◎本報(bào)記者 陸成寬
從貼地爬行到直立行走,是生物進(jìn)化史上的重要一步。這一步究竟是何時(shí)出現(xiàn)的,一直沒(méi)有定論。
來(lái)自中科院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所的研究人員最近發(fā)現(xiàn)了一塊2.52億年前的小型主龍類(lèi)化石,該化石是主龍類(lèi)的新屬種,被命名為高昌醒龍。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《自然科學(xué)》雜志。
“我們的研究表明,生活在二疊紀(jì)末期的高昌醒龍已經(jīng)能夠半直立行走,為厘清主龍類(lèi)從貼地爬行到直立行走的演化史提供了重要證據(jù)!苯,中科院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所研究員劉俊告訴科技日?qǐng)?bào)記者。
主龍類(lèi)在中生代開(kāi)始繁盛,演化出了鱷魚(yú)、恐龍、翼龍、鳥(niǎo)類(lèi)等豐富的類(lèi)群!爸鼾堫(lèi)的演化有一個(gè)非常重要的飛躍,即由原始的類(lèi)似蜥蜴貼地爬行運(yùn)動(dòng)方式演化出善于奔跑的四肢直立運(yùn)動(dòng)方式。”劉俊說(shuō),這個(gè)變化為主龍類(lèi)占據(jù)不同的生態(tài)位從而導(dǎo)致輻射演化,包括后期演化成可以飛行的鳥(niǎo)類(lèi),提供了重要的先決條件。
以往有學(xué)者認(rèn)為,由爬行到直立的變化,在主龍類(lèi)和哺乳動(dòng)物中獨(dú)立出現(xiàn),可能是適應(yīng)三疊紀(jì)時(shí)地球升溫事件的結(jié)果。
“然而,近年來(lái),二疊紀(jì)末期的足跡研究表明,直立行走可能在二疊紀(jì)末期就已經(jīng)出現(xiàn)!眲⒖≌f(shuō),遺憾的是,以前發(fā)現(xiàn)的二疊紀(jì)主龍骨骼化石數(shù)量稀少,這些化石沒(méi)有保存后肢的關(guān)鍵信息,不能提供確鑿的定論。
主龍類(lèi)究竟是什么時(shí)候演化出直立行走能力的?新發(fā)現(xiàn)的高昌醒龍化石為我們提供了這一轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵信息。
“高昌醒龍化石發(fā)現(xiàn)于我國(guó)新疆吐魯番市大河沿的上二疊統(tǒng)鍋底坑組地層,保存了一個(gè)較為完整的后肢!闭撐牡谝患嫱ㄓ嵶髡哧惤I(yè)博士解釋道。
早期的主龍類(lèi)多數(shù)都是身材巨大的頂級(jí)捕食者,比如身長(zhǎng)超過(guò)3米的俄羅斯主龍、袁氏古鱷等!叭欢掳l(fā)現(xiàn)的高昌醒龍卻十分小巧纖細(xì),后肢不過(guò)十幾厘米長(zhǎng),但其卻具有典型的主龍類(lèi)形態(tài)特征。”陳建業(yè)說(shuō)。
特別有趣的是,高昌醒龍的第三趾是最長(zhǎng)的腳趾,而不是第四趾;同時(shí),它的第五腳趾極其退化!斑@與后來(lái)中生代的主龍是一樣的,在形態(tài)上為高昌醒龍能夠直立行走提供了基礎(chǔ)!标惤I(yè)表示。
此外,高昌醒龍的膝關(guān)節(jié)也是典型的直立行走型,關(guān)聯(lián)方式為直上直下的,而不是像貼地爬行類(lèi)群那樣,有一個(gè)在外側(cè)的關(guān)節(jié)面。新標(biāo)本的脛骨明顯粗于腓骨,而且腓骨緊附于脛骨附近,小腿受力幾乎全部落在脛骨上,這也是典型的主龍?zhí)卣鳌?/p>
“不過(guò),值得注意的是,與后來(lái)更加進(jìn)步的直立行走的主龍相比,這件標(biāo)本的腳踝依然保留了較為原始的特征,腳踝的關(guān)節(jié)方式指示這件標(biāo)本還不能實(shí)現(xiàn)完全的直立行走,而是表現(xiàn)出一種由爬行到直立的過(guò)渡狀態(tài)。”陳建業(yè)說(shuō)道。