中新網(wǎng)北京7月31日電(記者孫自法)作為地球上最早具備主動飛行能力的脊椎動物類群，現(xiàn)已滅絕的中生代“空中霸主”翼龍的食性研究，長期以來廣受關(guān)注。
來自中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所(古脊椎所)的最新消息說，該所研究團(tuán)隊與沈陽師范大學(xué)、巴西國家博物館合作者一起，首次在一件中國翼龍化石標(biāo)本的胃容物中發(fā)現(xiàn)植硅體以及大量的胃石，為翼龍植食性提供了直接的化石證據(jù)。
本項研究的中國翼龍食植生態(tài)復(fù)原圖。巴西國家博物館MaurilioOliveira繪制這一翼龍研究重要成果論文，近日已在綜合性學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)通報》(ScienceBulletin)在線發(fā)表。中國科學(xué)院古脊椎所副研究員蔣順興和沈陽師范大學(xué)張鑫俊博士為論文共同第一作者，中國科學(xué)院古脊椎所研究員汪筱林、吳妍為論文共同通訊作者。
翼龍食魚已達(dá)成共識
研究團(tuán)隊介紹，翼龍起源于晚三疊世，并于白堊紀(jì)末期與非鳥恐龍一同滅絕。長久以來，古生物學(xué)家對這些空中霸主的食性提出了各種假說：捕魚、吃蟲、食腐、濾食，或是以植物為食？
為回答這一問題，研究者通過各種途徑，包括骨骼形態(tài)功能分析、食物殘留等開展研究，由于缺少直接的化石證據(jù)，此前古生物學(xué)界僅在翼龍食魚上能達(dá)成共識。
目前已知保留有胃容物的翼龍僅有6件，除一件三疊紀(jì)的真雙型齒翼龍之外，其他都是來自晚侏羅世索倫霍芬的喙嘴龍，胃容物也主要以魚類殘留為主，有些可能還有一些小的無脊椎動物的碎片，有的則是完全無法辨識的物質(zhì)。
近年來，汪筱林領(lǐng)導(dǎo)的翼龍研究團(tuán)隊對翼龍食性的相關(guān)研究已取得一些進(jìn)展。
首先，發(fā)現(xiàn)晚侏羅世燕遼生物群中一大一小兩件鯤鵬翼龍標(biāo)本上都保存有食團(tuán)，并且在食團(tuán)中發(fā)現(xiàn)與翼龍生活于同一時期的一種未命名的古鱈魚類的鱗片，這不僅是翼龍中首次發(fā)現(xiàn)有吐出的食團(tuán)，同時據(jù)此也確認(rèn)鯤鵬翼龍從幼年到成年都是以這種古鱈魚類為食。
其次，通過牙齒形態(tài)來推測翼龍的食性，通常帆翼龍類的側(cè)扁牙齒被認(rèn)為是適應(yīng)食腐的一種特征，但在中國熱河生物群中發(fā)現(xiàn)的坎波斯凌源翼龍化石附近保留可能的食物殘留，其中主要以真骨魚類為主，并且其前端牙齒不具對切割的明顯適應(yīng)特征，結(jié)合形態(tài)學(xué)和疑似食物殘留的證據(jù)，捕魚可能也構(gòu)成其取食的一部分。
此外，通過對準(zhǔn)噶爾翼龍頭部的詳細(xì)再研究，確認(rèn)其牙齒的特殊磨蝕結(jié)構(gòu)，以及齒列最后端聚集在一起的3至4顆牙齒，這些準(zhǔn)噶爾翼龍所特有的特征都指示它們可能是以貝殼等帶殼的軟體動物為食，并且是在湖岸邊的泥沙中尋找食物。
植硅體研究拓展到翼龍
研究團(tuán)隊稱，植硅體是在植物生長過程中形成的顯微結(jié)構(gòu)，不同的植物或者同一種植物的不同器官都可以產(chǎn)生各種不同形態(tài)的植硅體，同時，這些植硅體相對都較為穩(wěn)定，可以在很長的地質(zhì)歷史中與化石一起保存下來。
本項研究中，他們在一件中國翼龍的化石標(biāo)本上發(fā)現(xiàn)一個長約7.7厘米、寬約2.9厘米的近橢圓形胃容物，在這個胃容物中沒有發(fā)現(xiàn)肉眼或者普通顯微鏡可以識別的任何食物殘留物的形態(tài)和種類。通過平板化石CT掃描，發(fā)現(xiàn)可分為前后兩部分的胃容物介于肋骨和腹膜肋之間，證明該胃容物是原位保存，并非后期疊壓形成。
隨后，研究團(tuán)隊在這件翼龍胃容物的一小片區(qū)域中提取出超過300個的植硅體個體，這也是首次將植硅體的發(fā)現(xiàn)研究應(yīng)用到翼龍這一飛行爬行動物中。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，這300多個植硅體中表現(xiàn)出多種不同的形態(tài)：有些多面體結(jié)構(gòu)，可能屬于闊葉植物；有些呈梭形，類似現(xiàn)代的木本植物；還有一些近似于啞鈴型的植硅體，可能屬于被子植物。
研究團(tuán)隊指出，雖然目前通過這些植硅體還很難確認(rèn)這一中國翼龍的食物類型究竟是哪一類植物，但也可能意味著它食植的食物來源比較廣泛。
胃石佐證翼龍植食性
本次研究的這件中國翼龍化石胃容物中不僅發(fā)現(xiàn)植硅體，還發(fā)現(xiàn)大量的胃石，有兩個最大的胃石位于胃容物的前部，而其他較小顆粒的胃石都分布在胃容物的后部，一般認(rèn)為，胃石幫助消化植物纖維。
中國翼龍胃容物中保存的植硅體和胃石。中國科學(xué)院古脊椎所供圖研究團(tuán)隊指出，為證明該翼龍的植食性，還需要排除植硅體和胃石存在其他潛在的可能性。
他們首先對這件翼龍化石標(biāo)本圍巖進(jìn)行同樣的植硅體提取，但并沒有發(fā)現(xiàn)任何植硅體，排除了其胃容物中植硅體是埋藏過程或者是現(xiàn)代污染造成的可能性。
如果翼龍是以其他植食性生物為食，那么在其胃中找到植硅體也有可能，不過，鑒于翼龍類似于鳥類的快速代謝，如果以其他脊椎動物為食，會在胃容物中留下骨骼或者鱗片；如果以外骨骼較厚的昆蟲為食，類似于現(xiàn)代鳥類，也會留下昆蟲外骨骼的碎片。這些在本次研究的胃容物中都沒有發(fā)現(xiàn)。
如果以外骨骼較薄的無脊椎動物為食，例如很多植食性的幼蟲，那么就與胃容物后部大量的小顆粒胃石產(chǎn)生矛盾，因為食蟲類生物的胃石通常是被認(rèn)為用來研磨無脊椎動物的外骨骼，而這些外骨骼較薄的無脊椎動物顯然不需要這么多胃石來幫助消化，因此，以外骨骼較薄的無脊椎動物為食的可能性也基本排除。
研究團(tuán)隊總結(jié)表示，這些植硅體的研究發(fā)現(xiàn)，就是翼龍植物食性的直接證據(jù)，胃石則幫助其研磨植物食物，也是翼龍植食性的另一重要證據(jù)。(完)
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