中外学者以前所未有的细节重建恐龙胚胎的生长

中外学者以前所未有的细节重建恐龙胚胎的生长

中外学者以前所未有的细节重建恐龙胚胎的生长

在距今1.90-1.97亿年前,侏罗纪早期的某一时间,一场洪水席卷了现在位于中国南部的一个恐龙筑巢地。几十个胚胎死在恐龙蛋中,它们的骨头彼此分离,被冲走,并埋藏在沉积物之下。

现在,这一恐龙胚胎化石的最大储藏地被发现。由多伦多大学的Robert Reisz领导,来自加拿大、中国大陆、台湾和德国的科学家们组成的一个国际研究小组利用这一宝藏,以前所未有的细节重建了恐龙胚胎的生长。“我们可以观测骨头的内部构造来了解它们生长的速度,其确实是非常惊人的,”Reisz说。

这一研究成果发表在4月10日的《自然》(Nature)杂志上,并被选为Nature官网的头条新闻进行报道。

加利福尼亚大学伯克利分校古生物学家Kevin Padian(未参与该研究)说:“这是一个极好的研究。所有化石分类群的胚胎骨骼都很罕见,它们证实了胚胎恐龙以与鸟类和哺乳动物相当的速率生长,而比其他的爬行动物要快得多。”

台湾的化学家和业余古生物学家黄大一(Timothy Huang)在数年前发现了这一骨层。当时他正行走在陆相侏罗系的底界(Lower Lufeng Formation)——中国第一批恐龙其中一些就发现于此。他注意到了一些还没铅笔中铅芯大的微小骨头,从一个小山丘伸出来。

黄大一与多伦多的Robert Reisz取得了联系。Reisz曾在南非发现过类似的骨层,其中含有大椎龙(Massospondylus)的恐龙胚胎。“我说,‘别动任何的东西。我就来,”Reisz回忆说。

在中国发现的新位点与南非的一样古老。“这是迄今发现的含有最古老恐龙胚胎的位点,”Reisz说。许多的化石中包含着的胚胎牙齿没有顺着下颚线长出,表明禄丰龙(Lufengosaurus)牙齿具有独特的形状。禄丰龙长至成体时,长度达到9米。像大椎龙一样,这一物种是一种原蜥蜴(prosauropod)。

大部分的胚胎骨骼通常都保存在恐龙蛋中,但中国的样本则分散断开,这使得处理和检测这些骨骼变得更为容易。“我们可以准备、清洗并切割几十个股骨,将它们进行相互比较,这是一个从所未有的机遇,”Reisz说。

这些股骨的长度为12-22毫米。当Reisz切断它们时,他发现血管和其他软组织占据了横切面面积的60-65%。相比之下,这些组织在成年恐龙和现代鸟类中只占股骨横切面的30-40%

这种差异表明,胚胎原蜥蜴生长速度比任何其他的恐龙,或是骨骼动物要快得多。其他的样本表明,在孵化后胚胎继续这种疯狂的生长速度,这或许可以揭示它们和它们的后代是如何最终变成如此巨大的。

但这些骨骼并没有以恒定的速度生长。第四转子(trochanter,股骨上大腿肌肉附着的一个大结节)在这些最古老的胚胎中非常之大。Reisz推测,这是因为恐龙的肌肉开始在恐龙蛋中屈伸,提供了刺激促使股骨发育成成熟形状。

Reisz还说,他的研究小组检测到了胚胎骨头中有机分子的踪迹,他认为这是如胶原蛋白等蛋白质的降解残余物。这对应了北卡罗来纳大学Mary Schweitzer的说法,Schweitzer近期宣称她从两种白垩纪恐龙——霸王龙和鸭嘴形短冠龙的骨骼中找到了胶原蛋白和其他蛋白质。

Schweitzer的结果遭到了来自其他古生物学家的大量质疑,但Reisz相信它的证据更强有力。他利用红外光谱法来分析样本,证实蛋白质信号来自骨骼中心深层,其密度非常高以致细菌等污染物无法渗入。“这使得我们真的确信,信号是来自于原始恐龙有机残余物,”他说。


生物通 瑄瑄





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