中國科學家發現穿越億年的“翼龍伊甸園” 3D胚胎化石首現

穿越一億多年，一塊鑲嵌着215枚翼龍蛋、3.28平方米大的砂岩展現在世人面前。

據澎湃新聞12月1日報道，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所、中國科學院大學汪筱林研究員帶領着科考隊在新疆哈密考察十餘年，在戈壁發現了這份令科學家驚喜的化石標本。215枚翼龍蛋為橢圓形，長軸多約為6釐米。其中，有16枚含有三維立體的翼龍胚胎化石，系人類首次發現。

北京時間12月1日，中國與巴西的國際科研團隊將這一科學發現與研究發表在國際頂級期刊《科學》上。

過去10多年間，翼龍蛋在中國遼西、新疆以及阿根廷發現數例，其中一些翼龍蛋是以二維壓扁形式保存，除了哈密發現的五枚翼龍蛋是世界上首次發現的三維立體保存的翼龍蛋外，僅阿根廷發現一枚三維的翼龍蛋。而此前，含有胚胎的翼龍蛋僅發現三枚，尚未被發現三維保存形式。

砂岩中保存的兩百多個翼龍蛋

本文圖片來自澎湃新聞

值得一提的是，汪筱林告訴記者，發現第一枚三維立體翼龍胚胎的所在地埋藏有大量翼龍和翼龍蛋化石，通過十多年的野外考察，這裏是目前已知世界上最大和最富集的翼龍化石產地，“每平方米至少可發現一個翼龍個體”。加之2014年，汪筱林團隊在《現代生物學》期刊以封面文章報道稱，該地區含有大量雄性和雌性的哈密翼龍，包括大量成年和幼年個體、數以千計的翼龍蛋和胚胎化石，此地宛如“翼龍伊甸園”。

翼龍最為人熟知的“標籤”是“會飛的恐龍”。實則，它是恐龍的近親，起源於約2.2億年前的晚三疊世，絕滅於6500萬年前的白堊紀末期。翼龍比鳥類早7000萬年飛向藍天，是最早能飛翔的爬行動物，曾和恐龍平分“空陸”。不同種類的翼龍大小迥異，可大若飛機，也可小如麻雀。而此次研究的翼龍蛋與胚胎的母體——天山哈密翼龍（Hamipterus tianshanensis），據汪筱林介紹，成年者雙翼展開可達3.5米。

人類對翼龍的瞭解一直還很少。根據化石，科學家管中窺豹般試圖還原翼龍的生命史。而中國科學院古脊椎動物與古人類研究所的這一發現，正為研究翼龍的胚胎髮育、生殖策略提供了豐富的史實證據。根據新發現的化石，通過顯微修理或者CT掃描等，汪筱林團隊與合作者得出了一些有趣的猜想和結論。

過“集體生活”的哈密翼龍經歷過暴風事件死亡，成為化石

對於翼龍的生活習性，科學家知道它常生活在湖泊、淺海的上空，但對於翼龍是否羣居，仍待證實。

而此次發現的集翼龍蛋、胚胎和骨骼化石的罕見標本，富集了200多枚翼龍蛋（研究人員預測，包括尚未暴露的部分，該處翼龍蛋或可達300餘枚），以及大量代表不同個體的頭骨和頭後骨骼。數量之多，顯示哈密翼龍具有羣居的生活習性。

復原的哈密翼龍生態圖

雄性和雌性哈密翼龍都有頭飾，即頭骨上方的前上頜骨脊。頭飾的差異得以區分雄雌，雄性哈密翼龍的頭飾更大、更靠前，為圖中彩色花紋的部分。

哈密翼龍胚胎出殼復原圖

當時發生了什麼？得以讓如此豐富的翼龍蛋和骨骼埋藏於此，還保存良好？研究人員希望能找出答案。

通過沉積學和埋藏學觀察，他們發現，此次藏有翼龍蛋的砂岩是富含紅色泥岩礫屑的灰白色湖相砂岩。而這些泥岩礫屑因為容易破碎，無法像堅硬的鵝卵石一樣通過河流，從盆地外源搬運而來。對於這些泥岩礫屑，研究人員認為，合理的解釋是來自盆地相對深的泥質沉積物。

過去，該地有很大的湖泊，哈密翼龍棲息於此，並以捕魚為食。

此外，令人驚訝的是，此次翼龍骨骼化石雖然分散保存，但每一塊纖細中空（翼龍飛行所需骨骼特性）的骨骼幾乎都是完整的，甚至連細長的頭骨、牙齒和薄薄的頭飾都與頭骨或下頜關聯且保存完好。

翼龍蛋

化石局部放大圖

汪筱林對記者解釋：“翼龍在活着的時候，遇到突發的風暴事件，湖邊的、湖底的物質和岸邊濕潤沙子裏的翼龍蛋等卷在一起，快速地搬運、沉積和埋藏。翼龍骨骼分散但完整，説明它們是帶着皮肉被埋藏的。”

在裸露的數米高富含翼龍的地層剖面上，出現多層風暴沉積層，均發現有翼龍化石。研究人員進一步推測：“這些數量巨大的翼龍和翼龍蛋化石很可能經歷了多次湖泊風暴事件。這種高能的風暴經過翼龍的巢穴，將翼龍蛋及生活着的不同大小、不同性別的翼龍帶入湖中岸邊，經過短時間漂浮聚集後，與被撕裂分散的翼龍遺體一起被快速埋藏。”

孵化出殼後的小翼龍或許還不會飛，需要投餵

在侏羅紀和白堊紀稱霸過天空的翼龍或許不是一旦孵化出世就能飛行，它的胚胎髮育也許不像此前認為的那麼早熟，孵化出殼的小翼龍仍然需要翼龍父母的照顧。汪筱林團隊與合作者提出了這一新的假説。

研究人員對此次發現的翼龍蛋化石進行顯微修理或CT掃描，億年前的翼龍胚胎清晰地展現在人類面前。

翼龍胚胎化石不可避免地存在不同程度的缺失，為了儘可能準確地判定每枚胚胎化石所處的發育階段，研究人員假設相同發育階段的胚胎個體大小一致，再通過對比骨骼長度，確定胚胎的發育程度。借用已知阿根廷南方翼龍接近孵化出殼的胚胎數據，研究人員推測，此次發現的11號、12號、13號哈密翼龍胚胎化石處於晚期發育階段。

13號胚胎是所有胚胎中保存骨骼最完整的一件。有趣的是，雖然該胚胎的股骨已經完全發育，具有了與亞成年或成年個體一致的股骨頭和明顯收縮的股骨頸，這意味着很可能哈密翼龍孵化後就具備了在陸地上行走的能力；但，其左右兩側的肱骨卻還沒有發育完全，不具有彎曲的三角肌脊，而這一結構正是翼龍附着與飛行相關的胸肌的位置。

也就是説，翼龍的前肢發育晚於後肢，孵化後很可能還不具備飛行能力，只有行走能力。

13號胚胎照片，方框顯示胚胎所處位置（比例尺10 mm）

證據並不只是這一處。在11號胚胎中，研究人員觀察了肩胛骨。在翼龍的亞成年或者成年個體中，肩胛骨都會發育有明顯的肩胛骨突，即使是在最小的一件幼年個體上也有這一結構。這對飛行舉足輕重，因為這兒是附着大圓肌的位置，而大圓肌對翼龍在飛行中抬升翅膀發揮着重要作用。

11號胚胎（比例尺10 mm）

和13號胚胎沒有發育完全的肱骨、缺失的三角肌脊相呼應，11號胚胎的肩胛骨沒有發育肩胛骨突和大圓肌。再一次佐證，甫出世的小哈密翼龍或不能飛行。

不僅如此，研究人員還發現，哈密翼龍胚胎中牙齒萌發較晚，孵化出殼的小翼龍很可能也不能主動捕食，需要翼龍父母進行餵食或照料。