原始直拇指龙类恐龙现身内蒙古 (Science Bulletin封面文章)

发布时间：2018年12月28日

研究背景和意义

禽龙类是世界上最早发现的恐龙类群之一。古生物学家将其看作是目前研究最为透彻的鸟臀类恐龙支系。有关禽龙类的科学研究对于探讨恐龙类的整体演化问题有着十分重要的意义。作为一种比较进步的禽龙类恐龙，直拇指龙类展示了较大的体型以及一系列高度改变的骨骼形态特征；这些特征能够更加有效地适应植食行为和四足行走。这一类群在白垩纪的欧亚和美洲大陆逐渐繁盛，形成了大家非常熟悉的鸭嘴龙类恐龙。自20世纪起，欧洲和北美洲化石材料的相关研究显著地提升了我们对于直拇指龙类早期演化的认识。然而，非鸭嘴龙形类直拇指龙类化石在亚洲的极度匮乏(之前仅发现了兰州龙的不完整材料)已经长期影响到科研人员客观准确地评估全球直拇指龙类的进化历史和相关学术问题。在Science Bulletin的本期刊物中，由中科院古脊椎所、内蒙古龙昊地质古生物研究所和北京自然博物馆等五家单位的科研人员组成的研究团队命名和描述了一种大型的原始直拇指龙类恐龙—完美巴彦淖尔龙。完美巴彦淖尔龙的化石标本发现于我国内蒙古西部的下白垩统巴音戈壁组，为一件保存精美且半关节的近乎完整骨骼，体长约为9米。这一直拇指龙类新属种的发现有助于我们更好地理解鸭嘴龙形类及其近亲的起源和早期演化，优化非鸭嘴龙科禽龙类恐龙的系统发育框架，进而恢复侏罗纪和白垩纪界线附近的全球禽龙类生物地理学历史。

野外发掘现龙形

2013年的夏天，顶着炎炎烈日，内蒙古国土资源部门组织的科考队在内蒙古巴彦淖尔市乌拉特后旗的戈壁滩上开展了一次小规模的野外地质考察。科考队成员十分幸运地在楚鲁庙地点的一个棕黄色山坡下发现了出露较好且尚未风化的一排禽龙类牙齿以及一个清晰的上颌骨眶前孔。这一发现立刻引起了科考队主要负责人，内蒙古龙昊地质古生物研究所所长谭庆伟的高度重视。随后的深入发掘让这一庞大的鸟臀类恐龙骨骼逐渐展现在人们的面前。谭庆伟指出：“发现如此完整的大型原始禽龙类化石，这在中国乃至亚洲尚属首次。这一珍贵的恐龙化石材料可以帮助我们解开很多有关鸟臀类恐龙系统演化、个体发育和地理扩散方面的谜题。”

骨学特征显示过渡形态

经历了为期2年的野外系统发掘和室内标本修复整理，我国古生物学家徐星教授领导的科研团队开展了对这一保存精美的原始禽龙类骨骼的详尽研究。该标本保留了一些区别于其它禽龙类恐龙的自近裔性状，包括了一个近水平方向延伸的肠骨髋臼前突。其特征组合反映了从非鸭嘴龙形类直拇指龙类向直拇指龙类转变的过渡形态。研究人员随即根据这一标本命名了一个原始直拇指龙类新属种—完美巴彦淖尔龙。研究团队的首席专家徐星教授说：“完美巴彦淖尔龙的发现为我们了解禽龙类的早期演化和洲际扩散提供了一个全新的视角。这一属种很可能就是我们一直急于找到的禽龙类亚洲缺失环节。有关禽龙类恐龙演化的诸多学术问题可能因这一标本的发现而得以解决。”

统计分析支持早期欧亚扩散假说

系统发育分析的结果显示：在禽龙类的系统发育树中，巴彦淖尔龙处于比欧洲的高棘龙更高的位置，但是其演化地位却比非洲的无畏龙更低。这三个类群均属于鸭嘴龙形类的近亲。支序分析的结果证实了科研人员先前提出的假说，即巴彦淖尔龙属于一类非鸭嘴龙形类的直拇指龙类恐龙。科研人员随后使用生物地理学分析软件RASP开展了针对禽龙类系统发育树和地理学数据的最大简约性分析。这一分析强烈地支持了以下假说：在侏罗纪和白垩纪界线附近，非鸭嘴龙形类的直拇指龙类恐龙可能经历了多次从欧洲向亚洲的独立扩散事件以及随后的地理隔离种形成事件；这一过程应该伴随着当时全球海平面的整体下降。科研团队的主要完成人邢海副研究员认为：“巴彦淖尔龙的出现能够让我们更加客观和理性地认识禽龙类在鸭嘴龙形类演化阶段之前到底是如何改变其自身的身体结构和骨骼特征的，又是如何完成洲际扩散和后期适应辐射的。这些科学问题目前可能无法从根本上得到解决，但是我们貌似可以向完成这一目标走的更近一些。”

该研究课题受国家自然科学基金、北京市自然科学基金、北科院创新团队、海外人才专项和青年骨干计划以及北京市百千万人才工程项目资助。

图1  科研人员在完美巴彦淖尔龙发现地点的合影。

图2  (a)完美巴彦淖尔龙的头骨材料；(b)完美巴彦淖尔龙的发现地点；(c)完美巴彦淖尔龙的地层学范围；(d)完美巴彦淖尔龙的原始埋藏状况。

图3  巴彦淖尔龙的生态复原图。

图4  推测完美巴彦淖尔龙运动模式的禽龙类长骨线性数据三元相图。