鳥類及其恐龍近親的翅膀擁有一個共同特點：片狀飛羽。但一件來自我國河北青龍縣侏羅系地層的小型恐龍化石挑戰(zhàn)了這一認知，該化石珍藏于山東天宇自然博物館。

　　由中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所研究員徐星和臨沂大學(xué)教授鄭曉廷帶領(lǐng)的科研團隊，在研究這一小型恐龍化石時發(fā)現(xiàn)，該恐龍的翅膀像蝙蝠那樣由翼膜構(gòu)成，而不是像鳥類那樣主要由羽毛構(gòu)成，并將其命名為“奇翼龍”。4月30日在線出版的英國《自然》雜志上報道了這一研究成果，對于我們了解恐龍形態(tài)差異性和鳥類飛行起源研究具有重要意義，是我國學(xué)者在鳥類起源研究方向取得的又一項重要成果。

　　腕部棒骨引發(fā)的突破

　　奇翼龍腕部的棒狀長骨結(jié)構(gòu)和日本鼯鼠腕部長著的棒狀結(jié)構(gòu)尤其相像。在這些會飛的四足動物中，這種棒狀結(jié)構(gòu)都支撐著翼膜，用于飛行或者滑翔。這意味著奇翼龍有著和鳥類及其恐龍近親完全不同的翅膀。

　　這種被命名為奇翼龍的小型恐龍生活于約1.6億年前，屬于一個名叫擅攀鳥龍類的恐龍類群。該類群與鳥類親緣關(guān)系非常近，但長相奇特，有著短粗的頭，手部外側(cè)手指極長，尤其是其僵硬的羽毛呈絲狀，更接近原始羽毛，而不像其他似鳥恐龍和鳥類擁有的片狀羽毛。最奇特的是奇翼龍腕部的一個棒狀長骨結(jié)構(gòu)，類似結(jié)構(gòu)從來沒有在其他恐龍當中發(fā)現(xiàn)過，但卻在一些會飛的四足動物的腕部、肘部，或者踝部附近存在，這些動物包括蝙蝠、翼龍和鼯鼠等。奇翼龍腕部的棒狀結(jié)構(gòu)和日本鼯鼠腕部長著的棒狀結(jié)構(gòu)尤其相像。在所有這些動物中，這種棒狀結(jié)構(gòu)都支撐著翼膜，用于飛行或者滑翔。在奇翼龍標本上，研究者在棒狀結(jié)構(gòu)和手指附近發(fā)現(xiàn)了殘缺翼膜。這意味著奇翼龍有著和鳥類及其恐龍近親完全不同的翅膀，它的翅膀像蝙蝠和其他會飛的四足動物一樣，主要由翼膜構(gòu)成，而不是像鳥類及其近親那樣主要由羽毛構(gòu)成。

　　徐星研究員介紹說，由于這件標本太過奇特，保存也不夠精美，研究者花費了很長時間才確認了這一結(jié)構(gòu)。參與奇翼龍研究的古脊椎所加拿大籍副研究員舒克文博士介紹說：“開始的時候，我們真的不知道這種棒狀骨結(jié)構(gòu)是什么，我因為另外一個完全不同的項目查閱有關(guān)飛翔和滑翔脊椎動物的科學(xué)文獻，碰巧在一篇文獻中看到這樣的章節(jié)，說鼯鼠具有一個棒狀的軟骨結(jié)構(gòu)，與腕部或肘部關(guān)聯(lián)，支撐翼膜用以滑翔，隨后我在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)現(xiàn)的一個日本鼯鼠腕部棒狀結(jié)構(gòu)的照片，顯示出和奇翼龍腕部棒狀結(jié)構(gòu)驚人地相似，我立即告訴了徐星教授?！?/p>

　　為了揭示這一標本保存的重要信息，尤其是確認這個棒狀結(jié)構(gòu)的性質(zhì)，徐星等采用了CT和掃描電鏡等多種儀器對化石進行分析，獲取了包括軟體組織上保存的黑色素體在內(nèi)的宏觀和微觀信息，還分析了化石圍巖和化石上的化學(xué)組分，最終確認了奇翼龍腕部的棒狀結(jié)構(gòu)是翼膜翅膀的關(guān)鍵組成部分。

　　進化之路充滿創(chuàng)新嘗試

　　奇翼龍的發(fā)現(xiàn)，為翼膜狀飛行器官的趨同演化提供了一個絕佳實證，表明即便是在以羽翼為特征的鳥類支系上，也曾出現(xiàn)過翼膜翅膀。它提醒我們，在飛翔演化的早期歷史中，充滿了創(chuàng)新嘗試，但只有現(xiàn)生鳥類的這種飛行模式延續(xù)至今。

　　鄭曉廷教授說：“有著翼膜翅膀的奇翼龍生活在侏羅紀中期，因此它算是在鳥類支系飛翔演化過程中的一個先鋒。它提醒我們，在飛翔演化的早期歷史中，充滿了創(chuàng)新嘗試，許多支系成為了演化的死胡同，只有現(xiàn)生鳥類的這種飛行模式延續(xù)至今。”

　　值得一提的是，“奇翼龍”是已知最短的恐龍名字。不僅如此，這個名字還凸顯了在恐龍向鳥類演化的過程中，這一物種演化出了一個非常奇特的翅膀，完全不同于其他似鳥恐龍和鳥類的翅膀。奇翼龍的發(fā)現(xiàn)，為翼膜狀飛行器官的趨同演化提供了一個絕佳實證，表明即便是在以羽翼為特征的鳥類支系上，也曾出現(xiàn)過翼膜翅膀。

　　盡管通過形態(tài)特征的分析和飛行能力的計算，研究者相信奇翼龍的翅膀具有空氣動力學(xué)功能，但奇翼龍并不是一個具有競爭力的飛翔者，它的空中生活似乎只限于在樹木之間作短距離的飛翔，或者從高處飛翔到地面。研究者還無法確定奇翼龍是采用撲翼飛行，滑翔，還是二者兼具。最后一個方式極具可能性，但以前一直被從事鳥類飛行起源的研究者忽視，徐星認為這是未來探索的一個重要方向，奇翼龍可能以滑翔為主，輔助以撲翼飛行。

　　徐星教授介紹說，很大程度上得益于中國似鳥恐龍和早期鳥類化石的大量發(fā)現(xiàn)，鳥類起源研究方向近年來取得了一系列重大進展，和人造探測器首次登陸彗星等一起，入選美國《科學(xué)》雜志評選的2014年度世界10大科學(xué)突破。盡管如此，這一方向依然存在許多需要解答的問題，依然是目前古生物學(xué)和演化生物學(xué)的熱點研究方向。近年來，采用整合手段研究演化問題成為了學(xué)科新趨勢，許多學(xué)者從現(xiàn)生動物解剖學(xué)、生理學(xué)、發(fā)育生物學(xué)，乃至基因組學(xué)角度開始對鳥類起源問題展開了探討，取得了一批成果。我國需要加強各個學(xué)科交流，采用整合手段在鳥類起源方向展開更深入的研究，保持這一研究方向的領(lǐng)先優(yōu)勢，推動更多相關(guān)問題的解決。