北京时间21日凌晨出版的最新一期的美国《科学》杂志刊登了浙江自然博物馆馆藏化石论文《与蛋保存在一起的翼龙成年个体、性别及繁殖》。论文由中国地质科学院地质所博士吕君昌、柳永清、季强,浙江自然博物馆博士金幸生,英国雷切斯特大学博士David·M·UNWIN等科学家组成的国际研究小组完成。
2010年,这个研究小组在浙江自然博物馆馆藏中,惊喜地发现了与蛋保存在一起的雌性翼龙化石,这块化石被研究小组称为T夫人。这一发现为判别这些已灭绝动物的性别提供了直接证据,解决了长期以来存在的关于翼龙那个独特、鲜艳的头骨脊(头冠)起什么作用的问题。“更为重要的是,这件与蛋保存在一起的达尔文翼龙标本显示它肯定是雌性,这种可以明确确定性别的发现,在化石记录上极为罕见。”金幸生兴奋地说。
作为飞行爬行动物的翼龙类,是2.2亿年到6500万年前恐龙时代的空中霸王。许多翼龙都有头骨脊,有的可达到其头骨高度的5倍。长期以来,科学家猜想这些头骨脊用来作为某种炫耀或为同类发信号,并且只有雄性才有,雌性没有。
T夫人从两方面区别于雄性达尔文翼龙:她具有相对大的腰带,也就是人们常说的骨盆,以容纳输卵管,而不具有头骨脊。而雄性个体具有相对小的腰带和非常发达的头骨脊。大概它们用头冠来恐吓对手或者吸引像T夫人那样的异性伴侣。因此,可以判断具有头骨脊的是雄性,而不具头骨脊的是雌性。
金幸生称,在化石记录中极难确定动物的性别,能够区分翼龙的性别是向前迈进了一大步,困惑科学家100多年的翼龙头骨脊问题得到了很好解释。现在我们可以利用这一知识来研究整个新领域,比如种群的结构和行为。我们也可以充当翼龙的媒人,把同种的、长期分开的雄性和雌性重新聚在一起。
金幸生说,新发现也告诉我们许多关于翼龙生殖方面的信息。翼龙类的蛋相对小且软壳,这是典型爬行动物的,不同于鸟类的硬壳蛋。这一点也不奇怪,因为小的蛋需要较少的投入。对于精力充沛的飞行动物翼龙来说,这是一个独特的演化优势,并且可能是向大型披羽蛇翼龙(翼展可达10米多长)演化过程中的一个重要因素。
“总之,T夫人的新发现解决了恐龙时代性别鉴定之谜。”金幸生说,近年来,浙江自然博物馆征集了一大批珍贵地学标本,并利用馆外力量和馆内研究人员相结合的方式及时开展合作研究,已在美国、加拿大、英国等SCI杂志上发表了十多篇论文。非常巧合的是,达尔文翼龙也是由该科研小组于2009年发现并命名的,当时命名的为雄性达尔文翼龙,研究论文发表在英国皇家学会会报B上,研究成果获2009年中国地质科学院十大进展之一,模式标本保存在浙江自然博物馆。
翼龙化石是浙江自然博物馆的特色收藏之一,其中临海浙江翼龙是我国唯一的晚白垩世翼龙。本次雌性达尔文翼龙的发现,使浙江自然博物馆的达尔文翼龙雌雄成对,大大提高了翼龙藏品质量。(生物谷Bioon.com)
生物谷推荐原文出处:
Science DOI: 10.1126/science.1197323
An Egg-Adult Association, Gender, and Reproduction in Pterosaurs
Junchang Lü1,*, David M. Unwin2,*, D. Charles Deeming3, Xingsheng Jin4, Yongqing Liu1 and Qiang Ji1
A sexually mature individual of Darwinopterus preserved together with an egg from the Jurassic of China provides direct evidence of gender in pterosaurs and insights into the reproductive biology of these extinct fliers. This new find and several other examples of Darwinopterus demonstrate that males of this pterosaur had a relatively small pelvis and a large cranial crest, whereas females had a relatively large pelvis and no crest. The ratio of egg mass to adult mass is relatively low, as in extant reptiles, and is comparable to values for squamates. A parchment-like eggshell points to burial and significant uptake of water after oviposition. This evidence for low parental investment contradicts the widespread assumption that reproduction in pterosaurs was like that of birds and shows that it was essentially like that of reptiles.
图1. 浙江自然博物馆馆藏标本:“T夫人”,雌性达尔文翼龙(翼展宽0.78米)与她的蛋保存在一起。
图2.与“T夫人”-雌性达尔文翼龙,保存一起的蛋化石(20X28mm)的放大。
图3. 雌雄达尔文翼龙。具有头骨脊的雄性(上)和不具有头骨脊的雌性(下)。图由Mike Hanson 提供
图4:与性别有关的达尔文翼龙特征,雌性无头骨脊(左),雄性有头骨脊(右),(复原图由Mark Witton 博士提供)。