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PNAS:世界上首次发现单指恐龙

 

中国科学院古脊椎动物与古人类研究所徐星研究员领导的国际古生物科考小组在内蒙古临河地区临近中蒙边境的早白垩世时期沉积的岩石中发现了一种奇特的小型恐龙。这种被命名为单指临河爪龙的小型恐龙代表世界上首次发现的只发育一个手指的恐龙,有关成果在本周的美国《国家科学院院刊》(PNAS)上发表。

临河爪龙的仅有标本是一具部分保存的骨架,包括零散脊椎、前肢骨、不完整的腰带和近完整的后肢。化石发现于内蒙古乌拉特后旗的巴音满达乎国家地质公园,其地质年代大约为84-75百万年前。这件珍贵的标本是由考察队来自英国和美国的两名博士研究生发现的。这种体型只有鹦鹉大小的恐龙属于阿尔瓦兹龙超科。阿尔瓦兹龙超科是兽脚类恐龙的一个分支,化石发现于包括亚洲、北美、南美和欧洲的许多地方。阿尔瓦兹龙超科的近亲包括体长十几米的霸王龙以及鸟类。像大多数鸟类一样,临河爪龙个体非常小,体长只有几十厘米,体重不足500克。这种怪异的恐龙的前肢上只有一个手指,研究者推测其功能可能是用来掘开蚁穴获取食物的。

手指退化现象的研究是进化生物学研究领域的一个热点研究方向。在脊椎动物的研究历史当中,许多不同脊椎动物支系都出现过手指退化现象,恐龙也是如此。一般来说,原始的恐龙有5个手指,在恐龙演化历史过程中,一些兽脚类恐龙逐渐退化了其中两个手指,变成了三指动物,并最终演化成鸟类。有些恐龙甚至进一步退化手指,比如著名的霸王龙只有两个短小手指。此次发现的临河爪龙代表一种更加极端的情况,只剩下一个手指,它的发现揭示了兽脚类恐龙手部形态的多样性和复杂性。

在世界其他地区发现的阿尔瓦兹龙类除了有一个和单指临河爪龙一样的非常粗长的大拇指外,还有两个非常小的手指。研究者推测,阿尔瓦兹龙类的外侧小手指属于退化结构。像其他生物类群中的退化结构(比如某些鲸类和蛇的后肢)一样,这种高度退化的手指在演化过程中会随机保留或遗失。大多数阿尔瓦兹龙类保留了外侧两个小手指,而临河爪龙则遗失了外侧小手指。研究者推测,阿尔瓦兹龙类的手指退化现象很可能是一种中性进化和适应性进化相互作用的结果。

化石发现地临河地区有我国唯一的保存有恐龙化石的风成岩层,这种少见的岩石类型经常能够保存非常精美的脊椎动物化石,有时会保存亿万年前动物死亡瞬间的生活状态,像正在孵卵的恐龙和正在搏斗中的恐龙,一些世界著名的恐龙化石标本就发现于包括巴音满达乎的蒙古高原戈壁地区。近年来,由内蒙古国土资源部门和中国科学院古脊椎动物与古人类研究所组成的联合科考队伍对该地区白垩纪晚期的脊椎动物化石产出情况进行了详细调查,发现了大量的保存精美的化石,包括其他各种不同种类的恐龙以及小型哺乳动物、蜥蜴类和龟鳖类化石。这一地区已经成为了世界上最重要的白垩纪晚期恐龙化石点之一。(生物谷Bioon.com)

参阅文献:PNAS   doi: 10.1073/pnas.1011052108

A monodactyl nonavian dinosaur and the complex evolution of the alvarezsauroid hand

 

Xing Xua,1, Corwin Sullivana, Michael Pittmanb, Jonah N. Choinierec, David Honea, Paul Upchurchb, Qingwei Tand, Dong Xiaoe, Lin Tand, and Fenglu Hana

Abstract

Digital reduction is a striking evolutionary phenomenon that is clearly exemplified in theropod dinosaurs by the functionally didactyl manus of tyrannosaurids, the flight-adapted manus of birds (Aves), and the tridactyl but digit II-dominated manus of alvarezsauroids. The enlargement of manual digit II in alvarezsauroids and the concurrent reduction of the lateral digits have been interpreted as adaptations for digging, although no detailed biomechanical analysis of hand function has so far been carried out for this group. In the derived alvarezsauroid clade Parvicursorinae, the lateral digits are so small as to be presumably vestigial. Here we report a new alvarezsauroid, Linhenykus monodactylus gen. et sp. nov., based on a specimen from the Upper Cretaceous Wulansuhai Formation of Inner Mongolia, China. Cladistic analysis identifies Linhenykus as the most basal parvicursorine, and digit II of the manus retains a slender morphology and other primitive features. However, Linhenykus is also highly apomorphic in exhibiting the most extreme reduction of the lateral manual digits seen in any alvarezsauroid. Phalanges are retained only on the most medial digit (digit II), making Linhenykus the only known functionally monodactyl nonavian dinosaur. Other parvicursorines are more primitive in retaining a tridactyl manus but more derived in that digit II is highly robust and shows other apomorphic features in both of its phalanges. The unexpected combination of features seen in the hand of Linhenykus points to a complex mosaic pattern of manual evolution in alvarezsauroids, with loss of the presumably vestigial outer digits being decoupled from change in the form of digit II.

 

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摘要
这一个手指的功能可能是用来掘开蚁穴获取食物
关键字
恐龙
 
 
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