哈密翼龍的肩帶研究揭秘翼龍的飛行機制

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與哈密翼龍頭骨等化石保存在一起的肩帶標本

哈密翼龍肩帶組織學特征

近日，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所汪筱林、周忠和研究團隊與中國科學院大學、中山大學生態學院合作，在國際學術期刊《解剖學記錄》中國古生物專輯上，在線發表了哈密翼龍肩帶形態學與骨組織學的最新研究成果，揭示了翼龍的飛行機制。

研究工作通過對新疆哈密下白堊統吐谷魯群勝金口組產出的哈密翼龍肩帶研究發現，其肩胛骨和烏喙骨形成愈合的骨性結合的肩胛烏喙骨，代表了翼龍飛行演化過程中獨特的肩帶適應。

“這次研究重點從哈密翼龍肩帶的骨骼形態學和微觀組織學兩個角度入手，發現翼龍的飛行機制比較復雜，既有與鳥類的相似性，又有與蝙蝠的相似性，更有自己的獨特的適應。”汪筱林告訴《中國科學報》。

中生代的翼龍是最早演化出動力飛行的爬行動物，早于鳥類約7000萬年征服藍天，其飛行機制激發了人們對飛行探索的欲望。翼龍的皮膜翼讓一些早期學者認為它們的飛行類似蝙蝠。但隨著研究揭示了翼龍與鳥類具有更近的系統發育關系，后來的學者更多以鳥類作為翼龍飛行研究的參照對象。但目前對于翼龍具體如何飛行尚無統一的結論。

哈密翼龍富集于白堊紀的湖相地層中，由于湖泊風暴導致的大量集群死亡和特異埋藏，在化石地點發現了大量三維保存的從幼年到成年不同發育階段的骨骼及其蛋和胚胎化石，世所罕見。

近20年來，汪筱林帶領哈密科考隊對哈密翼龍及其沉積地層開展了持續的野外考察和研究工作，揭示了關于哈密翼龍形態特征、系統發育、生長方式、繁殖、群體習性及化石埋藏等多方面的信息，為還原其歷史生活環境面貌提供重要參照，也為進一步研究其飛行奠定了良好的基礎。

為了深入了解翼龍的飛行機制，該研究對數件哈密翼龍肩帶標本開展了詳細的形態學和組織學分析。結果發現，哈密翼龍的喙上肌如同鳥類一樣繞行頂烏喙突內側連接肱骨近端，可實現類似的滑輪功能，翼龍可能如鳥類一樣利用喙上肌收縮實現翅膀上揚，反映二者飛行機制的相似性特征。

但哈密翼龍的肩帶骨骼在個體成年之前就已經完全愈合形成骨性結合，這與鳥類中終生不愈合的肩胛骨與烏喙骨不同。翼龍肱骨頭與肩臼窩的關節面均凹陷，這可能會限制肱骨頭在肩臼窩中的旋轉，導致翼龍無法像鳥類一樣依靠肱骨旋轉改變翼面形態，減少飛行阻力，這反映了翼龍與鳥類飛行機制的差異性。

對哈密翼龍肩帶骨骼的形態學和組織學分析結果綜合顯示，翼龍的飛行機制既有與蝙蝠的相似性，又有與鳥類的相似性，還有自己的獨特適應。在研究翼龍飛行時，應當進行綜合考量，才能取得較為可靠的結論。

該研究得到國家自然科學基金委員會基礎科學中心項目“克拉通破壞與陸地生物演化”（延續資助）、中科院戰略先導專項（B）、中科院青促會等的資助。

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