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新中国第一龙——棘鼻青岛龙头饰研究获新进展

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热度2票 浏览14次 时间:2020年3月23日 10:44
棘鼻青岛龙头骨,显示其特殊的“棘鼻”状头饰以及鼻骨根部断裂处

棘鼻青岛龙头骨,显示其特殊的“棘鼻”状头饰以及鼻骨根部断裂处

棘鼻青岛龙正型和副型头骨,显示鼻骨、额骨间的窄沟状结构

棘鼻青岛龙正型和副型头骨,显示鼻骨、额骨间的窄沟状结构

棘鼻青岛龙鼻骨CT扫描图,鼻骨内部实心的类似“三明治”结构以黑色虚线标出

棘鼻青岛龙鼻骨CT扫描图,鼻骨内部实心的类似“三明治”结构以黑色虚线标出

棘鼻青岛龙头骨复原图(参考Prieto-Márquez和Wagner,2013)

棘鼻青岛龙头骨复原图(参考Prieto-Márquez和Wagner,2013)

(化石网报道)据中国科学院古脊椎动物与古人类研究所:3月19日,Historical Biology(历史生物学)在线发表了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所汪筱林团队和中国地质大学(北京)合作,首次利用CT扫描棘鼻青岛龙奇特的头饰组成部分——鼻骨内部结构及头饰重建的最新研究成果。 

棘鼻青岛龙是新中国成立后我国发现的第一具完整恐龙化石骨架,被称为新中国第一龙,也是世界上最为著名的鸭嘴龙类恐龙之一,正型标本陈列在中国古动物馆。这一重要恐龙化石于1951年由中科院古脊椎所杨钟健带领的考察队,包括刘东生和王存义等在山东莱阳上白垩统王氏群金刚口组的陆相地层中被发现并采集(现莱阳白垩纪国家地质公园1号地点),是莱阳鸭嘴龙动物群的代表物种。1958年,杨钟健在《山东莱阳恐龙化石》一书中对棘鼻青岛龙进行了详细描述,因其最重要的特征为鼻骨呈空心棒状向前上方伸出,组成棘状的头饰,据此将其命名为棘鼻青岛龙(Tsintaosaurus spinorhinus),并归入赖氏龙亚科。棘鼻青岛龙化石包括两个不完整的头骨及多个个体的头后骨骼,正型标本(IVPP V 725)是一具相对完整的综合骨架,副型标本(IVPP V 818)是一个更年轻个体,仅保存头骨的后半部分,同一地点还有一些零散的头部骨骼和大量头后骨骼也被归入这一属种。 

由于头饰的不同,鸭嘴龙类被分为赖氏龙亚科和栉龙亚科两类,其中赖氏龙亚科的头饰均由前上颌骨和鼻骨共同围成中空的鼻腔,并向后上方伸展,形成较大的像头盔状或冠状的头饰;而栉龙亚科大部分是平头的(没有头饰),部分具有较小的实心头饰主要由鼻骨构成,向后上方延伸。杨钟健最初的研究认为棘鼻青岛龙具有中空的呈棒状且顶端分叉并向前上方伸展的特殊头饰,这与其他鸭嘴龙科成员的头饰明显不同,所以,自棘鼻青岛龙被研究报道以来就一直受到广泛关注,其头饰的有无、形态特征、是否中空及其属种的有效性等存在较大争议。部分学者怀疑其主要以鼻骨形成的头饰并非空心结构,认为可能属于栉龙亚科并质疑其属种是否有效;还有一部分研究者支持棘鼻青岛龙具有空心头饰,并根据其他一些头骨及头后骨骼具备赖氏龙亚科的特征,将棘鼻青岛龙作为一个有效的分类单元归于这一亚科。 

2013年, Prieto-Márquez和Wagner对棘鼻青岛龙的头饰进行了重新研究,认为棘鼻青岛龙具有赖氏龙亚科典型的由鼻骨和前上颌骨共同构成的向后上方延伸的空心头饰,但由于鼻骨狭小不适于气流通过,鼻骨腹侧并没有气流出口与颅内相通,因此对于这一棒状鼻骨是否为空心结构仍有疑问。 

在前人研究的基础之上,汪筱林研究团队重点首次对棘鼻青岛龙向前上方伸展的鼻骨进行了CT扫描和三维重建,在无损状况下对鼻骨内部结构进行重新观察和研究。CT扫描的结果显示,棘鼻青岛龙鼻骨内部不是中空的管状结构,而是实心的类似“三明治”结构,即鼻骨内部由中部条带状的高密度部分和两侧的低密度部分构成。从CT扫描的横截面观察,在棒状鼻骨的大部分区域,这一中间高密度部分始终前后贯穿于鼻骨,而两侧低密度部分无法合围形成空心的管状。研究者认为中部高密度部分代表内鼻骨关节,而两侧低密度部分代表一对鼻骨壁。中部密度较高部分是由于鼻骨愈合用以加强对头饰的支撑作用。CT扫描和外部形态观察均显示棘鼻青岛龙棒状鼻骨有多处断裂,尤其是鼻骨棒状部分根部的断裂最为严重,中间充填石膏修补,如将石膏去除骨骼断裂面重新拼合复原,则鼻骨更向前倾。同时,棘鼻青岛龙与其他赖氏龙亚科基干成员相似,其下颞孔背缘与眼眶背缘等高,颅顶后部相对水平,研究者支持杨钟健最初描述的鼻骨向前倾斜,而不是Prieto-Márquez和Wagner认为的鼻骨后倾。在综合前人研究的基础上,对棘鼻青岛龙的头饰进行了重新复原重建,认为棘鼻青岛龙鼻骨内部虽为实心结构,但其与上颌骨共同组成了比目前正型标本所显示的更大的向前上方伸展的中空头饰,与典型的赖氏龙亚科向后上方伸展的头饰不同。 

此次研究还发现了棘鼻青岛龙鼻骨的另外一个形态学特征,在鼻骨根部也分成两支,有一个窄条状结构夹于其中,无论外部观察还是CT扫描均显示这一结构与周围的鼻骨和额骨均有明显界限,且密度也有所不同。CT扫描还显示其矢状面向腹侧变小,近似于半圆形,其尾部与棘鼻青岛龙更年轻的副型头骨的两个额骨的鼻骨关节面中间的裂隙相似,认为这一结构为一个被沉积物填充的窄沟,是从鸭嘴龙超科基干类群和一些较原始的赖氏龙亚科成员所具有的额骨鼻骨囟(frontal-nasal fontanelle)演化而来,而并非此前学者认为的额骨前突。 

本文的通讯作者为中科院古脊椎所汪筱林研究员,第一作者为中国地质大学(北京)博士后张嘉良,其他作者还包括中科院古脊椎所蒋顺兴副研究员和中国地质大学(北京)李国彪教授。本研究得到了国家自然科学基金、中国科学院院战略性先导科技专项(B类),中国地质大学(北京)和莱阳市政府合作项目等的资助。 

原文链接:https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/08912963.2020.1731804

相关报道:科学家首次CT扫描新中国“第一龙”

(化石网报道)据中国科学报:近日,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所汪筱林团队和中国地质大学(北京)合作,首次利用CT扫描获得青岛龙奇特的头饰组成部分——鼻骨内部结构及头饰重建的最新研究成果。该研究3月19日在线发表于《历史生物学》。

自棘鼻青岛龙被研究以来就受到广泛关注,其头饰的有无、形态特征、是否中空及其属种的有效性等存在较大争议。

在综合前人研究的基础上,研究团队对棘鼻青岛龙的头饰进行了重新复原重建,认为棘鼻青岛龙鼻骨内部虽为实心结构,但其与上颌骨共同组成了比目前正型标本所显示的更大的向前上方伸展的中空头饰,与典型的赖氏龙亚科向后上方伸展的头饰不同。

此次研究还发现了棘鼻青岛龙鼻骨的另外一个形态学特征,在鼻骨根部也分成两支,有一个窄条状结构夹于其中,无论外部观察还是CT扫描均显示这一结构与周围的鼻骨和额骨均有明显界限,且密度也有所不同。

CT扫描还显示其矢状面向腹侧变小,近似于半圆形,其尾部与棘鼻青岛龙更年轻的副型头骨的两个额骨的鼻骨关节面中间的裂隙相似。科学家认为这一结构为一个被沉积物填充的窄沟,是从鸭嘴龙超科基干类群和一些较原始的赖氏龙亚科成员所具有的额骨鼻骨囟演化而来,而并非此前学者认为的额骨前突。

棘鼻青岛龙是新中国成立后我国发现的第一具完整恐龙化石骨架,被称为新中国第一龙,也是世界上最为著名的鸭嘴龙类恐龙之一,正型标本陈列在中国古动物馆。这一重要恐龙化石于1951年由杨钟健带领的考察队,包在山东莱阳上白垩统王氏群金刚口组的陆相地层中被发现并采集,是莱阳鸭嘴龙动物群的代表物种。

相关论文信息:https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/08912963.2020.1731804

相关报道:“新中国第一龙”棘鼻青岛龙研究最新进展:鼻骨实心头饰前倾

(化石网报道)据中新网北京3月23日电(孙自法):远古恐龙研究中,距今约7000万年、化石发现被誉为“新中国第一龙”的棘鼻青岛龙,其主要形成棘状特殊头饰的鼻骨是否中空长期以来备受学界争议和关注。中国科学家最新完成的一项研究获得明确答案:棘鼻青岛龙鼻骨内部不是中空的管状结构,而是实心的类似“三明治”结构,这一实心鼻骨与前颌骨共同围成向前上方延伸的空心头饰。

这项最新研究由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(中科院古脊椎所)汪筱林研究员团队和中国地质大学(北京)合作,首次利用CT扫描棘鼻青岛龙奇特头饰组成部分——鼻骨内部结构及头饰重建完成。

汪筱林团队23日接受采访时介绍说,研究团队首次对棘鼻青岛龙向前上方伸展的鼻骨进行CT扫描和三维重建,在无损状况下对鼻骨内部结构进行重新观察和研究。CT扫描结果显示,棘鼻青岛龙鼻骨内部不是中空的管状结构,而是实心的类似“三明治”结构,即鼻骨内部由中部条带状的高密度部分和两侧的低密度部分构成。

从CT扫描的横截面观察,在棒状鼻骨的大部分区域,这一中间高密度部分始终前后贯穿于鼻骨,而两侧低密度部分无法合围形成空心的管状。研究团队认为,中部高密度部分代表内鼻骨关节,而两侧低密度部分代表一对鼻骨壁。中部密度较高部分是由于鼻骨愈合用以加强对头饰的支撑作用。

在综合前人研究基础上,研究团队对棘鼻青岛龙头饰进行重新复原重建,认为棘鼻青岛龙鼻骨内部虽为实心结构,但其与上颌骨共同组成了比目前正型标本所显示的更大的向前上方伸展的中空头饰,与典型的赖氏龙亚科向后上方伸展的头饰不同。

此次研究还发现棘鼻青岛龙鼻骨的另外一个形态学特征,在鼻骨根部也分成两支,有一个窄条状结构夹于其中,无论外部观察还是CT扫描均显示这一结构与周围的鼻骨和额骨均有明显界限,且密度也有所不同。研究认为该结构为一个被沉积物填充的窄沟,是从鸭嘴龙超科基干类群和一些较原始的赖氏龙亚科成员所具有的额骨鼻骨囟演化而来,而并非此前学者认为的额骨前突。

棘鼻青岛龙1951年发现并采集于山东莱阳,是新中国成立后发现的第一具完整恐龙化石骨架,被称为“新中国第一龙”,是莱阳鸭嘴龙动物群的代表物种,也是世界上最为著名的鸭嘴龙类恐龙之一。由于头饰的不同,鸭嘴龙类被分为赖氏龙亚科和栉龙亚科两类,棘鼻青岛龙归类为赖氏龙亚科,但其头饰形态学界尚存有争议。

汪筱林研究员表示,棘鼻青岛龙由于其头部极为特殊的“棘鼻”形态和伸展方向有别于其他类型,自发现以来一直存在争议。通过最新研究,首次清楚知道其头饰大小和形态,确认头饰伸展方向也是向前上方延伸,结合头部其他骨骼形态学的进一步研究,支持棘鼻青岛龙是鸭嘴龙类赖氏龙亚科有效属种。

棘鼻青岛龙鼻骨的最新研究成果论文近日已获专业学术期刊《历史生物学》(Historical Biology)在线发表,论文通讯作者为汪筱林研究员,第一作者为中国地质大学(北京)博士后张嘉良,作者还包括中科院古脊椎所蒋顺兴副研究员和中国地质大学(北京)李国彪教授。
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