主龍類何時由爬行演化出直立？2.52億年前“高昌醒龍”研究揭秘

本次研究的高昌醒龍化石。中科院古脊椎所 供圖

　　中新網(wǎng)北京12月13日電 (記者 孫自法)作為主龍類演化的一個非常重要的飛躍，最早是在何時由原始的類似蜥蜴貼地爬行的運動方式演化出善于奔跑的四肢直立運動方式?這個問題一直未有定論，也備受學界關注。

　　中國科學院古脊椎動物與古人類研究所(中科院古脊椎所)劉俊團隊對1件年代為二疊紀末期(約2.52億年前)、命名為“高昌醒龍”的小型主龍類化石的最新研究表明，主龍類在二疊紀(約2.99億-2.52億年前)已經(jīng)能夠半直立行走。這一古生物演化領域重要研究成果論文，近日在國際學術期刊《自然科學》(The Science of Nature)發(fā)表。

　　論文第一作者和通訊作者、中科院古脊椎所劉俊團隊陳建業(yè)博士12月13日接受中新社記者采訪介紹說，主龍類在中生代開始繁盛，并演化出包括鱷魚、恐龍、翼龍、鳥類等在內(nèi)的豐富類群。主龍類的演化有一個非常重要的飛躍，即由原始的類似蜥蜴的貼地爬行運動方式演化出善于奔跑的四肢直立運動方式。這個變化為主龍類占據(jù)不同的生態(tài)位從而導致輻射演化、包括后期鳥類演化出飛行都提供了重要的先決條件。

　　不過，這個變化最早什么時候出現(xiàn)卻一直沒有定論。之前有學者認為，由爬行到直立的變化是在主龍類和哺乳動物中獨立出現(xiàn)，可能是對三疊紀(約2.52億-2.01億年前)時地球升溫事件的適應，但近年來對二疊紀末期一些足跡的研究對這一觀點提出了質疑，認為直立行走可能在二疊紀末期就已經(jīng)出現(xiàn)。遺憾的是，此前發(fā)現(xiàn)的二疊紀主龍類骨骼化石數(shù)量稀少，沒有保存后肢的關鍵信息，不能提供出確鑿的定論。這次高昌醒龍化石的發(fā)現(xiàn)研究，則填補了關于主龍類如何演化出直立行走的早期關鍵信息。

　　陳建業(yè)表示，高昌醒龍化石發(fā)現(xiàn)于中國新疆吐魯番市高昌區(qū)，保存有一個較為完整的后肢。與身長超過3米的俄羅斯主龍、袁氏古鱷等早期主龍類相比，這件高昌醒龍新化石十分小巧纖細，后肢不過十幾厘米長，但典型的主龍類形態(tài)特征卻在該化石標本上初見端倪，尤其是標本的第三趾而不是第四趾是最長的一根腳趾，第五腳趾極其退化，這與后來中生代的主龍類一致，也在形態(tài)上為其能夠直立行走奠定了基礎。

　　此外，高昌醒龍的膝關節(jié)也是典型的直立行走型，關聯(lián)方式為直上直下，而不是像貼地爬行類群那樣有一個在外側的關節(jié)面。高昌醒龍的脛骨明顯粗于腓骨，而且腓骨緊附于脛骨附近，小腿的受力幾乎全部落在脛骨上，這也是典型的主龍類特征。不過，與后來更加進步的直立行走的主龍類相比，高昌醒龍的腳踝依然保留較原始的特征，腳踝的關節(jié)方式指示它還不能實現(xiàn)完全的直立行走，而是表現(xiàn)出一種由爬行到直立的過渡狀態(tài)。

　　劉俊研究員指出，研究團隊近年來在中國北方二疊紀-三疊紀的地層中發(fā)現(xiàn)大量有重要價值的早期四足動物化石，其中，本次研究的高昌醒龍是目前中國已知最早的主龍類化石和唯一存在于古生代的主龍類化石，團隊將其屬名命名為“醒龍”，寓意在主龍類真正繁盛的中生代到來之前，高昌醒龍是古生代“漫漫長夜”中最早蘇醒過來的龍。

　　據(jù)了解，主龍類原義是指“占統(tǒng)治地位的爬行動物”，這一類群包括人們所熟悉的恐龍、翼龍和鱷類等化石及現(xiàn)代動物。在最早的恐龍出現(xiàn)之前，各種原始主龍類已是地球上非常繁盛的爬行動物，其眾多類群之間的親緣關系錯綜復雜，歷來是古生物學領域爭論和研究聚焦的熱點話題之一。(完)