科技日報(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，一直沒有定論。
來自中科院古脊椎動物與古人類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化石，該化石是主龍類的新屬種，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。
(資料圖)
“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，為理清主龍類從貼地爬行到直立行走的演化史提供了重要證據(jù)。”12月15日，中科院古脊椎動物與古人類研究所研究員劉俊告訴記者。
主龍類在中生代開始繁盛，演化出了鱷魚、恐龍、翼龍、鳥類等豐富的類群。“主龍類的演化有一個(gè)非常重要的飛躍，即由原始的類似蜥蜴貼地爬行運(yùn)動方式演化出善于奔跑的四肢直立運(yùn)動方式。”劉俊說，這個(gè)變化為主龍類占據(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類，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，在主龍類和哺乳動物中獨(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，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)。”劉俊說，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，這些化石沒有保存后肢的關(guān)鍵信息，不能提供確鑿的定論。
主龍類究竟是什么時(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。”論文第一兼通訊作者陳建業(yè)博士解釋道。
早期的主龍類多數(shù)都是身材巨大的頂級捕食者，比如身長超過3米的俄羅斯主龍、袁氏古鱷等。“然而，新發(fā)現(xiàn)的高昌醒龍卻十分小巧纖細(xì)，后肢不過十幾厘米長，但其卻具有典型的主龍類形態(tài)特征。”陳建業(yè)說。
特別有趣的是，高昌醒龍的第三趾是最長的腳趾，而不是第四趾；同時(shí)，它的第五腳趾極其退化。“這與后來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)。”陳建業(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，值得注意的是，與后來更加進(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渡狀態(tài)。”陳建業(yè)說道。
高昌醒龍化石。
（圖片由中科院古脊椎所提供）
關(guān)鍵詞： 直立行走
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