骨骼化石適應性研究顯示巨型翼龍具有展翅翱翔的能力
關於最大的翼龍是否能夠飛行的爭論由來已久。然而,透過對兩種不同的巨型翼龍(包括一種新發現的翼龍)的”非凡”和”罕見”的三維化石進行分析,科學家們推測,這些龐然大物不僅能夠飛行,而且還表現出不同的飛行方式。
基於保存完好的三維翼龍化石的研究揭示了這些遠古生物不同的飛行方式。 CT掃描顯示,翼龍的內部骨骼結構各不相同,適合翱翔或拍打飛行,突顯了它們對不同生態位的演化反應。 (Inabtanin alarabia 和Arambourgiania Philadelphia。)圖片來源:Terryl Whitlatch
三維化石分析的新發現表明,翼龍的飛行方式多種多樣,骨骼的適應性表明它們具有拍打或翱翔的能力。
這項研究由來自美國密西根大學、約旦自然資源管理局和亞爾穆克大學以及沙烏地阿拉伯地質調查局的專家領導,研究結果表明,某些種類的翼龍透過拍打翅膀飛行,而其他種類的翼龍則像禿鷹一樣翱翔。
他們的論文發表在《古脊椎動物學雜誌》(Journal of Vertebrate Paleontology)上, 詳細描述了這些化石(可追溯到最近的白堊紀時期(約7200 萬年前至6600 萬年前))是如何在兩個不同的地點以三維方式保存下來的,這兩個地點保存了非洲-阿拉伯(Afro-Arabia)邊緣的近岸環境。
Inabtanin alarabia 在翻飛,而Arambourgiania philadelphiae 在翱翔。圖片來源:Terryl Whitlatch
研究小組利用高解析度電腦斷層掃描(CT)分析了翼骨的內部結構。
第一作者、密西根大學地球與環境科學系的基爾斯汀-羅森巴赫博士解釋說:「挖掘小組對發現三維保存的翼龍骨骼感到非常驚訝,這種情況非常罕見。由於翼龍的骨頭是空心的,因此非常脆弱,即使被保存下來,也更有可能像煎餅一樣被壓扁。 。
不過,幸運的是,研究小組發現的東西”非常了不起”,”令人興奮的內部結構不僅被保留了下來,而且在CT 掃描儀中清晰可見”。
翼龍的飛行機制比較
新收集到的已知巨型翼龍Arambourgiania philadelphiae 的標本證實了它10 公尺的翼展,並首次提供了其骨骼結構的細節。 CT 影像顯示,它的肱骨內部是空心的,包含一系列上下螺旋的脊骨。
這類似於禿鷹翼骨內部的結構。據推測,螺旋脊可抵禦翱翔時的扭轉負荷(一種需要發射和維持拍打的持續動力飛行)。
另一個被分析的標本是科學界新發現的Inabtanin alarabia,它的翼展有5 公尺長。研究小組以它的發掘地命名了它–在一座名為Tal Inab 的葡萄色大山附近。這個通用名稱結合了阿拉伯語中表示葡萄的”inab”和表示龍的”tanin”。 Alarabia”指的是阿拉伯半島。
從左到右依序為:Kierstin Rosenbach 博士、Monique Perez 和Stacy Kaneko(研究助理)以及Danielle Goodvin(合著者):Kierstin Rosenbach 博士、Monique Perez 和Stacy Kaneko(研究助理)以及Danielle Goodvin(合著者)。資料來源:基爾斯汀-羅森巴赫博士
Inabtanin是迄今為止從非洲阿拉伯地區發現的最完整的翼龍之一,CT 掃描顯示其飛行骨骼的結構與Arambourgiania 完全不同。
飛行骨內部縱橫交錯的支柱排列與現代拍翼鳥的翼骨相吻合。這表明它適應於抵抗與拍打飛行相關的彎曲負荷,因此伊納博坦寧很可能是以這種方式飛行的–儘管這並不排除偶爾也使用其他飛行方式。
羅森巴赫博士說:”在Inabtanin中發現的支柱雖然並不罕見,但卻很酷。Arambourgiania 的骨骼完全出乎我們的意料,我們起初並不確定自己看到了什麼!能夠看到Arambourgiania肱骨的全三維模型,上面佈滿了螺旋脊,實在是太令人興奮了。
專家表示,在不同體型的翼龍身上發現不同的飛行方式”令人興奮”,因為這為了解這些動物的生活方式打開了一扇窗。它也提出了一些有趣的問題,例如飛行方式在多大程度上與體型相關,以及哪種飛行方式在翼龍中更為常見。
“羅森巴赫博士補充說:”關於不同時期翼龍內部骨骼結構的資訊非常有限,很難確定哪種飛行方式最先出現。如果我們把目光投向其他飛行類脊椎動物–鳥類和蝙蝠,就會發現拍打是迄今為止最常見的飛行行為。即使是翱翔或滑翔的鳥類,也需要一些拍打動作才能飛到空中並保持飛行。這讓我相信,拍打飛行是默認狀態,如果在特定環境中(這裡指的是開闊的海洋),翱翔行為對翼龍種群有利,那麼翱翔行為也許會在以後進化出來”。
Kierstin Rosenbach 博士正在評估Arambourgiania 的肱骨,背景是Inabtanin 材料。
共同作者、密西根古生物博物館館長傑夫-威爾遜-曼蒂拉教授和沙烏地阿拉伯地質調查局的伊亞德-扎爾穆特博士於2007 年在約旦北部和南部的遺址發現了這些標本。
傑夫-威爾遜-曼蒂利亞教授說,”這些變化很可能反映了翼龍在飛行過程中對翅膀所受機械力的反應,翼龍是最早進化出動力飛行的脊椎動物,也是體型最大的脊椎動物,但它們卻是唯一已經滅絕的主要飛行類群。
“迄今為止,人們一直試圖透過空氣動力學原理以及與現存鳥類和蝙蝠的類比來了解它們的飛行力學。這項研究為進一步研究內部骨骼結構與飛行能力和行為之間的相關性提供了一個框架,並有望促成對翼龍標本的飛行骨骼結構進行更廣泛的採樣”。
編譯自/ scitechdaily