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中國東北的白堊紀中葉蜥腳類化石新發現有望證明腕龍類曾棲息于亞洲

發表日期:2021-08-23來源:放大 縮小

  近日,國際學術期刊《PeerJ》雜志在線發表了由中國科學院古脊椎動物與古人類研究所徐星研究團隊和金昌柱研究團隊延吉項目組的的最新研究成果,在這篇題目為“A possible brachiosaurid (Dinosauria, Sauropoda) from the mid-Cretaceous of northeastern China”的論文中,古脊椎所博士研究生廖俊棋和多國學者聯合報導了延吉龍井組(大約1.01億年前)發現疑似腕龍類的化石。腕龍類是最具代表性的恐龍類群之一,生存于侏羅紀晚期至白堊紀早期,過去僅在北美洲、歐洲及非洲有發現,本次的代表為腕龍類曾棲息于亞洲提供了迄今最直接有力的證據。

1 延吉蜥腳類上頜骨標本YJDM 00008照片及描線圖。(廖俊棋 攝影、繪圖)

2 延吉蜥腳類齒骨標本YJDM 00006照片。(廖俊棋 攝影) 

  鑒定為腕龍的關鍵特征

  延吉的恐龍化石發掘項目始于2016年,當地的化石點位于一處建筑工地中,而本次發表的材料為2017年考察所發現,于建筑工地的廢土堆中進行搶救性發掘發現,因此原位的埋藏信息已丟失,無法確認二者是否屬于同一個體。 

  上頜骨標本YJDM 00008透過計算機斷層掃瞄分析后可見到牙齒隨著齒軸旋轉的特征,該特征目前僅在腕龍類恐龍中有發現,是鑒定該類群恐龍的重要特征之一。此外,如較寬且橫截面呈D字形的齒冠、上頜齒與上頜骨垂直、較少的替換齒等,也都符合腕龍類的特征。 

3 計算機斷層掃描下可見齒軸(黃桿)由背側至腹側有旋轉。(廖俊棋 供圖)

  研究中使用等權重(Equal weighting)和加權重(Implied weighting)的簡約樹分析系統發育關系。兩者的分析結果皆支持延吉蜥腳類的上頜骨屬于腕龍類的晚期分支,和阿比杜斯龍(Abydosaurus)、雪松龍(Cedarosaurus)、毒癮龍(Venenosaurus)以及索里亞巨龍(Soriatitan)為姊妹群。等權重最簡約樹中也支持延吉蜥腳類上頜骨標本為非梁龍型類的梁龍超科(non-diplodocimorph diplodocoid)或是早期盤足龍類(early-branching euhelopodid),但支持這兩個分類皆是因為副鼻孔(subnarial foramen)朝向外側的相同特征,代表此一特征在蜥腳類中有可能是隨著環境適應的趨同演化,而非分類上鑒定性的特征。另一方面,支持腕龍類的牙齒旋轉特征則在其它蜥腳類恐龍中都還未發現,因此有著更高的分類鑒定意義。

4 等權重嚴格合意樹分析結果,紅線為YJDM 00008標本的系統分類位置。(Andrew Moore供圖)

5 加權重嚴格合意樹分析結果,附上化石產地及時代信息。(廖俊棋 供圖)  

  再次挑戰亞洲腕龍的假說 

  在演化上,腕龍類代表泰坦巨龍形類的一個早期分支,是多孔椎龍類的姐妹群。后者包含我國早白堊世常見的盤足龍類。論文第一作者廖俊棋表示: “過去也有許多蜥腳類化石發現曾被作為支持腕龍類分布于亞洲的證據,但這些研究不是被后續研究推翻,就是僅提供了模糊的證據。 

  如新疆的巧龍(Bellusaurus)、四川的大安龍(Daanosaurus)、甘肅的橋灣龍(Qiaowanlong)以及日本、韓國所發現的單獨牙齒化石都曾被歸類在腕龍類中。但在后續研究及觀察發現巧龍缺少了腕龍類的特征,而大安龍則應該與馬門溪龍的關系更近,橋灣龍也在其他亞洲蜥腳類更完整的標本被發現后,經過比較現在普遍認為是多孔椎龍類(Somphospondylan)。另一方面,日本和韓國的單獨牙齒則僅能提供有限且模糊的證據,并有研究觀點認為其應該屬于早期巨龍形類(titanosauriform)的牙齒,且這二者都不如標本YJDM 00008有著旋轉的齒軸這一典型的腕龍類特征。 

  綜合過去的研究發現,該研究團隊認為本次發表的延吉蜥腳類化石提供了迄今有關亞洲腕龍假說的最直接且有力證據。但鑒于標本破碎不全,因此更深入及全面的證據及研究還要仰賴今后在延吉龍井組的化石發現。

  亞洲腕龍的古地理分布 

  該研究還進一步結合全球的化石發現討論了腕龍分布至亞洲東北方的兩種可能模式。其一是該腕龍在白堊紀早期由北美洲或歐洲遷徙而來,此一模式不僅符合延吉蜥腳類的系統發育結果(和北美洲及歐洲屬種互為姊妹群),其他相近時期全球恐龍化石研究也顯示這三地之間存在著相互的遷徙活動。 

  另一種模式則認為腕龍類在盤古大陸分裂成岡瓦納大陸及勞亞大陸之前就已經廣泛分布于全球,但至今尚未發現其他從侏羅紀晚期到白堊紀早期的腕龍類化石。此一假說雖然可能性較低,但如2018年才發現亞洲第一個梁龍超科靈武龍(Lingwulong)化石一樣,我們現今對恐龍分布和演化的認識可能很大程度都還受到化石采集(如有出露的化石點)或形成過程(如該種類本身比較稀有、特定的棲地不易形成化石等)的偏差影響。 

6 延吉蜥腳類生態復原圖(張宗達 )

  該研究第一作者是中國科學院古脊椎動物與古人類研究所博士研究生廖俊棋,通訊作者為中科院古脊椎所徐星研究員以及美國紐約石溪大學Andrew Moore助理教授。該研究還得到國家自然科學基金、延吉恐龍研究中心和中國科學院大學獎學金等項目支持。

  論文鏈接: https://peerj.com/articles/11957/

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