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尾羽龍科新屬種“干戚刑天龍”揭示竊蛋龍類的手部演化

干戚刑天龍(Xingtianosaurus ganqi)正型標本及線條圖。比例尺10 cm。(裘銳供圖)

干戚刑天龍(Xingtianosaurus ganqi)正型標本及線條圖。比例尺10 cm。(裘銳供圖)

(a) 虛骨龍類橈腕骨角度演化;(b) 竊蛋龍類系統發育結果及橈腕骨角度演化,紅色為具有橈腕骨角度測量數據的竊蛋龍類物種(裘銳供圖)

(a) 虛骨龍類橈腕骨角度演化;(b) 竊蛋龍類系統發育結果及橈腕骨角度演化,紅色為具有橈腕骨角度測量數據的竊蛋龍類物種(裘銳供圖)

(神秘的地球uux.cn報道)據中國科學院古脊椎動物與古人類研究所:尾羽龍科(Caudipteridae)是竊蛋龍類的一個原始類群,是最早被發現具有類似現代鳥類正羽的恐龍類群之一,對竊蛋龍類早期演化和鳥類起源具有重要研究意義。目前已知尾羽龍科的2屬3種均發現自我國遼寧西部的早白堊世熱河生物群地層。其中鄒氏尾羽龍和董氏尾羽龍手部保存較好,它們最突出的特點是手部第III指極度退化,僅剩兩根很短的指節,其指式為2-3-2,不同于其它大多數非鳥獸腳類恐龍的2-3-4,另外義縣似尾羽龍沒有保存手部骨骼。有學者依據這一特殊的指式,加上縮短的尾部,缺失的髂骨上髖臼冠等特征,甚至認為尾羽龍不是恐龍,而是次生失去飛行能力的鳥類。

《科學報告》(Scientific Reports)4月25日在線發表了中國科學院古脊椎動物與古人類研究所汪筱林研究團隊對尾羽龍科研究的最新成果。博士研究生裘銳等的論文詳細描述并命名了發現自遼寧義縣王家溝早白堊世義縣組的一尾羽龍科新屬種——干戚刑天龍(Xingtianosaurus ganqi)。干戚刑天龍與其它已知的尾羽龍科屬種的主要區別包括背椎椎體側凹接近椎體背緣,肩胛骨長度短于肱骨,尺骨長度與肱骨接近,橈腕骨角度較小,第I掌骨長度不足第II掌骨的40%等,系統發育結果顯示干戚刑天龍為一原始的尾羽龍類。

干戚刑天龍的手部第III指雖然沒有完整保存,但明確保存的第III指爪和部分指節的特征顯示其第III指并沒有像尾羽龍那樣特化縮小。除此之外,干戚刑天龍手指指節的韌帶窩較小,而尾羽龍的手指指節的韌帶窩極大。綜合來看,干戚刑天龍的手部特征更接近其它獸腳類恐龍而不同于尾羽龍。研究者以此為契機全面梳理了竊蛋龍類手部的演化。研究顯示竊蛋龍類的手部演化非常復雜,在尾羽龍科、新頜龍科、竊蛋龍科都有各自不同的演化趨勢。

干戚刑天龍的發現還為橈腕骨角度在虛骨龍類的演化提供了新的信息。橈腕骨角度是橈腕骨與橈骨的關節面以及與半月形腕骨的關節面之間的夾角,該角度大小與手部和尺骨間活動角度相關。之前研究總結在獸腳類恐龍向鳥類演化過程中,在橈腕骨角度大小總體呈上升趨勢。但竊蛋龍類的橈腕骨角度異常增大,達到76°(測量數據來源于尾羽龍),不僅遠大于其它獸腳類恐龍(一般在40°以下),甚至超過了原始鳥類。針對這一問題,研究者測量了其它橈腕骨保存較好的竊蛋龍類,發現它們的橈腕骨角度都非常大。但研究者注意到,這些測量數據要么來自于極度特化的類群(尾羽龍),要么來自晚白堊世進步的竊蛋龍類,不能很好代表這一類群的早期演化趨勢。而干戚刑天龍做為原始的,手部非特化的竊蛋龍類,其橈腕骨角度應該更接近這一類群演化初期的狀態。干戚刑天龍的橈腕骨角度為39°。與虛骨龍類橈腕骨角度整體演化趨勢相吻合。證明了竊蛋龍類的橈腕骨角度初期其實比較小,在后來的演化中才逐漸增大,與鳥類趨同。

干戚刑天龍的屬名“刑天”來源于中國神話人物刑天,《山海經》記載刑天本為一大將,在戰爭中被斬首,但被斬首后的刑天仍斗志不減,手持武器干戚(一種斧頭)繼續戰斗。新標本因缺失頭部,研究者以“刑天”做為其屬名,以刑天的武器“干戚”做為種本名。

此研究得到了國家自然科學基金(41688103、41572020),中科院戰略性先導科技專項(B類)(XDB18000000)的資助。

文章鏈接:www.nature.com/articles/s41598-019-42547-6




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