古生物简讯(2022第一季度)
大家好,我是黑莓,我们又见面了。
转眼间2022已经过去了四分之一,在这三个月的时间里,来自世界各地,从事于各个领域的古生物学者公布了大量令人耳目一新的新研究。在这里,我决定选取十五个相对比较重要且在我能力范围内的研究进行讲解。话不多说,我们直接开始吧。

早期角龙的牙齿更替和演化
到目前为止,我们对于基础角龙下目的牙齿更替模式尚且不清楚,这就导致了我们对角龙下目牙齿早期演化的轨迹有着十分模糊的认知。今年1月19日,来自中国和美国的科学家在科学期刊《bioRxiv》上发表了它们的新研究,在研究中,他们对来自中国的三种基干角龙类:当氏隐龙(Yinlong downsi)、五彩湾花脸角龙(Hualianceratops wucaiwanensis)以及杨氏朝阳龙(Chaoyangsaurus youngi)进行了计算机断层扫描,旨在弄清它们的齿列模式。
研究显示:在个体发育的过程中,隐龙的上颌牙齿数量会逐渐增多,较小的IVPP V18638有13个功能性牙位,而最大的IVPP V18637有着至少14个,这点与蒙古鹦鹉嘴龙和原角龙这些更加衍化的角龙类类似;同时,只有IVPP V18637有着功能齿再吸收留下的残余物,这或许表明在隐龙的个体发育过程中吸收率会降低。

进一步的研究显示:这些基干的角龙类齿列的进化方向主要在以下几点:齿冠上初级嵴和凹痕的发育、牙根上出现浅沟将单齿根的牙齿分成双齿根的牙齿、牙齿排列更加紧密、替换牙的位置从舌侧转移到牙髓腔内侧等等。最后,科学家结合石树沟组的古环境认为隐龙在取食时可能会吞下一些胃石来辅助消化,它的主要食物可能主要是紫萁这样高度适中的蕨类植物。这种饮食策略的差异可能驱动了后期角龙类的牙齿替换模式的演化。


比利牛斯山的雪豹
2月1号,来自德国的科学家在期刊《Palaeobiodiversity and Palaeoenvironments》发表了一种新命名的古兽:比利牛斯雪豹(Panthera uncia pyrenaica)。这是雪豹的一个亚种,生存于中更新世早期的法国,约57-53万年前,它最开始的时候就被归于雪豹属,后来又被归于猎豹,但在今年的研究中,科学家跟据下颌咬肌窝等特征认为它实际上是豹属雪豹的亚种。比利牛斯雪豹的正模是一个完整的下颌,长约13.4厘米,与现存的雪豹相比,它的齿列更小,这点可能反应了雪豹的齿列由正常到扩大的演化历程。

在对齿列中部分牙齿的长度比进行分析后显示:比利牛斯雪豹、周口店的雪豹以及现生雪豹之间形成了一个很明显的递进过程。科学家推测:在中晚更新世时期,雪豹也可能会随着气候的变化在亚欧大陆往返迁徙。


巨蜥起源的新假说?
巨蜥属在今天拥有十分广阔的地理分布以及生态位分化,但可惜的是:尽管大量来自欧亚大陆的巨蜥超科化石证明巨蜥超科很可能在欧亚大陆进行早期的分化,巨蜥科也可能诞生于这个时期,但巨蜥属的起源现在还成谜。
幸好,在今年2月7号,《Philosophical Transactions of the Royal Society B》上刊登的一篇论文为巨蜥科的起源提供了新的思路。来自中国、瑞士和英国不同研究机构的几位学者命名了巨蜥科的一个新属种——李氏始祖巨蜥(Archaeovaranus lii)。始祖巨蜥生存于始新世,化石出土于湖北的玉皇顶组(Yuhuangding Formation)。正模标本IVPP V 22770是一个几乎完整的骨架。

始祖巨蜥是一种体型中大型的巨蜥科成员,体长在不同的测量方法下从80厘米到125厘米不等。骨组织学研究显示:它的骨化模式有一点类似于今天的楔齿蜥,死亡时十六岁。相比于正统的巨蜥属,它的腭区有几排小牙齿,乌喙骨只有一个凹孔,等长的前后肢和肱骨股骨加上额骨的腹中线嵴等等。系统发育分析显示:始祖巨蜥是巨蜥属的姊妹演化支,这或许表明巨蜥属这一支系的最近共同祖先可能来自东亚地区。
腭区牙齿的消失,可能是巨蜥将舌头用于探测外界化学物质而做出的改变,而始祖巨蜥腭区的牙齿表明它可能并不具备这样的能力,而结合其它化石属种,这一特征在巨蜥科的演化过程可能把我们想象中的更加复杂。同时,始祖巨蜥基本等长的四肢表明它可能有着与现生绝大多数巨蜥不同的生活方式和运动方式。


吐出口的食团
在始祖巨蜥命名的同一天,《Philosophical Transactions of the Royal Society B》刊登了另一篇有关于翼龙的新论文,科学家描述了两具中国鲲鹏翼龙(Kunpengopterus sinensis)的化石,其中一具是成年个体IVPP V 16047,而另一具则是未成年个体STM 19–59。有趣的是,科学家发现与它们埋藏在一起的还有未消化吐出的食团,这些食团来自它们未消化完全的某种古鳕类。

食团是一些动物通过消化道逆蠕动吐出的食物团块,这么做的目的是为了消化一些难以消化的食物。在此之前,没有化石证据证明翼龙也会这么做。对鲲鹏翼龙食团的研究不仅证明了它是一类以鱼为主食的翼龙,更证明了在翼龙中很可能也存在消化道逆蠕动、吐出食团的现象,而且这一现象很可能不是成年翼龙的专利,就算是未成年的翼龙,也可能通过吐出食团的方式来辅助消化。
最后,对食团和两具翼龙化石旁鳞片的研究显示:鲲鹏翼龙在生长过程中很可能以同一种鱼为食,但成年个体和亚成年个体的食物大小会有明显的不同,这或许会帮助它们避开彼此间的竞争。


辽宁金普的美洲豹
包括其祖先冈巴佐格豹(Panthera gombaszogensis)在内的美洲豹谱系是曾经延伸到世界五大洲的强大家族,但在之前,我们还没有发现过这一谱系在东亚留下的化石证据,原因众说纷纭。但在今年2月8号,期刊《Historical Biology》刊登的一篇论文使这一谱系在东亚有了确定的化石。来自国内的几位学者描述了来自辽宁金普骆驼山的冈巴佐格豹化石,研究显示:它是冈巴佐格豹的一个全新亚种:冈巴佐格豹的金普亚种(Panthera gombaszogensis jinpuensis)。金普冈巴佐格豹的正模标本DJPJ191017是一个近乎完整的下颌骨,相比于其它的冈巴佐格豹,它的前臼齿更加粗壮。

关于美洲豹从欧亚大陆迁徙到美洲大陆的路径,其中最主流的假说就是从亚洲北部横跨白令海峡去往美洲。金普冈巴佐格豹的发现填补了美洲豹在迁徙链中东北亚地区的化石空白,证实了白令海峡迁徙假说是正确的。美洲豹在当时的东北亚地区或许是生态系统中非常重要的一份子,但目前中国南部以及东南亚地区还并没有发现美洲豹的踪迹,其原因可能是这些地方有着和美洲豹体型、生活习惯相仿的其它猫科成员。


罹患呼吸道疾病的梁龙
2月10日,来自美国的几位科学家在期刊《Scientific Reports》上描述了一个罹患呼吸道疾病的梁龙化石。这个编号为MOR 7029的个体属于一个未成年的梁龙。研究显示:它前段颈椎的气腔孔有着很明显的骨增生,着代表它很可能有呼吸道疾病。但十分可惜的是:目前可用的化石呼吸道疾病证据十分罕见,我们只得去参考现代鸟类的呼吸系统。参考现代鸟类的话,MOR 7029的呼吸道疾病可能是气囊炎症导致的。

引起气囊炎的原因有很多,包括曲霉菌感染、骨髓炎等等,科学家将MOR 7029的气囊炎保守地推测为骨髓炎,这是在非鸟恐龙中首次确认气囊炎的存在,证明这一病症或许普遍存在恐龙总目当中,罹患气囊炎的恐龙生活会受到很大的影响,尽管未必致命,但它日常的呼吸、饮食、运动等都会多多少少地受到影响。
现在,我们还只在极少数中生代爬行动物发现过与呼吸系统相关的疾病,所以现在还需要更多的化石证据来研究气囊炎这一病症是从什么时候开始侵入主龙类的。


鱼龙的软组织
众所周知,鱼龙是一类在中生代海洋中足足活了1.6亿年左右的海洋爬行动物类群,我们对这一类群的研究主要是基于大量的骨骼化石,但同时,鱼龙也保留了大量精美的软组织,这为我们复原鱼龙提供了不少线索。2月14日,来自瑞士和丹麦的科学家在期刊《Earth-Science Reviews》发表了他们的研究,在论文中,他们选取了来自德国波西多尼亚页岩(Posidonia Shale)的亚成年狭翼鱼龙(Stenopterygius)MH 432进行软组织的研究,并且完成了一个全新的1:1复原。

直观的研究显示:该个体并没有鳞片的存在,取而代之的是光滑的皮肤,皮下则是类似于今天的海洋哺乳类的“海兽脂”,这样的皮肤可以在游泳时提供更强的动力,“海兽脂”则可以用来保暖,在温度较低的海域仍然能保持恒温。不过该个体没有鳞片并不代表整个鱼龙形下纲没有鳞片,此前对一些鱼龙软组织的研究表明一些鱼龙可能还有细小的鳞片。同时,黑色素研究显示:这个个体是很典型的反荫蔽肤色,背部的颜色偏深,腹部的颜色则更浅,背部的颜色可能更倾向于那些更容易与海洋融为一体的颜色。这样的配色在现代的很多海洋哺乳类都可以看到,所以也不奇怪一些古早的鱼龙复原歪打正着。

本次对鱼龙软组织的研究并没有什么极具开创性的观点,但毫无疑问,这个“站在巨人肩膀上的研究”对未来我们对于鱼龙体态的认知以及复原鱼龙的最优解有着十分积极的作用。


前臂骨折的阿穆尔龙
2月18号,刊登在《Historical Biology》的一篇文章描述了一个病变的里氏阿穆尔龙(Amurosaurus riabinini)个体。这个编号为AEHM 1/1037的个体是一个不同于正常个体的尺骨,该标本显示出了明显的病变,远端极其肥大肿胀,关节面被过度增生的骨骼所包埋。科学家将其与正常标本进行CT扫描,表明了该病变可能是撞击导致的骨折,而肥大的远端则是后期形成的愈伤组织,在该个体死亡之前骨骼依旧在愈合,但骨折已经使两个部位错位,导致无法正确愈合。
在运动过程中,受伤的前肢会承受持续的压力导致跛行,所以该个体生前可能会三足行走以避免遭受过多的痛苦。



真驰龙类演化的新假说
真驰龙类(Eudromaeosauria)是驰龙科演化支里最大的一个,包含了许多耳熟能详的类群,但基于不少类群的化石不完整,导致了不少观点之间相互矛盾,因此理清真驰龙类演化以及分类是一件很重要的事情。2月21日,来自美国和加拿大的几位学者将他们对真驰龙类演化的新假说刊登在了期刊《Journal of Vertebrate Paleontology》上。他们选取了特氏冥河盗龙(Acheroraptor temertyorum)、马氏野蛮盗龙(Atrociraptor marshalli)以及平衡恐爪龙(Deinonychus antirrhopus)三种驰龙类的上颌骨并与亚洲和北美其它几种真驰龙类进行比对。

系统发育分析显示:真驰龙类曾经的三大分支:蜥鸟盗龙亚科(Saurornitholestinae)、驰龙亚科(Dromaeosaurinae)和伶盗龙亚科(Velociraptorinae)均是有效的单系群分类,其中野蛮盗龙和冥河盗龙在此次的系统演化树上属于蜥鸟盗龙亚科,并且互为姊妹演化支,这表明野蛮盗龙是从亚洲迁徙到北美的观点未必是正确的,它可能是北美原生谱系的分化产物;相比之下,恐爪龙则有着较为模糊的分类地位,既可能是基干的驰龙亚科,也可能是基干的蜥鸟盗龙亚科,这表明它或许在真驰龙类的演化中有着十分重要的地位。

在真驰龙类的三个分支里,伶盗龙亚科是上颌延伸最明显的类群,在所有被检测的伶盗龙亚科个体里上颌长与高的比值均超过了2,这样的上颌骨特征可能是特化生存的标志;而蜥鸟盗龙亚科的上颌延伸程度有不少的差异,它们的上颌孔则有着复杂的形态,此次的研究提出了真驰龙类演化的新假说,并对一些曾经被认为是大洲迁徙产生的物种发起了质疑。


打响翼龙巨大化的第一枪
2月22号,来自爱尔兰和英国的几位科学家描述了一个来自利尔特页岩组(Lealt Shale Formation)的翼龙化石,他们将其命名为振翅苍穹翼龙(Dearc sgiathanach),并把研究成果发表在了《Current Biology》上面。

苍穹翼龙的正模标本NMS G.2021.6.1–4包含绝大部分骨骼,它拥有相当长的吻部和细长的尖牙,它是目前已知的最大侏罗纪翼龙(可能没有之一),科学家根据肱骨、头骨等指标推测它的翼展可能超过2.5米,但骨组织研究显示:苍穹翼龙死时仍然未成年,处于一个由亚成年到成年的体型增长期,所以理论上它可以变得更大。

系统发育分析显示:苍穹翼龙属于喙嘴龙亚科的狭鼻翼龙族,它在整个喙嘴龙科中算生存年代较早的类群,这表明翼龙早在中侏罗世就已经开始了初步的大型化,只不过由于取样偏差导致以前的认知不足。同时,苍穹翼龙的出现也表明巨大化并不是翼手龙形态类的专利,处于演化位置较基底的喙嘴龙类也有巨大的潜力。


牛角龙和三角龙
牛角龙(Torosaurus)与三角龙之间的关系长期以来都是科学家争论的话题。在3月1号,科学家研究了分别出土于法国人组(Frenchman Formation)和斯科勒得组(Scollard Formation)的两个宽牛角龙近似种个体(Torosaurus cf. latus),并将研究刊登在了期刊《Zoological Journal of the Linnean Society》上面。
科学家们对法国人组的EM P16.1的股骨进行了切片研究,研究显示:该个体并没有显示出EFS环,但骨骼内部已经出现了哈弗氏组织,证明虽然它并不是一个年轻个体,但它并没有达到骨成熟阶段,而可能是一个晚期亚成体或者是一个早期成熟个体。EM P16.1的颈盾上有十分清晰的顶孔,而与之对应的,处于同样生长阶段的三角龙并没有这样的顶孔。


此前一些科学家坚信牛角龙就是三角龙的一个生长阶段,但此次研究证明:相同生长阶段的牛角龙和三角龙有着颈盾上的差距,因而我们不能单纯的认为牛角龙就是三角龙的一个生长阶段。但在未来,我们仍然还需要对更多的标本进行更多更全面的研究以确定二者之间的关系。

跌落洞穴的孤巨懒
虽然我们对年代比较久远的古生物的研究基本上依靠化石,但事实上,仅靠化石也可以推断出相当多的结论。3月8号,一篇刊登在《Scientific Reports》上的论文吸引了人们的注意,科学家描述了三个来自巴西的托卡达奥萨斯(Toca das Onças)岩洞的劳氏孤巨懒(Eremotherium laurillardi)椎骨化石。托卡达奥萨斯岩洞是第四纪巴西的一个非常重要的哺乳动物化石沉积点,之前关于这些动物进入岩洞的假设有两种,即主动爬进岩洞和被动掉进岩洞,体型巨大的劳氏孤巨懒可能并不擅长攀爬,所以它大概率是不小心跌落的。

三块椎骨(DGEO UFPE 9048、DGEO UFPE 7167和DGEO UFPE 5769)分别是第十二、十三胸椎和第一腰椎,三块椎骨均明显的出现了由外力造成的骨折,椎体延矢状面裂开。椎骨并没有愈合的痕迹,这或许表明这只可怜的劳氏孤巨懒掉下岩洞后当场死亡,不过实际上,即使它并没有当场死亡,极度衰弱的身躯加上缺乏食物和水分的环境也足以在很短的时间里杀死它。


与古人共存的长吻巨鳄
3月9号,一篇刊登于《Proceedings of the Royal Society B》的论文描述了一种来自中国古代的长吻巨鳄,科学家将其命名为中华韩愈鳄(Hanyusuchus sinensis)。虽说以《祭鳄鱼文》的作者韩愈为属名的鳄鱼是一个新面孔,但它的一些标本却不陌生,它的标本里包含了曾经津津乐道的“顺德马来鳄”。韩愈鳄生存于的中国南方,结合骨骼加上古籍中的记录,它或许曾经分布于于广东、广西、海南和福建几个省份,正模标本XM 12-1558包含头骨和部分颅后。

韩愈鳄是一种食鱼鳄科成员,正模标本即是最大个体,它是一个性成熟个体,全长可以达到6.19米,而其它的个体也都有着5米以上的体长。韩愈鳄是一种比较奇特的鳄鱼,它有着食鱼鳄亚科和马来鳄亚科的嵌合特征,科学家认为:这实际上支持了两个分类单元之间的亲缘关系。

作为生存在青铜时代的一种鳄鱼,韩愈鳄自然也会与人类产生冲突。年代断代为商周时期的两具韩愈鳄个体均存在被人斩杀的痕迹,其中XM 12-1557在后颅处有大量的伤痕,枕髁处的伤痕表明死后或被分尸;而另一具SM E1623(即顺德马来鳄)的第四颈椎被切割,可能是被斩首。而考古学和历史学的研究认为韩愈鳄直到几百年前还与人类共存,但最终由于人类的扩张以及环境的变化,它最终永远的消失了。


废土之上的前朝遗老
KT大灭绝无疑对地球生物带来了沉重的打击,但并非所有生物都倒在了毁天灭地的陨石之下,其中有一些甚至趁着大灭绝后百废待兴的时期向着食物链顶端冲锋,离龙目(Choristodera)便是其中之一。
3月21日,期刊《BMC Ecology and Evolution》刊登了来自美国的科学家的研究成果,研究命名了波尔卡阶梯组(Polecat Bench Formation)的两种新的离龙目成员:鳄龙属新种诺氏鳄龙(Champsosaurus gigas)以及新属种大角雕首龙(KoSModraco magnicornis),不过大角雕首龙并不是雕首龙的模式种,雕首龙的模式种是达科他雕首龙(KoSModraco dakotensis),即以前的“达科他西莫多龙”。

诺氏鳄龙体型十分大,参考同样巨大的巨型鳄龙(Champsosaurus gigas),它体型或许可以达到4米。相比于鳄龙属其它几个种,它的鼻部要更短,但诺氏鳄龙无疑还是一种眶后低矮且腹侧发散的长吻型离龙类;同样地,雕首龙也是一种体型较大的离龙类,头骨长431mm的它对比比它更大的模式种或许也可以达到3米。不同于诺氏鳄龙,雕首龙是一种短头型离龙,头骨上有着广泛而复杂的雕饰,骶骨上的肌肉附着痕迹十分类似于今天的鳄鱼。


古新世时期的北美淡水生态系统里存在着多种大型离龙类,例如体长4米的诺氏鳄龙和5米的达科他雕首龙,而大角雕首龙虽然要小一点,但也有着不俗的体型。这证明在KT灭绝后的古新世,离龙类正积极地开发大型淡水掠食者生态位,并且相比于今天北美淡水食物链有更多形态各异的顶级掠食者。而诺氏鳄龙在演化树上的位置也表明鳄龙属可能不止有一个支系挺过了大灭绝。

杀马特变莫西干
卡氏阿马加龙(Amargasaurus cazaui)作为一种体态奇特的叉龙科成员在恐龙文化中有这不俗的热度,但新的研究认为它的复原形态可能会发生更改。3月24日,科学家对阿马加龙以及另外一个叉龙科的未定种MOZ-Pv 6126–1的颈椎进行了细致的再研究,并将结果刊登在了《Journal of Anatomy》上面。

研究发现:无论是从组织学还是从解剖学的形态来看,阿马加龙的颈棘都不支持角质鞘的存在,因而这些颈棘可能并不会直接单独暴露在外而更可能由一个结构将一侧颈棘全部包住。同时,颈棘上沙氏纤维(Sharpey's fibres)的形态方位显示阿马加龙可能存在一个复杂的棘突间连接系统,即一对可能的“颈帆”。

对颈棘的骨骼扫描显示,阿马加龙靠前的颈棘受到的作用力以及产生的形变要比后方的颈棘更强,这也间接的证明了“颈帆”的存在,可能是“颈帆”的拉伸导致了受力的不均衡。


其实就算是只跟重要的研究相比,这里列举的15个研究也只不过是冰山一角,科学每时每刻都在更新新的内容,而这篇专栏的意图就是在尽我所能来为大家尽可能的展示更新的科学。未来这个栏目也会一直做下去。