为什么研究人员认为一些灭绝的巨型飞行爬行动物会照顾它们的幼仔

为什么研究人员认为一些灭绝的巨型飞行爬行动物会照顾它们的幼仔

无齿翼龙是一种体型庞大的翼龙。鸣谢:尤里·摄影生活/摄影爱好者

(化石网cnfossil.com)据《对话》(杰森·吉尔克里斯特):我们对动物行为的理解依赖于观察。研究人员可以研究动物是如何出生、生长和发育的。我们可以收集它们如何相互作用以及与环境相互作用的证据。

但是我们如何为灭绝的动物做到这一点呢?在最近的一篇科学论文中,古生物学家杨子晓和他的同事比较了小型和巨型翼龙的生长。

这些会飞的爬行动物生活在大约2.28亿年前到6600万年前之间,与恐龙共享地球。杨和他的同事们想知道这些巨型动物是如何长得这么大的,如果有什么不同的话。

他们研究了对运动至关重要的四肢骨骼:前肢用于飞行,后肢用于地面运动。对于体型较小的翼龙(研究中最小的翼展为0.19-0.74米),他们发现,随着动物在孵化后变老,离身体最近的四肢骨骼——“近端”骨骼相对于它们的总身体尺寸生长得更慢。

对于大型翼龙物种,如翼展范围为3.91-6.37米的无齿翼龙,孵化后最靠近身体的四肢骨骼比骨骼的其他部分生长得更快。

在今天存活的鸟类和哺乳动物物种中,这种模式与特定的发育策略有关。现代物种的发展模式与较小的翼龙非常相似,从幼年开始就倾向于独立行动。

虽然不一定缺乏父母的关爱,但这些物种往往不太依赖或要求父母。相比之下,表现出较大的无齿翼龙的发育模式的现存物种往往有不能独立运动的后代。在这些动物中,父母的悉心照料——包括喂养幼仔——是常态。

为什么研究人员认为一些灭绝的巨型飞行爬行动物会照顾它们的幼仔

模型翼龙,双齿龙(重建)。摄于苏格兰国家博物馆。致谢:杰森·吉尔克里斯特

翅膀发育

杨和他的同事们利用化石数据,用计算机模拟了不同翼龙物种成长过程中的身体尺寸。

无齿翼龙的翅膀长宽比(翅膀长度相对于翅膀面积)随着物种的增长而增加,这使它能够发展出长而窄的翅膀,这与现代鸟类的翱翔有关。然而,较小的翼龙在生长过程中表现出一致或递减的机翼展弦比,允许更多的机动性。

较大和较小翼龙物种之间的这些发育差异表明,无齿翼龙在孵化后不久就有相对较大的近端肢体生长,再加上——也许——父母照顾的加强,可能有助于它达到较大的成年体型。翼龙作为一个群体包含了有史以来最大的飞行动物。Hatzegopteryx thambema可能是最大的,翼展可达12米。但所有翼龙都是从小开始的。

翼龙幼体的大小最终受到它们蛋的大小的限制,蛋的大小受到雌性翼龙骨盆开口大小和翼龙产生的软蛋壳的限制。与硬壳鸟蛋相比,软蛋更弱,不能支持更大的尺寸。为了长得更大,翼龙必须在孵化后完成大部分生长。

为什么研究人员认为一些灭绝的巨型飞行爬行动物会照顾它们的幼仔

显示大型和小型翼龙不同生长模式的信息图。鸣谢:杨Z,江B,本顿MJ,徐X,麦克纳马拉ME,Hone

亲代抚育

小型和大型物种之间的一个关键区别可能是父母的照顾。这可能使大型翼龙摆脱了生长和体型的限制。父母保护幼仔并喂养他们的成熟期延长,这可能允许发育物理学的弯曲,导致更大的体型,更轻的骨骼和更强健的关节。相比之下,小型翼龙物种由于其近端肢体生长较慢的特性,可能已经在较小的尺寸下锁定成熟。

也有可能较大物种的翼龙宝宝在父母的照顾下无法飞行,而较小的物种在孵化后就可以飞行了。

为了长到如此大的体型,巨型翼龙还需要环境中的两样东西:空间和上升气流。大型翼龙主要是翱翔者,这意味着它们利用上升气流保持在高空,并通过减少拍打来节省能量。巨大的翼龙也需要食物来支持它们庞大的体型和新陈代谢的需要。

虽然大型成年翼龙的食物竞争对手可能供应不足,但较小的幼龙更有可能在食物来源和栖息地方面与较小的翼龙物种重叠。年轻的巨型翼龙很可能没有和同类的成年翼龙争夺食物。

其他动物对成年巨型翼龙的捕食是有限的。什么恐龙(或其他生物)会足够大和坚硬来对付这样一个威风凛凛的尖喙怪物?

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像无齿翼龙这样的大型翼龙可能只有为数不多的掠食者,比如这条大鲨鱼。鸣谢:作者马克·威顿

未来化石

虽然看起来不可思议,但我们可以推断出,在早已死亡的飞行爬行动物物种中,父母关爱的存在和缺乏。翼龙在明确的父母照顾下被保存下来的几率似乎非常小。因此,来自化石的证据和了解当代物种的模式对我们的理解至关重要。

在某个时候,有人将有希望找到幼年的巨型翼龙,以及它们的幼体、蛋和胚胎。否则,关于翼龙幼龙的发展问题仍将存在。

这些问题包括:父母照料的性质是什么?父母坐在蛋上给蛋和幼仔保暖了吗?它们保护幼龙对抗捕食者,为翼龙宝宝提供食物吗?男性和女性平等地分担父母的照顾吗?他们关心不属于自己的孩子吗?

为了更全面地重新想象巨型翼龙的早期生活和父母行为,我们需要更多的化石。让我们找到他们。




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