新華社北京2月22日電（記者溫競?cè)A）繁盛于中生代的翼龍是最早演化出動力飛行的爬行動物，比鳥類早約7000萬年翱翔藍(lán)天。翼龍的皮膜翼曾讓早期的一些學(xué)者認(rèn)為它們的飛行機(jī)制類似蝙蝠，但隨著研究的深入，鳥類逐漸成為翼龍飛行研究的參照對象。我國科學(xué)家對哈密翼龍肩帶形態(tài)學(xué)與骨組織學(xué)的最新研究成果，揭示了翼龍的飛行機(jī)制。
該成果由中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所汪筱林、周忠和研究團(tuán)隊(duì)與中國科學(xué)院大學(xué)、中山大學(xué)生態(tài)學(xué)院合作完成，近日在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《解剖學(xué)記錄》中國古生物專輯。
與哈密翼龍頭骨等化石保存在一起的肩帶標(biāo)本。（中科院古脊椎所供圖）
中科院古脊椎所研究員汪筱林介紹，地球上會飛的脊椎動物目前所知僅翼龍、鳥類和蝙蝠三種。此前研究已揭示，翼龍與鳥類具有更近的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。翼龍具有一些與鳥類相似的肩帶特征，包括馬鞍狀的肩臼窩、柱狀的烏喙骨及非常發(fā)育的頂烏喙突等，但缺少叉骨、肩胛骨與背椎構(gòu)成關(guān)節(jié)、有愈合的肩胛烏喙骨等特征則明顯與鳥類不同。以往研究也注意到翼龍和鳥類的飛行機(jī)制之間可能存在差異，比如喙上肌可能不是翼龍翅膀上揚(yáng)的主要動力，但這些結(jié)果并未得到廣泛認(rèn)可。
此次，科研團(tuán)隊(duì)通過對新疆哈密早白堊世的湖相地層產(chǎn)出的哈密翼龍肩帶進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，哈密翼龍的喙上肌如同鳥類一樣繞行頂烏喙突內(nèi)側(cè)連接肱骨近端，頂烏喙突可能實(shí)現(xiàn)類似的滑輪功能，說明翼龍可能如鳥類一樣利用喙上肌收縮實(shí)現(xiàn)翅膀上揚(yáng)。研究還發(fā)現(xiàn)，哈密翼龍的肩臼窩疑似保留有軟骨組織，表明翼龍的肩臼窩可能與鳥類一樣具有厚實(shí)的關(guān)節(jié)軟骨以緩沖飛行壓力。
哈密翼龍肩胛烏喙骨與鳥類肩帶形態(tài)對比，以及肩關(guān)節(jié)和喙上肌重建示意圖。（中科院古脊椎所供圖）
研究也發(fā)現(xiàn)了翼龍獨(dú)特的飛行機(jī)制。與鳥類終生不愈合的肩胛骨與烏喙骨不同，哈密翼龍的肩胛骨與烏喙骨在個體成年之前就已經(jīng)完全愈合，形成骨性結(jié)合的肩胛烏喙骨，代表了翼龍飛行演化過程中獨(dú)特的肩帶適應(yīng)。同時(shí)，哈密翼龍肩臼窩和肱骨頭均呈現(xiàn)凹陷的關(guān)節(jié)面，構(gòu)成鞍狀關(guān)節(jié)，導(dǎo)致肱骨頭旋轉(zhuǎn)可能受限，表明翼龍可能通過特殊機(jī)制控制前臂旋轉(zhuǎn)，以便在飛行中改變翼面形態(tài)，減少飛行阻力。
“研究顯示，翼龍的飛行機(jī)制既有與蝙蝠的相似性，又有與鳥類的相似性，還有自己的獨(dú)特適應(yīng)。”汪筱林說，在研究翼龍飛行適應(yīng)機(jī)制時(shí)需要更加謹(jǐn)慎，綜合對比研究，才能更好地去了解這一已滅絕的獨(dú)特飛行爬行動物的生態(tài)習(xí)性。
