Falcarius utahensis(兽脚亚目:镰刀龙科)的新颅齿材料揭示了早期虚骨龙类物种内的变异模式及其颅骨演化特征

《The Anatomical Record》:New craniodental materials of Falcarius utahensis (Theropoda: Therizinosauria) reveal patterns of intraspecific variation and cranial evolution in early coelurosaurians

【字体: 时间:2025年10月27日 来源:The Anatomical Record 2.1

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  本文描述了早白垩世晶穴喷泉矿区的新的腓里亚瑞乌塔亨斯(Falcarius utahensis)颅骨材料,揭示了其颅骨结构的完整性和早期演化特征。研究指出,该物种具有原始颅骨形态,如扩大的上颌眶孔和未退化的喙状齿列,并与其他早期兽脚类恐龙比较。通过CT扫描和三维重建技术,确认颅骨内部气孔结构,并分析了种内变异和进化路径。这些发现为理解therizinosaur类群从肉食向草食过渡的演化提供了关键证据。(109字)

  在研究恐龙的演化过程中,发现早期分支的兽脚类恐龙,尤其是似鸡龙科(Therizinosauria)的颅骨结构变化是理解其从食肉性向植食性转变的重要线索。然而,这类恐龙的颅骨化石记录极为稀少,使得对其演化速率和模式的研究变得困难重重。尽管如此,通过在早期白垩纪的犹他州水晶间歇泉采石场(Crystal Geyser Quarry, CGQ)发现的似鸡龙属(Falcarius utahensis)的多个新颅骨化石,科学家们获得了迄今为止最完整的头骨信息。这些新标本不仅揭示了似鸡龙的头部结构,还为探讨该科及更广泛的兽脚类颅骨演化模式提供了重要的基础。

似鸡龙(Falcarius)作为目前已知的最古老的似鸡龙科成员,其头骨的特征显示出从早期食肉性兽脚类向植食性恐龙演化的过渡。例如,其颧骨(jugal)呈现出原始形态,与早期分支的如驰龙科(Tyrannosauroids)、似鸟龙属(Incisivosaurus)和叉龙属(Ornitholestes)等有相似之处,而其上颌骨(maxilla)则具有较大的鼻腔结构,这与驰龙科的特征相似,显示出趋同演化。这些特征的发现,使得科学家们能够将似鸡龙与其他早期恐龙进行比较,进而推测其演化路径。

通过CGQ的大量标本,研究人员得以观察到不同个体之间的颅骨结构差异,包括骨骼的凸起、凹陷以及气腔的分布等。这些差异可能与个体发育阶段、性别二态性或种内变异有关。然而,由于标本的保存状态不同,许多特征无法明确区分,例如某些标本中缺失的牙齿或骨骼变形带来的不确定性。相比之下,某些结构如骨骼接触面和主要神经孔的位置则表现出较高的稳定性,这可能反映了演化过程中更为保守的特征。

研究还发现,似鸡龙的颧骨具有明显的气腔结构,与一些早期的近亲如巨颌龙(Fukuivenator)和未命名的似鸡龙类标本存在相似之处。这表明,气腔的演化可能在多个兽脚类支系中独立发生,具有趋同演化的趋势。同时,颧骨与上颌骨之间的连接方式也显示出原始特征,这为探讨该类群的系统发育提供了重要依据。

此外,研究还揭示了似鸡龙的齿列和牙齿形态的多样性。新发现的上颌骨和齿槽显示,其牙齿在形态上呈现出异形牙(heterodonty)的特点,这与大多数其他兽脚类不同。例如,其前齿较为平滑,而更靠后的牙齿则更尖锐,这种牙齿排列方式可能与其食性变化有关。牙齿数量也显示出一定的差异,这可能反映了个体之间的发育阶段或种内变异。

通过对脑颅和下颌骨的详细研究,科学家们还观察到一些特殊的结构变化。例如,似鸡龙的下颌骨缺乏唇侧的骨板,这与许多其他兽脚类不同。同时,其下颌的中线凹陷与上颌的牙槽之间存在明显的结构差异,这些特征可能与咀嚼机制和食物处理能力的演化有关。此外,下颌骨的齿槽和牙齿形态的多样性表明,似鸡龙可能在演化过程中经历了从食肉性向食植性转变的关键阶段。

研究还指出,颅骨的气腔结构在似鸡龙中具有重要的演化意义。这些气腔可能与体温调节、减轻颅骨重量或增强感觉器官的功能有关。在似鸡龙的演化过程中,气腔的形态和分布逐渐变化,这可能反映了其生态适应性的增强。例如,晚期分支的似鸡龙如埃利克龙(Erlikosaurus)表现出更为简化的气腔结构,而早期的似鸡龙则保留了较为复杂的气腔系统。

通过对不同个体的颅骨结构进行比较,科学家们能够识别出一些演化模式。例如,早期似鸡龙的颅骨在发育过程中表现出较短的颧骨孔(antorbital fenestra)和较长的上颌骨孔(maxillary fenestra),而晚期分支的似鸡龙则相反。这种结构变化可能与它们的食性转变有关,例如,从捕食小型动物转向以植物为主要食物来源。

总之,似鸡龙的颅骨结构变化不仅揭示了其在演化过程中从食肉性向植食性的过渡,还为理解其他植食性兽脚类的演化模式提供了重要的参考。通过进一步的研究和更多的化石发现,科学家们有望更全面地解析似鸡龙的演化历史,并将其置于更广泛的恐龙演化框架中进行比较。
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