通过研究哈密翼龙的这个部位 科学家揭秘翼龙的飞行机制

(资料图)

繁盛于中生代的翼龙是最早演化出动力飞行的爬行动物，比鸟类早约7000万年翱翔蓝天。翼龙的皮膜翼曾让早期的一些学者认为它们的飞行机制类似蝙蝠，但随着研究的深入，鸟类逐渐成为翼龙飞行研究的参照对象。我国科学家对哈密翼龙肩带形态学与骨组织学的最新研究成果，揭示了翼龙的飞行机制。

该成果由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所汪筱林、周忠和研究团队与中国科学院大学、中山大学生态学院合作完成，近日在线发表于国际学术期刊《解剖学记录》中国古生物专辑。

中科院古脊椎所研究员汪筱林介绍，地球上会飞的脊椎动物目前所知仅翼龙、鸟类和蝙蝠三种。此前研究已揭示，翼龙与鸟类具有更近的系统发育关系。翼龙具有一些与鸟类相似的肩带特征，包括马鞍状的肩臼窝、柱状的乌喙骨及非常发育的顶乌喙突等，但缺少叉骨、肩胛骨与背椎构成关节、有愈合的肩胛乌喙骨等特征则明显与鸟类不同。以往研究也注意到翼龙和鸟类的飞行机制之间可能存在差异，比如喙上肌可能不是翼龙翅膀上扬的主要动力，但这些结果并未得到广泛认可。

此次，科研团队通过对新疆哈密早白垩世的湖相地层产出的哈密翼龙肩带进行研究发现，哈密翼龙的喙上肌如同鸟类一样绕行顶乌喙突内侧连接肱骨近端，顶乌喙突可能实现类似的滑轮功能，说明翼龙可能如鸟类一样利用喙上肌收缩实现翅膀上扬。研究还发现，哈密翼龙的肩臼窝疑似保留有软骨组织，表明翼龙的肩臼窝可能与鸟类一样具有厚实的关节软骨以缓冲飞行压力。

研究也发现了翼龙独特的飞行机制。与鸟类终生不愈合的肩胛骨与乌喙骨不同，哈密翼龙的肩胛骨与乌喙骨在个体成年之前就已经完全愈合，形成骨性结合的肩胛乌喙骨，代表了翼龙飞行演化过程中独特的肩带适应。同时，哈密翼龙肩臼窝和肱骨头均呈现凹陷的关节面，构成鞍状关节，导致肱骨头旋转可能受限，表明翼龙可能通过特殊机制控制前臂旋转，以便在飞行中改变翼面形态，减少飞行阻力。

“研究显示，翼龙的飞行机制既有与蝙蝠的相似性，又有与鸟类的相似性，还有自己的独特适应。”汪筱林说，在研究翼龙飞行适应机制时需要更加谨慎，综合对比研究，才能更好地去了解这一已灭绝的独特飞行爬行动物的生态习性。