翼龙是恐龙时代的飞行爬行动物,是否实行父母照顾?来自爱尔兰(科克大学)、中国(南京大学和云南大学)和英国(布里斯托大学和伦敦玛丽女王大学)科学家的最新研究表明,翼龙确实是有爱心的父母——但仅限于体型较大的物种。
(资料图片)
这解决了一个长期存在的难题。为了能够在从蛋中孵化后很快飞翔,鸟类或翼龙必须拥有发育良好的翅膀。对侏罗纪小型翼龙的研究表明,它们的幼崽在孵化时就已经拥有了巨大的翅膀,并且在出生后几天内就可以摇摇晃晃地飞行。
但这对于后来体型更大的翼龙有效吗?在白垩纪,翼龙的翼展通常为5米,有的甚至达到10-15米,相当于小型滑翔机的大小。
“这是一个困难的项目,”研究负责人、科克大学学院 (UCC) 的 Zixiao Yang 博士说道。“我们需要翼龙的样本,其中至少有一只幼体或非常幼小的标本以及成年翼龙,这样我们就可以研究它们的生长速度。但翼龙宝宝确实非常罕见。”
杨博士与南京大学蒋宝玉教授、布里斯托大学Michael Benton教授、云南大学徐星教授和UCC的Maria McNamara教授合作进行了这项研究。
“幸运的是,我们能够使用欧洲侏罗纪和北美白垩纪的一些经典标本,以及来自中国的新发现。通过测量头骨、脊柱、翅膀和后腿,我们能够测试身体不同部位相对生长的差异。”
该研究的重点是测试异速生长,即生物的特征如何随体型变化。
“我们都熟悉人类婴儿、小狗和小猫的异速生长——他们的头、眼睛和膝盖很大,身体的其他部分生长得更快,可以达到成人的比例。许多动物也是如此,包括恐龙和翼龙。这些婴儿脸蛋可爱,短鼻子、大眼睛、大头。”杨博士说。
“这种小型、鸟类大小的侏罗纪翼龙出生时就拥有巨大的翅膀和强壮的手臂和腿,这证明婴儿从出生起就能飞翔。当它们从婴儿成长为成年人时,它们的手臂和腿表现出负异速生长,这意味着它们开始很大,然后比身体其他部分生长得慢。”
“但对于白垩纪巨人来说,情况有所不同。他们也是从小婴儿开始的,但关键的四肢骨骼在生长过程中表现出正异速生长,这表明了一种非常不同的发育模式。”
“这意味着翼龙巨人牺牲了低投入的育儿服务,以满足最终长大成人的需要。在这些古代爬行动物的早期进化史上,最少的儿童保育是有意义的,因为它可以节省能量。但为了长得更大,较大的翼龙有一个问题——基本上需要更长的时间才能成为成年人,因此父母需要保护他们的孩子免受事故的影响。所有翼龙的幼崽,无论大小,都因为蛋大小的限制而显得很小。从进化的角度来看,通过让翼龙进化出真正巨大的体型来抵消通过培育不会飞的婴儿而进行的育儿投资。”
“我们今天在鸟类和哺乳动物身上看到了同样的情况。有些鸟类很小的时候就会飞翔,当然还有一些哺乳动物,如牛和羚羊,在出生的那天就可以站立了。但这种行为对幼崽来说是有风险的,因为它们通常很笨拙,很容易成为掠食者的目标。对于母亲来说,这也是昂贵的,因为婴儿在出生时必须有高度发达的翅膀或腿。所以,我们在灭绝的翼龙身上也看到了同样的情况。直到侏罗纪末期,它们的最大体型都受到限制,此时它们的父母照顾行为发生了变化,然后它们就可以达到巨大的体型。”
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