大興安嶺地區(qū)發(fā)現(xiàn)保存腸道軟組織的肉食性恐龍——王氏達(dá)斡爾龍(Daurlong wangi)

????????關(guān)于恐龍的消化方式研究,一直是古生物學(xué)家和恐龍愛好者關(guān)注的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題之一。因?yàn)榭铸埖奈溉菸锖拖鞴俚群茈y石化保存,研究者以往多是根據(jù)恐龍的骨骼形態(tài),如體型大小、爪骨形態(tài)和牙齒結(jié)構(gòu)等間接推測(cè);偶爾可以通過胃容物殘留和糞便化石進(jìn)行推斷;很少根據(jù)保存的消化系統(tǒng)軟組織直接判斷。中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所王旭日副研究員通過與內(nèi)蒙古自然博物館及意大利的古生物專家合作,對(duì)首次發(fā)現(xiàn)于內(nèi)蒙古大興安嶺地區(qū)下白堊統(tǒng)龍江組的一件保存食物殘留和腸道軟組織的恐龍化石開展了深入研究,綜合比較解剖學(xué)、熒光分析、掃描電鏡和系統(tǒng)發(fā)育分析等多種研究方法,主要取得以下研究進(jìn)展:
1. 建立了馳龍類新屬、新種——王氏達(dá)斡爾龍(Daurlong wangi)
????????馳龍類是一支小型到中型的獸腳類恐龍,在白堊紀(jì)廣泛分布于世界各地。我國遼西地區(qū)早白堊世熱河生物群中發(fā)現(xiàn)了數(shù)量眾多的多種馳龍類,其中多數(shù)為體型較小、前肢較長(zhǎng)的小盜龍類(Microraptorinae),僅奧氏天宇盜龍(Tianyuraptor ostromi)和孫氏振元龍(Zhenyuanlong suni)體型較大、前肢較短。大興安嶺地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)的恐龍化石在個(gè)體尺寸和形態(tài)特征方面與上述兩種體型較大的馳龍類更為相似,但在頭骨結(jié)構(gòu)、牙齒特征和前肢形態(tài)等方面又區(qū)別明顯,代表了馳龍類的新屬新種,研究團(tuán)隊(duì)命名為“王氏達(dá)斡爾龍”(正模標(biāo)本編號(hào):IMMNH-PV00731)。屬名Daur來自少數(shù)民族達(dá)斡爾族,long取自漢語語義中的“龍”;種名則是致敬內(nèi)蒙古自然博物館的館長(zhǎng)王軍有先生。



王氏達(dá)斡爾龍的鑒定特征?(a,b)頭骨,可觀察到眼眶中的鞏膜環(huán);(c)左肩胛骨;(d,e)胸骨和左手;(f)右前肢;(g)骨骼形態(tài)重建(比例尺:10 cm)
上圖中用于鑒定王氏達(dá)斡爾龍的解剖學(xué)特征(論文圖注原文,英語良好且有解剖學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)的同學(xué)可以自行閱讀了解):
1, slender subnarial ramus of premaxilla extended caudally well beyond the external naris; 2, large, trapezoid promaxillary recess placed at the rostroventral corner of antorbital fossa; 3, maxillary fossa large, shallow and caudodorsally located, so that the?pila promaxillaris?is wider than the?pila interfenestralis; 4, stepped subcutaneous surface of the ventral ramus of maxilla; 5, absence of pitted ventral ramus of the antorbital fossa; 6, robust fang-like maxillary teeth with straight to slightly convex distal crown margins; 7, distal end of first sternal rib fan-shaped. 8, bowed scapula; 9. radius and ulna more robust than any manual element; 10. wide overlap of the semilunate carpal over metacarpal II.?
2. 確定了王氏達(dá)斡爾龍的系統(tǒng)發(fā)育位置
????????達(dá)斡爾龍?jiān)谙到y(tǒng)分類上屬于馳龍科(Dromaeosauridae)。系統(tǒng)發(fā)育分析也支持其與發(fā)現(xiàn)于遼西熱河生物群具有較短前肢的天宇盜龍和振元龍親緣關(guān)系較近,與真馳龍類(Eudromaeosauria)的親緣關(guān)系比小盜龍類(Microraptorinae)更近。這三類前肢較短的馳龍類體型明顯大于熱河生物群其他近鳥類(paravians)。它們?nèi)咧g及其親緣關(guān)系最近的類群關(guān)系支持較弱,可能與它們具有的鑲嵌特征,即具有支持與小盜龍或真馳龍親緣關(guān)系最近的特征組合有關(guān)。

3. 識(shí)別出保存的食物殘留和腸道軟組織
????????王氏達(dá)斡爾龍模式標(biāo)本腹部保存了許多雜亂散布的細(xì)小骨骼,由于保存不完整,無法準(zhǔn)確鑒定具體屬種,僅能推測(cè)與該化石點(diǎn)發(fā)現(xiàn)的無尾兩棲類(青蛙)非常相似,但無疑是達(dá)斡爾龍沒有完全消化的食物殘留。此外,達(dá)斡爾龍第9節(jié)到第12節(jié)背椎下部的腹腔位置還保留了一團(tuán)軟組織,在紫外線燈下起熒光反應(yīng)。掃描電鏡分析結(jié)果顯示軟組織是由直徑1-3微米的微晶密集排列組成,表明其形成于由腐爛細(xì)菌活動(dòng)導(dǎo)致的自生礦化過程。根據(jù)軟組織保存位置并與其他保存消化道軟組織的恐龍化石標(biāo)本對(duì)比分析,可以確定其屬于胃腸道后部的腸道。



小結(jié)
????????王氏達(dá)斡爾龍進(jìn)一步豐富了大興安嶺地區(qū)莫旗熱河生物群組合面貌,為熱河生物群的演化分布提供了重要化石證據(jù),為不同地區(qū)熱河生物群對(duì)比研究提供了新的恐龍信息,為馳龍類的形態(tài)特征差異和生態(tài)位分異研究提供了新的化石證據(jù)。其腹部保存的兩棲類骨骼食物殘留,是首次發(fā)現(xiàn)恐龍取食兩棲類的直接化石證據(jù),進(jìn)一步擴(kuò)展了恐龍的食性范圍。其特異保存的腸道軟組織化石,為非鳥類恐龍腸胃組織結(jié)構(gòu)和消化方式研究提供了關(guān)鍵信息。
研究成果發(fā)表于《Scientific Reports》:Intestinal preservation in a birdlike dinosaur supports conservatism in digestive canal evolution among theropods, Scientific Reports, 2022. 12: 19965.?
原文鏈接:https://doi.org/10.1038/s41598-022-24602-x