新華社北京2月22日電（記者溫競華）繁盛于中生代的翼龍是最早演化出動力飛行的爬行動物，比鳥類早約7000萬年翱翔藍天。翼龍的皮膜翼曾讓早期的一些學者認為它們的飛行機制類似蝙蝠，但隨著研究的深入，鳥類逐漸成為翼龍飛行研究的參照對象。我國科學家對哈密翼龍肩帶形態學與骨組織學的最新研究成果，揭示了翼龍的飛行機制。
該成果由中國科學院古脊椎動物與古人類研究所汪筱林、周忠和研究團隊與中國科學院大學、中山大學生態學院合作完成，近日線上發表于國際學術期刊《解剖學記錄》中國古生物專輯。
與哈密翼龍頭骨等化石保存在一起的肩帶標本。（中科院古脊椎所供圖）
中科院古脊椎所研究員汪筱林介紹，地球上會飛的脊椎動物目前所知僅翼龍、鳥類和蝙蝠三種。此前研究已揭示，翼龍與鳥類具有更近的係統發育關係。翼龍具有一些與鳥類相似的肩帶特徵，包括馬鞍狀的肩臼窩、柱狀的烏喙骨及非常發育的頂烏喙突等，但缺少叉骨、肩胛骨與背椎構成關節、有愈合的肩胛烏喙骨等特徵則明顯與鳥類不同。以往研究也注意到翼龍和鳥類的飛行機制之間可能存在差異，比如喙上肌可能不是翼龍翅膀上揚的主要動力，但這些結果並未得到廣泛認可。
此次，科研團隊通過對新疆哈密早白堊世的湖相地層産出的哈密翼龍肩帶進行研究發現，哈密翼龍的喙上肌如同鳥類一樣繞行頂烏喙突內側連接肱骨近端，頂烏喙突可能實現類似的滑輪功能，説明翼龍可能如鳥類一樣利用喙上肌收縮實現翅膀上揚。研究還發現，哈密翼龍的肩臼窩疑似保留有軟骨組織，表明翼龍的肩臼窩可能與鳥類一樣具有厚實的關節軟骨以緩衝飛行壓力。
哈密翼龍肩胛烏喙骨與鳥類肩帶形態對比，以及肩關節和喙上肌重建示意圖。（中科院古脊椎所供圖）
研究也發現了翼龍獨特的飛行機制。與鳥類終生不愈合的肩胛骨與烏喙骨不同，哈密翼龍的肩胛骨與烏喙骨在個體成年之前就已經完全愈合，形成骨性結合的肩胛烏喙骨，代表了翼龍飛行演化過程中獨特的肩帶適應。同時，哈密翼龍肩臼窩和肱骨頭均呈現凹陷的關節面，構成鞍狀關節，導致肱骨頭旋轉可能受限，表明翼龍可能通過特殊機制控制前臂旋轉，以便在飛行中改變翼面形態，減少飛行阻力。
“研究顯示，翼龍的飛行機制既有與蝙蝠的相似性，又有與鳥類的相似性，還有自己的獨特適應。”汪筱林説，在研究翼龍飛行適應機制時需要更加謹慎，綜合對比研究，才能更好地去了解這一已滅絕的獨特飛行爬行動物的生態習性。
