超过9000万年的间隔，尤其是在早白垩世，世界范围内没有任何确切的化石记录。

 

徐星、美国乔治华盛顿大学教授詹姆斯·克拉克和内蒙古龙昊地质古生物研究所教授谭琳共同领导的联合考察队，于2005年在中国新疆准噶尔盆地发现了西域爪龙，并于2009年在中国内蒙古自治区西北部地区发现了半爪龙。

 

这两种新的阿尔瓦雷斯龙类化石恰恰产自这9000万年地质历史间隔期。它们具有一些典型的晚期阿尔瓦雷斯龙类特征，比如特化增大的第一指爪、具有高力学效率的前臂结构和粗壮的肱骨。但是，它们前肢的相对比例却更接近原始类群。

 

基于此，科研人员对半爪龙和西域爪龙进行形态学进行观察研究，逐渐揭示了阿尔瓦雷斯龙类前肢的宏演化历程：从早期较长的“抓握型”前肢，到前肢较长并拥有特化手爪的半爪龙和西域爪龙，再到晚期高度特化、缩短、长着功能性单指的前肢。

 

“这种转变以渐进的方式持续了近5000万年。”徐星说，“也许有一天，阿尔瓦雷斯龙类的演化历程会变成像‘马化石序列’那样经典的宏演化例证。”

 

有趣的是，早期的阿尔瓦雷斯龙类具有典型的肉食型牙齿和更利于抓握猎物的手部，而晚期类群演化出了巨大的单爪，这些大爪子很有可能用来挖掘破坏朽木和蚁穴并且吃食内部的蚂蚁或者白蚁。半爪龙和西域爪龙的化石，则恰好展示了这类恐龙逐渐适应新食物的过程。

 

此外，这些“短胳膊”恐龙的体型非常小，有的体长甚至小于1米。这和另一类前肢缩短的著名恐龙——体型庞大的暴龙明显不同。

 

克拉克说：“这类恐龙展示了生物是如何随着时间而改变它们的生态位，比如从食肉转变到食虫的。”

 

相关论文信息：doi:10.1016/j.cub.2018.07.057