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中国哈密翼龙动物群首次发现恐龙足迹化石,距今约1.3亿至1.2亿年

◷ 2025-12-06 19:34:36 #

根据中国科学院古脊椎动物与古人类研究所网站9日的消息,近期,该研究所的汪筱林研究团队与沈阳师范大学以及哈密博物馆展开合作,已在国际学术期刊《历史生物学》(Historical Biology)上在线发表了有关哈密翼龙动物群兽脚类恐龙足迹化石的研究成果。研究基于兽脚类足迹的尺寸推断出造迹恐龙的臀部高度约为65厘米,体长约为171厘米,体重约为30千克,表明这是一种小型的兽脚类恐龙。这次发现代表着哈密及吐哈盆地白垩纪恐龙足迹的首次记录,也丰富了哈密翼龙动物群的多样性。

以下是哈密兽脚类恐龙足迹的示意图和线条图(由汪筱林团队提供):

足迹化石作为一种重要的古生物遗迹,具有独特的价值,因为它们能够提供一些骨骼化石所无法提供的关于古生物生态习性等方面的信息。首先,当骨骼化石非常稀缺或根本不存在时,足迹化石的研究可以填补骨骼化石记录的不完整性,帮助我们了解造迹者的基本特征,包括它们的种类、臀部高度、体长和体重等信息。其次,足迹的独特特征可以反映造迹者在生活中的一些独特行为习性,例如运动姿态和速度、社交行为、捕食习惯,以及飞行动物的着陆方式等。这些信息可以通过分析足迹特征的变化来获取,而这些信息通常无法从骨骼化石中获得。第三,保存完好的足迹化石,如爪印、趾垫和蹠趾垫,还可以提供有关造迹者足部软组织的一些特征。除此之外,足迹化石还有助于我们了解地层学、古环境、古生态和古地理等方面的重要信息。

新的研究发现来自中国科学院古脊椎动物与古人类研究所汪筱林研究员领导的哈密科考队,在过去几年中发现了哈密兽脚类恐龙足迹化石。这些足迹化石出土于吐哈盆地的哈密戈壁雅丹地区,位于下白垩统吐谷鲁群胜金口组中,距今约1.3-1.2亿年前。其中两枚单独的足迹最早于2015年在大海道通天洞被发现,也被称为第一地点,是该地区最早发现的足迹化石。此外,除了兽脚类足迹化石,还发现了包括蜥脚类恐龙、翼龙、鸟类和龟鳖类的足迹化石群。

自2006年以来,哈密科考队在哈密戈壁进行了连续十多年的野外科考工作,发现了大量从幼年到成年的雌雄哈密翼龙化石,还有世界上首次发现的3D保存的翼龙蛋与胚胎化石。这些发现对于哈密翼龙的形态特征、系统发育、生长方式、繁殖、生态习性以及化石埋藏和集群死亡等方面取得了重要进展。这些成果曾在《当代生物学》(Current Biology)以封面文章和《科学》(Science)等杂志上发表,被认为是翼龙研究两百多年来最令人激动的发现之一。

这一地区已经成为世界上最大、最富集的翼龙化石产地之一。在这里,上亿数量的翼龙曾繁衍生息,被誉为翼龙的伊甸园。目前,这一区域已被划定为哈密翼龙-雅丹国家地质公园,同时也正在建设翼龙(遗址)博物馆,以有效保护这些重要的化石和遗址,为年轻一代和公众提供了了解这些曾在地球上繁盛存在的神秘飞行爬行动物的窗口。

近年来,有关哈密翼龙动物群的研究成果不断涌现。在2021年,首次报道了两种蜥脚类恐龙化石,它们被命名为中国丝路巨龙和新疆哈密巨龙。这些发现不仅丰富了哈密翼龙动物群的多样性,还扩展了我国早白垩世蜥脚类恐龙的多样性。

在2023年,还进行了有关哈密翼龙肩带及其骨组织学以及哈密翼龙牙齿形态及其组织学的研究。这些研究初步揭示了哈密翼龙的飞行机制和牙齿生长的基础生物学信息。在飞行方面,研究发现哈密翼龙具有与蝙蝠相似的特征,与鸟类也存在相似之处,同时还拥有自己独特的适应特点。而在牙齿生长方面,研究估计形成一颗较小牙齿所需的时间约为80天。这些研究成果有助于我们更深入地了解哈密翼龙及其时代的生态和生物学特征。

以下是哈密大海道下白垩统胜金口组地层层序与化石层位的示意图(由汪筱林团队提供):

这次研究涉及了三块兽脚类足迹化石标本,总计包括9个足迹化石,这些化石来自两个不同地点的不同地层。通过对足迹化石的详细形态特征描述和对比分析,研究发现哈密兽脚类足迹呈现出以下特征:整体呈窄长型,平均长度约16cm;足迹是两趾行走的,具有功能性三趾,趾远端可见清晰的尖锐爪迹,这些特征表明这是小型兽脚类的足迹;足迹的长宽比相对较小,平均值为1.44;趾尖的三角形长宽比同样较小,平均值为0.55;外侧趾之间的夹角较大,约为49.52°;中趾(第Ⅲ趾)的长度超出了两侧趾,同时足迹上可见到清晰的垫间缝以及位于中趾后侧的跖趾垫。

通过与哈密兽脚类足迹的主要特征进行对比,研究者发现,尽管哈密兽脚类足迹化石与实雷龙足迹属(Eubrontes)的主要特征非常相似,包括具有较低的足迹长宽比和较小的趾尖三角形长宽比,但哈密兽脚类足迹化石的尺寸明显较小。这一发现有助于更深入地了解该地区早白垩世兽脚类恐龙的多样性和特征。

近年来,世界各地都有越来越多小尺寸的实雷龙足迹被发现,这些足迹包括来自中国的北京、四川、河北、陕西等地,以及英国和日本的下白垩统地层中的足迹。这些足迹都具有尺寸较小、足迹长宽比低以及趾尖三角形长宽比低等特征。因此,这些足迹化石都被归类为实雷龙足迹相似属(cf. Eubrontes)。哈密兽脚类足迹的发现进一步扩大了这种类型足迹的分布范围,并为了解哈密翼龙动物群中的兽脚类恐龙的身高、体长等提供了足迹学上的重要依据。

这些哈密兽脚类足迹化石保存状态极佳,其中标本包括I-1R和IVPP V 28297。以下是关于这些标本的详细信息:

这些图像和线条图有助于科学家更详细地研究和分析这些足迹化石,从而深入了解古代兽脚类恐龙的生态习性和行为。

通过综合考虑地层层序、沉积特征以及在同一地区发现的无脊椎动物遗迹化石,科学家推断这些足迹是由小型兽脚类恐龙在湖岸附近行走时留下的。这一推断有助于还原古代环境中这些恐龙的活动和生态习性,为我们更全面地理解古代生态系统提供了重要线索。

这项研究得到了多个资助机构的支持,包括国家自然科学基金委员会基础科学中心项目和面上项目、中国科学院青年促进会、沈阳师范大学博士启动基金以及哈密地方合作项目的资助。研究论文的第一作者是来自沈阳师范大学的李阳,通讯作者是中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的汪筱林。此外,还有一些合作者参与了这项研究,包括古脊椎所的蒋顺兴、哈密博物馆的严峰和马迎霞。这些研究人员的合作使得这项研究能够取得重要的科学成果。

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