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走近动物世界-第5部分
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空中霸主—翼龙…汪筱林
主讲人简介
汪筱林：毕业于吉林大学地球科学学院地质系。1999年获中国科学院地层学博士学位。主要从事辽西热河生物群中的恐龙、翼龙以及地层、时代和环境背景研究，参加了所有的辽西野外考察与化石发掘工作。
在Nature、《科学通报》等国内外重要学术刊物上发表近40篇论文。
内容简介
我们大家知道，恐龙是很有名的，但是对翼龙大家了解可能不多。那么什么是翼龙呢？很多人认为翼龙就是会飞的恐龙，其实翼龙不是恐龙，它是生存在恐龙时代的一种动物，是一种会飞的爬行动物，当时恐龙控制着整个陆地，翼龙就控制着整个空中，是当时的空中霸主。
翼龙最主要的一个特征，就是它的第四指加长，加长以后变成一个翅膀，翅膀下面有一个翼膜，第四指支撑翼膜进行飞翔。还有一个，它有很多类似于鸟类的一些行为特征，比如说骨骼都是中空的，就是很轻巧，这有利于它飞翔到天空当中去。人们在地球上发现的翼龙大约有二百个属种，它大致可以分成两大类型；一个类型就是喙嘴龙亚目的，这种翼龙从头骨来看，它嘴里边全部有牙齿，另一个类型就是翼手龙亚目，翼手龙类它满嘴是没有牙齿的。所以根据这几个特征就可以分出它属于哪个大类的。
那么对翼龙是不是热血的，历来有争议的。其实很早就有人提出来，翼龙是不是热血的，他为什么提出这个观点呢？因为翼龙作为它自出现以来，克服地球的一些阻力飞到天空当中去，它应该是一种能量代谢非常高的热血动物。从很多的翼龙复原图上，可以看到它身上是长有毛的，毛的作用就是保温，保温就是温血动物的特征。我们国家从1997年开始在辽西热河生物群进行十次大型的发掘，发现了很多鸟类、带毛的恐龙、翼龙或者是鱼，然后是哺乳动物等非常多的标本，保存非常好。
那么这些翼龙是怎样灭绝的呢？现在大家公认的是说在六千五百万年，晚白垩世的晚期，外星球撞击地球以后造成的。那么外星球撞击地球它可以造成很多的效应，比如说可以造成温室效应，也可以造成一种叫阳伞效应，阳伞效应就是说外星球碰撞地球以后，灰尘把太阳的光遮住以后，地球的温度降低了，就像打一把伞似的，这是一种效应，有人认为类似于核冬天似的。那么另外一种效应就是温室效应，就是说外星球撞击地球以后，地球内部的结构发生变化，大量的火山喷发等等，造成一些全球性的大火，然后温度升高，导致恐龙和翼龙的绝灭。
《空中霸主…翼龙》 （全文）
大家好，今天我讲的题目是《空中霸主——翼龙》。我们大家都知道，恐龙是很有名的，但是对翼龙大家了解可能不是太多。其实翼龙应该是生存在恐龙同一时代的一种动物，当时恐龙控制着整个陆地，那么翼龙就是控制着整个空中。那么什么是翼龙呢？很多人认为翼龙就是会飞的恐龙，其实翼龙并不是恐龙，它是恐龙的一个近亲，是一种会飞的爬行动物。翼龙最主要的一个特征，就是说它很奇怪，它的第四指加长，它的第五指，就是前肢的第五指退化没有了，第四指加长以后变成它的一个翅膀，翅膀它下面有一个翼膜，第四指支撑它这个翼膜进行飞翔。那么它还有一个比较奇特的就是说在其他的爬行动物里面没有的一个骨头，我们叫它翅骨，就是说从它的这个翅骨分出来以后，向它的肩带的方向伸展，那么它起一个什么作用呢？就是翼龙飞翔的时候起一种翼膜支撑它前膜的作用。还有一个就是说翼龙是很奇特的，它的飞行能力非常强，就是前肢和胸部比较发达，它是为了什么，为了支撑它整个飞翔的肌肉， 附着肌肉的，所以说它这个前肢非常发达，而且它的后肢相对来说弱小，所以说很多翼龙现在地面的行走能力都很弱的，它的飞翔能力非常强。还有一个就是说它有很多类似于这个鸟类的一些行为的特征，它的骨骼特征上也一样的，比如说骨骼都是中间空的，就是很轻巧，有利于它飞翔到天空当中去。
人们在地球上发现的翼龙大约差不多有二百个属种，就是描述的有二百个左右，那么它大致可以分成两个大的类型。那么一个类型就是喙嘴龙亚目的，这一类东西它有一些比较特殊的特征，比如说，首先我们看它的头骨，因为这一类翼龙是相对原始的，就是在晚三叠纪世开始的到侏罗纪这一段时间的，那么原始的翼龙从头骨来看的话，它整个嘴里边是全部有牙齿的，就是从它的吻端一直到它的后部全部有牙齿，这是它头骨的一个特征。那么第二个特征就是它的脖子比较短。那么第三个特征就是说它的这个手掌的掌骨是非常短。还有一个就是两个长的，一个是尾巴长，我们从这个图上可以看到它的尾巴特别长，后边还有尾部的一个这样扇形的一个膜。那么还有一个长的就是脚趾的第五趾，它为什么长呢？它要支撑脚趾的第五趾，它要连接这个翼膜，尾部的这个尾膜，它飞翔的时候它调控这个尾膜的方向。下面一个就是翼手龙亚目。翼手龙类我们可以看到，它就是牙齿呢，一般分布在它的头骨的前部，那么还有一个就是有些翼手龙类它是没有牙齿的，到白垩纪的晚期，基本上它满嘴是没有牙齿的。第二个它的脖子特别长，正好和这个喙嘴龙是相反的。还有一个就是它这个掌骨特别长，要比喙嘴龙长得多，所以一般鉴定翼龙根据这几个特征就可以分出来它属于哪个大类的，尽管保存不完整，但是如果说你有部分的这些特征，你发现的话，就可以大致把它分类，就是把它位置大致定得出来。还有一个翼龙形态就是说非常奇怪，它的头部有形形色色的脊，就是形状非常不同的脊。那么我们从这儿就可以看出来，它头部有一些除了正常的特征之外呢，头部有很多脊，就像我们现在的一些鸟类，头上长脊，但是它这个脊都是一些骨质化的，是骨骼的。那么下边有一些脊也是非常非常奇怪的，尤其这个是巴西发现的一种，你看它那个脊要比它整个头要大的多，这个脊的功能就是这样的。当然有些翼龙它是没有脊的，那么脊的功能，它一般人认为就是有这样几种，一个就是两性展示的，就是说雄性的它往往有，为了求偶，为了显示两性来展示，这是一个功能。那么另外一个呢，就是在飞翔当中使空气动力平衡这方面，就是保持它平衡这方面。还有一个就是在飞行的过程当中捕食，就是很多翼龙，它有的是食鱼的，或食昆虫的，比如说它要在飞行过程中，要往水里边抓鱼的时候，它往往这个脊可能会减轻和水的冲击力，就是说它的稳定性都起一定作用。再一个还有最近在巴西发现的一种脊，头脊上有很多很细的这种沟槽的印痕，这个就代表了现在他们一般认为就是说它是一种热量调控的一个证据，就是血管压出的一些印痕。
那么另外一个就是这个翼膜，因为它要保存化石非常非常不容易。比如说像翼龙，它本身保存化石要比其他比如说恐龙其他动物要很难，为什么？因为它的骨骼是中空的，它很轻巧，所以这样的话，要把化石保存起来是很困难的。那么另外一个，如果要保持存它飞翔的翼膜的话更困难了，那么这几张图可以看出来就是目前在国外发现的比较好的几个保存翼膜的一个证据，那么翼膜它有些翼膜的纤维在里头。关于飞翔翼膜的形状，当时大家争议还是很大的，一般来说它现在分成这样几个类型，一个就是从手这样的前膜，就是前肢的前头，有一个前膜，另外飞翔翅膀的下面它叫胸膜，那么尾巴后边到两个后腿之间，它有一个膜，它叫尾膜，但其实对这个尾膜有没有还是有争议的，另外对这个它的胸膜，翅膀的膜究竟和哪一个下肢的哪个部位连接也是有争议的。一种观点认为它和它的膝盖，膝关节连在一起的，那么一种观点认为它和踝关节连接在一起的，还有一种观点认为和它第五趾，脚趾的第五趾连在一起的，大概现在有这三种观点，那么一会儿我们要看到我们国家发现的翼龙，就是来证明它这个翼膜其实和第五趾是联系在一起的。
其实大家知道翼龙主要是以飞翔为主，到后期呢，飞翔能力非常强，它进化的晚期，就是白垩纪的时候，它的飞翔能力就非常非常强。那么翼龙一般来说，大家以前都认为，这种翼龙可能只有滑翔的功能，就是飞翔能力比较弱，但现在看来它的飞翔能力是很强的，因为它的前肢和胸骨，它的肩带非常地发达。那还有一个，翼龙究竟是 在地面行走能力尽管很弱，那么地面上它是两个脚行走呢？还是四个脚行走的，四足行走的，对这个有争议。当然两种观点都是并存的，有一些可能是以两足行走为主的，比如说早期的翼龙，早期的翼龙它飞翔能力相对弱一点，那么它行走能力相当强，到后期，它后肢相对来说比较弱化了，前肢比较发达，就是它往往后肢支撑不起它身体来行走，往往它可能是四足来行走的。那么这上面一个图就代表了早期的喙嘴龙类，它就是两个脚行走的，它很大的第五趾翘起来了，下面的一个就是翼手龙，翼手龙往往它是四足行走的。那么还有一个就是说这个翼龙它往往是除了飞翔之外，另外就是休息，休息往往就是倒挂，有后肢倒挂的，也有前肢倒挂的，就像现在的蝙蝠一样的。还有一个就是它的食性，就是翼龙究竟是吃什么的，其中很多翼龙它是食鱼的，因为现在目前发现的翼龙大部分，分布在海相的地层里面，就是海相沉积的岩石里面发现的，比如欧洲的一些翼龙，比如说南美的一些翼龙，甚至北美的一些翼龙，那么还有一部分在亚洲发现的一些翼龙，很多都是陆地的这样一个湖里边沉积的，埋藏在湖里边的。那么在发现翼龙的同时，也发现了很多鱼类的化石，所以说从它这个头骨的结构，牙齿的结构，这些来看，它食性是吃鱼的，那么另外一种就是说它还要食那个虫子，就是昆虫，因为它会飞翔，飞翔的话，昆虫这一类东西作为它的食物，食昆虫这一类的翼龙，它嘴往往是非常扁的，就不是很长的，翼龙的头嘴往往都很长的。还有一类就是说它食种子的，食种子的，那么食种子往往就是它没有牙齿，没有牙齿的一种翼龙，小型的翼龙，它那个嘴像剪刀一样的，它那个吻端长有角质的喙，就像鸟的嘴一样的，它有一些角质的喙，那么一会儿我们要讲到我们国家发现的翼龙，叫中国翼龙，它是可以食这个种子的。
那么对这个翼龙是不是热血的，当然历来有争议的，其实很早就有人提出来，翼龙是不是热血的，他为什么提出这个观点呢？就是说翼龙自它出现以来，就能飞到天空当中去，那么飞到天空当中去，它应该有非常高的新陈代谢的能力。所以说这样的话，一般的爬行动物，就是靠这个外界的热量来控制它，这个行为的这种爬行动物，它肯定达不到这种程度，比如说会飞的东西，现在目前会飞的脊椎动物，这些鸟类、蝙蝠这些都是热血的，那么翼龙要作为它自出现以来，克服地球的一些阻力飞到天空当中去，它应该是一种能量代谢非常高的一种热血的动物。那么很多的翼龙复原图上，它身上长有毛的，你看比如这一个是三叠纪最早期，意大利发现的这个翼龙身上也是长毛的，那么毛的作用就是保温，保温就是温血动物的特征。那么另外一个比如说这个无齿的翼龙，就是上边这个翼龙，这个是美国堪萨斯发现的，这个翼龙呢，当然个体非常非常大，个体 两个翅膀展开可能有七、八米这样长，那么这种最晚期的翼龙，它身上也是长毛的，说到这个热血的翼龙，为什么提出来呢？它还有这样几个原因，一个原因就是说它和鸟类有非常类似的这样一些结构特征和它骨骼的结构特征和行为特征，比如说上边这两个，一个是翼龙，一个是鸟，它们的骨骼非常的纤细，中间是空的，那个骨骼非常的薄，它有利于飞到天空当中去，那么这儿就可以显示，这是一个孔子鸟的化石，旁边的这个复原图，这是最早的始祖鸟，所以它的很多特征就是骨骼特征，就和鸟的有点类似的，那么这是一个证据。那么另外一个证据呢，就是说既然是热血的翼龙，就是说明它身体有保温的这种毛存在的，尽管复原图上有，但是它有没有化石的证据呢？现在有一些很好的化石证据。其中有一件标本，就是说在这个哈萨克斯坦发现了的，喀拉套，就是晚侏罗世发现的，大约是一亿六千万左右在这儿发现的这个翼龙，这个翼龙你看其实它是一个完整的骨架，中间是它的一个骨骼的毛或者翼膜的一个线条图，那么从这个图上可以看出来它的身体上覆盖有毛的，覆盖有毛的。那么这个毛 它没有分叉，也类似于这个哺乳动物、人类头发的这样的毛，黑白的这个照片的低下可以看到一些很细，柔软的这些毛的结构，这个标本是比较有名的，那么很多人，比如说英国一个古生物学家昂温，包括很多搞翼龙的，他们就是把这个翼龙作为一个热血翼龙的一个主要的证据。那么另外一个证据就是我们最近在辽西的热河生物群发现的，这个叫热河翼龙，这块儿标本是目前为止，世界上保存这个翼膜，还有保存这个毛最好的一块标本，那么这个标本它全身头部、肩带，全身腹部、尾巴，它全身都是覆盖有毛的，很柔软的毛，那么这个标本就说明了，进一步支持了这个翼龙是热血动物这样一种观点。还有一种，也是今年刚刚发表了，在美国的Science《科学》杂志上刚刚发表的巴西的翼龙，巴西的翼龙很奇怪，就是说它的这个头嘴没有牙齿，它头后边的脊非常非常的大，这个标本叫掠海翼龙，这个脊可能占了头骨的一半以上，那么脊的上面有很多印痕，就是沟和槽的印痕。那么研究人员就认为它是一种什么东西呢，它就是一种血管调节体温的一种证据，从这个来看的话，就是说作为热血翼龙它又增加了一个新的证据，除了它的骨骼结构和鸟类相似之外，另外还有毛，另外它有一个血管的一些证据，等等吧，这些方面证据就认为翼龙是一种热血的翼龙。
下面简单说一下就是翼龙的发现与研究历史。其实这个翼龙的发现要比恐龙早得多，它是在1784年被意大利的一个自然学家科利尼这个人描述的，当时他并不知道这是什么东西，觉得很奇怪，他们当时就认为是不是一种介于鸟和哺乳动物之间的非常奇怪的一个类型，并不知道它是什么东西，直到1801年，法国的这个解剖学家居维叶才认为它可能是一种会飞行的爬行动物。另外他发现它这个翅膀第四指加长，有一些类似于飞行的翅膀，觉得它就是一种飞行的爬行动物了。那么居维叶在1801年认为它是飞行的爬行动物以后，又过了半个世纪，又过了50年左右，在索伦霍芬，就是在这个地方附近，又发现了一些比较完整的翼龙，这些翼龙明显的就是有一些翅膀上的膜，翅膀膜发现以后，就认为它是飞行的一个动物了。
在国际上，其实从一七几几年发现的这个翼龙以后，陆陆续续发现了很多很多翼龙的化石，那么我们国家的翼龙化石的发现，其实在1963年，当时1963年新疆克拉玛依附近就是有一个叫乌尔禾的地方，在乌尔禾的地方，当时石油地质工作者在这个地点就发现了一些翼龙的这个骨骼，这个骨骼送到我们所，就是经这个当时的杨钟健，杨钟健院士当然是我们国家的，就是中国的古脊椎动物学之父了，他研究恐龙，研究翼龙，研究了很多很多的脊椎动物，他鉴定完以后，他认为它就是一种翼龙，这就是我们国家1963年发现的最早的这个翼龙化石， 在1964年他发表了一篇文章，就是准噶尔翼龙，就是把这个翼龙化石命名为魏氏准噶尔翼龙。这是1964年的，那么从1964年以后，我们国家就组织了一个比较大型的这个新疆考察，新疆的发掘。那么在准噶尔盆地发现了很多这个翼龙化石的地点，也发现了很多保存比较好的标本。那么在1973年杨钟健又研究了另外一个翼龙，就是复齿湖翼龙。所以说从新疆开始，我们国家翼龙化石，从1963年开始就是陆陆续续有一些重要的发现。这就是准噶尔翼龙，基本上一个完整骨架，准噶尔翼龙相对来说是比较大型的翼龙，它两个翅膀展开差不多有三米左右，这就是目前国际上在全球分布的一些主要的翼龙化石的地点，当然还有其他的一些重要的地点，比如说美国的德得克萨斯，他们发现的一种翼龙是目前世界上最大的一种翼龙，它两个翅膀展开可以达到12米，12米这样长，甚至还有更大的。那么在意大利、在欧洲的一些地方，法国也发现很多很多，包括澳大利亚，包括非洲的一些地方，都发现了很多比较重要的一些翼龙化石地点。
下边重点的讲一下，热河生物群的翼龙化石的发现以及它的意义。这个村子叫四合屯，现在目前为止是古生物研究的圣地了，我们的化石主要在山的这边，远处的两座山叫尖山沟，那两座山的两侧，都有很多很多化石，从1997年开始，我们在这个地方已经进行了将近十次大型的发掘，每年我们要进行一到两次比较大型的发掘，发现了很多很多的包括鸟类、带毛的恐龙、然后翼龙或者是鱼，然后哺乳动物等等非常多的标本，保存非常好。
下面就说一说热河生物群的翼龙化石，其实热河生物群的翼龙化石，从我们目前的发现，它有两个组合，它的下部就是义县组，刚才我们谈的义县组，义县组有一套组合。那么上边的九佛堂组，相对年轻的一个，九佛堂组是另外一个组合。那么义县组的组合，它大致有这样两类，一个就是说它出现了一种比较原始的喙嘴龙类，喙嘴龙类代表分子就是蛙嘴龙，刚才我提到德国索伦霍芬有，哈萨克斯坦喀拉套有，那么我们辽宁，我们辽宁的义县组有。一个是热河翼龙，一个是树翼龙。那么另外一类就是翼手龙类的，就是比较进步的短尾的翼手龙类的。一个就是郝氏翼龙，一个叫东方翼龙。那么我今天带来一块郝氏翼龙的标本，大家可以看一下就是正型标本，大家看看化石是什么东西。其实郝氏翼龙它命名的话，当时把这个郝氏命名给我们国家一个非常有名的著名古生物学家，就是郝诒纯院士，就是中国地质大学郝诒纯院士，为什么这个名字给她呢？因为她对热河生物学的研究做出一个非常重要的贡献，就是说我刚才谈到的时代问题， 就是说在葛利普当时提出这个热河动物群的时候，当时他认为这个时代是早白垩世的，但是后期三 四十年代，六 、七十年代，七、八十年代，那么我们国家的一系列，就是很多很多的古生物学家和地质学家在辽宁地区进行工作的时候，当时绝大部分的观点认为它这个时代是晚侏罗世的，认为是晚侏罗世的。
那么在这个时候，在1982年，那么郝诒纯院士就根据他们进行的微体古生物的研究，就提出来这一套地层的时代是早白垩世的。那么通过我们现在的这个研究或者同位素年龄，通过我们对这化石的研究，就认为这一类东西应该是早白垩世的。所以说为了纪念她对这个热河生物群研究的一些贡献，那我们把这个标本就命名为秀丽郝氏翼龙，是这样的。那么在这里头其中最早发现的就这样两类翼龙，一个叫树翼龙，一个叫这个东方翼龙，树翼龙和东方翼龙其实标本保存得都不太好，大家看的话都不是太清楚。这个树翼龙现在把它认为，它是属于一种蛙嘴龙科的，它的嘴很大的，很宽，很短，东方翼龙就认为是翼手龙这个科里边的。1997年刚开始研究的时候，它的科并没有定下来，后来呢，他们把它归到一种翼手龙这个科里边，这是1997年和1998年研究的两块标本。那么另外一块标本就是比较重要的标本，就是热河翼龙，这个标本是在宁城发现的。其实宁城就是内蒙古的东南部，它紧靠到这个辽西地区的辽宁的凌源，紧靠着凌源，但一套地层是一样的。那么这个标本现在看来，是目前蛙嘴龙这一科里边最完整的骨架，其实蛙嘴龙是个比较奇特的，我刚才讲的比较奇特的一类翼龙，因为它所有的特征都是喙嘴龙这个亚目的，但是唯独它的尾巴又很短，尾巴又很短，所以说这是一个非常奇特的一类翼龙。它发现的标本也很少，原来的标本发现很少，而且不完整，对它整个骨骼的形态，形态学的东西，解剖学的东西我们了解地并不多，这个翼龙目前为止发现的地点也就是德国的索伦霍芬和哈萨克斯坦的喀拉套。那么我们这个辽宁就是热河生物群里边这是它的第三个比较重要的地点了应该说。那么还有一个，就是热河翼�
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