一只1.49亿年前的翼龙是英国最大的飞行动物——科学家们是如何从一根指骨上证明这一点的

2024-09-19 20:03来源:本站编辑

Artwork showing a flock of Pterodaustro guinazui pterosaurs.

根据2022年6月在英格兰南部发现的一块指骨化石碎片,科学家们估计了一种已经灭绝的飞行爬行动物翼龙的大小。这些结果表明,它是迄今为止所描述的最大的英国翼龙,也是世界上第二大的侏罗纪翼龙。

这块1.49亿年前的化石,被研究人员称为EC K2576,绰号为“Abfab”,是在牛津郡的阿宾登发现的,令人难以置信。从那以后,他们试图弄清楚这是什么类型的翼龙——它的分类——以及它有多大。

在中生代,也就是从2.52亿年前持续到6600万年前的“爬行动物时代”,包括侏罗纪时期,恐龙、翼龙和其他巨型爬行动物在地球上游荡,其中许多使当今最大的陆生动物相形见绌。

科学家们通过从更完整的翼龙化石骨骼中收集相应的化石骨骼数据来估计这种特殊物种的体型,这种物种没有现代后代。翼龙化石骨骼中每只动物的体型都得到了可靠的估计。

然后,他们根据EC K2576的指骨推断出它的翼展。同一组科学家还将这种技术应用于预测其他翼龙的体型,包括仅从翼龙的脚印推断。

什么是翼龙?

目前已知的翼龙有110多种。根据它们的解剖结构——骨骼的形状——它们可以被分组和分开,这与生态学有关:它们生活的地方,它们吃什么以及它们的行为方式。它们也可以根据它们的系统发育(进化史)和生物力学(它们身体的物理学)进行分组和分离。

从如此有限的材料中不可能识别EC K2576到物种水平。然而,通过将部分骨骼与其他更完整的翼龙骨骼的相同骨骼元素进行比较,研究小组能够识别出这块骨头属于一种被称为栉龙目的大型翼龙。它们与翼龙很相似,翼龙是所有翼龙类群中最著名的。

Extrapolation: scientists found a 99% correlation between the length of the first finger and the wingspan in pterosaurs

类栉龙主要是水生或半水生翼龙。它们的身体很长,翅膀很短,很像涉水的滨鸟,后脚很大,有蹼。它们可能不像其他翼龙那样优雅地飞行,它们的头上有一个长长的骨冠。

所有的翼龙都是肉食性的,但在栉龙纲中,有些专门以软体动物(包括蜗牛和蛤蜊)为食,有些是滤食性的,还有一些是扫食性的(用下巴扫水来捕捉食物),这是当今鸟类(如spoonbills)使用的策略。

在被认为与EC K2576最相似的翼龙物种中,金那苏翼龙是滤食动物,而线虫可能是掠食动物。因此,从部分骨骼材料推断生态和行为是可能的。

Artistic impressions of the giant pterosaurs Arambourgiania and Hatzegopteryx next to a large male giraffe and human

根据部分指骨,科学家们估计EC K2576的翼展在3.2到3.65米之间。这与雪信天翁的3.5米翼展差不多,雪信天翁是现存最大的飞行鸟类,翼展大约是两个普通人身高的两倍。

仅从脚印来看,最大的侏罗纪翼龙可能比这还要大,翼展可达4米。根据化石,已知最大的侏罗纪翼龙是在瑞士发现的一个属于翼手纲的标本,翼展约为5米。

这篇论文增加了越来越多的证据,证明侏罗纪的大型翼龙物种比历史上认为的要多。

Fossil pterosaur from Kelvingrove Museum, Glasgow

翼龙之前被强调为柯普法则的一个例子:在进化过程中,谱系往往表现出更大的体型。虽然EC K2576背后的新科学表明侏罗纪翼龙比我们想象的要大,但最大的翼龙出现在白垩纪末期,也就是中生代的最后阶段。

这些白垩纪巨兽生活在大约7700万到6600万年前,就在小行星灭绝所有翼龙和非鸟类恐龙之前。翼龙(Hatzegopteryx)和风神翼龙(Quetzalcoatlus)是有史以来最大的会飞的生物,翼展超过10米(大约是普通人身高的6倍)。

在最新的研究中,科学家们还重新评估了已知翼龙的体型。这包括缩小迄今为止发现的最完整的侏罗纪翼龙之一,苏格兰斯凯岛的Dearc sgiathanch。迪尔克的翼展已经从2.5米左右修改为2.04米。它仍然是一种体型庞大的动物,类似于今天的英国鹰或天鹅。

EC K2576加入了不断增长的英国侏罗纪翼龙群落,与Dearc和最近描述的体型较小(翼展1.6米)的翼龙一起,也来自斯凯岛。

Image of a model pterosaur over the Isle of Skye

为什么化石很重要

我是一名生态学家,对解剖学和生物力学有着浓厚的兴趣。骨骼允许我们通过功能解剖学来推断行为——骨骼的形状、大小和结构反映了它们的功能。骨骼还可以告诉我们个体的生活史——例如,通过生长、受伤和疾病的迹象。

我曾经写过关于根据骨骼生长推断翼龙的亲代抚育的文章。偶尔,我们会得到一个化石骨架,它记录了一种特定的行为——比如打架、捕食、性行为或照顾孩子。

这项研究是令人兴奋的,因为它应用解剖学和生物力学的知识和理解来重建形态学元素(身体形式和形状)和灭绝动物的生活史。

从孤立的骨头和碎片中推断可以更广泛地应用于重建其他灭绝动物群体的大小,例如恐龙和包括鱼龙、沧龙和蛇颈龙在内的水生爬行动物。重新想象灭绝的生态系统可以帮助我们了解世界及其生态群落在过去是如何运作的,以及与现在的不同之处。

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