
短尾翼龍 , 像這種Balaenognathus,已經適應了地面生活 。這種奇怪的生物在它的下巴上有近500顆針狀牙齒,可能用它們來過濾淺水中的微小食物,類似于現代火烈鳥的飲食習慣 。圖片來源:魯道夫·希馬
據萊斯特大學:萊斯特大學古生物學和生物圈進化中心的古生物學家首次確定了使古代翼龍長到巨大體型的進化適應 。
這一發現揭示了一個令人驚訝的轉折——在地面上高效行走的能力在決定最大的飛行動物能長多大方面發揮了至關重要的作用,有些飛行動物的翼展可達10米 。
在10月4日發表在《當代生物學》上的一項新研究中,萊斯特大學領導的一個研究小組研究了來自世界各地的翼龍的手和腳,并研究了它們的整個進化歷史 。
他們發現了一個驚人的變異水平,與現存鳥類的變異水平相似 。這一發現表明,翼龍不僅限于在天空中生活 , 而且還適應了各種各樣的陸地生活方式,從早期物種的爬樹到后期更基于地面的生活方式 。
翼龍是第一種真正的飛行脊椎動物,它的進化展示了生命史上一些最顯著的適應 。雖然這些生物最為人所知的是它們能夠在中生代(2.52億至6600萬年前)的史前天空中翱翔,但一項新的研究揭示了翼龍在非空中時生活的地點和方式的高度多樣性 。

長尾翼龍,如Scaphognathus,手腳有彎曲的大爪子,特別適合攀爬 。它們有鋒利的牙齒 , 很可能捕食昆蟲和其他小動物 。圖片來源:魯道夫·希馬
主要作者、萊斯特大學地理、地質與環境學院古生物學與生物圈進化中心的博士研究員Robert Smyth解釋說:“早期的翼龍非常擅長攀爬 , 手腳都有極大的變化,類似于今天在攀爬蜥蜴和啄木鳥等鳥類中發現的 。
“用指尖長時間緊貼垂直表面是一項艱巨的任務——對于體型較小、重量較輕的動物來說 , 這要容易得多 。”
這些早期的翼龍可能僅限于樹棲棲息地,因此體型較小 。然而 , 在中侏羅紀時期,翼龍的手和腳發生了重大的進化轉變,看起來更像陸生動物 。
這些對地面運動的適應開辟了新的生態機會,導致了各種各樣的喂養策略 。擺脫了垂直生活所施加的尺寸限制,一些翼龍進化到了翼展高達10米的巨大體型 。
來自萊斯特大學的合著者David Unwin博士補充道:“在早期的翼龍中,后肢由一個飛行膜連接,這嚴重阻礙了行走和跑步 。在后來的更先進的翼龍身上,這個膜沿著中線分開,使每個后肢都能獨立移動 。這是一項關鍵的創新,結合它們手腳的變化 , 大大提高了翼龍在地面上的機動性 。
“擺脫了攀爬的限制,這些后來的翼龍可以長到巨大的體型,其中一些物種成為中生代的真正巨人 。”

這棵進化樹說明了翼龍的手在從攀爬生活方式適應陸地運動的過程中發生了顯著的變化 。早期的長尾翼龍依靠攀爬,體型較小 。相比之下,后來,適應在陸地上行走的短尾物種可以自由地長得更大 , 使一些物種能夠達到巨大的體型 。圖片來源:魯道夫·希馬
手和腳的細節很明顯 。在早期的翼龍中,手指和腳趾底部的骨頭相對較短 , 而那些離身體較遠的骨頭則被大大拉長,最終形成大而彎曲的爪子——這些修改共同形成了強大的抓握力——非常適合攀爬 。
相比之下,后來,更先進的翼龍表現出相反的模式:手指和腳趾底部的骨頭要長得多,而靠近尖端的骨頭則更短 。它們的爪子也更平坦,彎曲程度更低,這表明它們更適合行走而不是攀爬 。
Smyth補充道:“這些發現強調了需要研究翼龍運動的各個方面,而不僅僅是飛行,以充分了解它們的進化 。翼龍會飛只是它們故事的一部分 。通過探索它們是如何在樹上或地上生活的,我們可以開始了解它們在古代生態系統中所扮演的角色 。”
當翼龍到達地面時 , 它已經居住著各種各樣的動物,包括恐龍和許多其他爬行動物 。翼龍通過利用需要飛行和行走能力的生態位,巧妙地避免了與這些既定群體的競爭 。
這導致了一些奇怪的喂養策略,例如進化出數百顆用于過濾喂養的細針狀牙齒 。這一顯著特征與現代火烈鳥的覓食方式相似,至少在第一批火烈鳥進化前1.2億年就出現了 。
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