2016年04月08日 星期五

科研成果

【研究亮点】王旭日等—NC: 长羽毛恐龙新属种揭示飞行能力
的多次独立演化

来源:地调局地质所 作者:王旭日,科技处 发布时间:2026-09-30
  从统治陆地到占领天空,是恐龙到鸟类演化过程的重大转折,但关于其飞行起源的研究仍存在争议。一种观点认为飞行是近鸟类(包括伤齿龙类、驰龙类和鸟类)的祖先特征,原始飞行方式在近鸟类早期类群中已经出现,随后被鸟类和部分近鸟类分别继承并改进提升,而在其他近鸟类中次生丢失;另一种观点认为飞行经历了多次独立演化,近鸟类不同类群在演化过程中分别获得不同的飞行能力。我国辽西地区因发现许多长羽毛恐龙和早期鸟类化石,为飞行起源研究提供了一系列关键化石证据。小盗龙亚科作为与鸟类亲缘关系较近的恐龙类群之一,在骨骼和羽毛等方面具有许多与鸟类相似的特征,并且具备了一定的飞行能力。因此,科学家常把它们作为研究飞行起源的重要对象。
  针对上述关键科学问题,中国地质科学院地质研究所王旭日研究员与河北地质大学等国内外多家单位合作,对辽宁建昌下白垩统九佛堂组保存完好的小盗龙亚科化石开展了详细的骨骼解剖学、骨组织学、系统发育和定量分析研究,取得以下主要研究成果:
1. 建立了小盗龙亚科(Microraptorinae)新属新种:巴氏诺瑞龙(Norellraptor barsboldi gen. et sp. nov.)
  巴氏诺瑞龙骨骼完整且关联保存,前、后肢及背部和尾部等区域保存羽毛印痕,具有典型的小盗龙亚科鉴定特征,同时又具有许多不同于其他已发现的小盗龙亚科成员的特征组合,支持其代表新的属种。

图1 巴氏诺瑞龙模式标本(a)、头骨(b-d)、前肢及肩带(e)和尾椎(f)
2. 确定了巴氏诺瑞龙的骨组织学特征
  骨组织分析表明巴氏诺瑞龙死亡时刚到三岁。此外,我们通过对小盗龙亚科和现生鸟类的骨组织特征和发育模式进行对比分析,发现两者的生长模式截然不同,认为近鸟类和鸟类的飞行能力可能不受共同的发育机制驱动。

图2 巴氏诺瑞龙左桡骨组织学结构(a-c)和局部微观结构(d, e)
3. 重建了小盗龙亚科和鸟类的飞行特征演化模式
  在新的系统发育框架下,我们对小盗龙亚科和鸟类的57个与飞行相关的创新性特征进行了定量分析。结果表明这些特征在小盗龙亚科和鸟类的演化序列并未遵循共同模式,因此不能被认为是共同发育机制的表达。小盗龙亚科与鸟类迥异的演化历程,排除了两者飞行特征具有共同起源的可能性。

图3 小盗龙亚科和鸟类共有的进步特征演化顺序
4. 研究意义
  该研究对辽西热河生物群九佛堂组一件长羽毛恐龙化石开展了解剖学、骨组织学、系统发育及定量综合分析,识别出小盗龙亚科一新属新种 ——巴氏诺瑞龙。进一步解析了小盗龙亚科与鸟类两大支系的生长发育模式及飞行特征演化序列,证实二者飞行能力为独立演化形成,并非继承自共同祖先。

图4 巴氏诺瑞龙生态复原图(赵闯/绘)
  本研究得到国家自然科学基金项目(U2544210, 42472002)联合资助,成果发表在国际知名刊物《Nature Communications》。

  论文信息:Xuri Wang, Yannan Ji, Andrea Cau, Martin Kundrát, Yichuan Liu, Yang Wang & Qiang Ji. Independent assembly of the flight apparatus in a non-avian dinosaur clade. Nature Communications, 2026.
  原文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-026-77804-6