英国多塞特基默里奇黏土组新发现基默龙属(Kimmerosaurus langhami)化石材料的形态学与系统发育研究

【字体: 时间:2025年08月06日 来源:Journal of Vertebrate Paleontology 1.9

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  这篇研究首次报道了来自英国上侏罗统基默里奇黏土组(KCF)的隐锁龙科新标本EC K2134,通过显微计算机断层扫描(μ-CT)技术重建了基默龙属(K. langhami)的头骨三维形态,补充了其前颌骨、上颌骨和颅顶的解剖学特征,并首次描述了隐锁龙科的舌骨结构。系统发育分析支持将该标本归入基默龙属,为理解隐锁龙科的形态多样性和演化关系提供了新证据。

  

ABSTRACT

来自英国基默里奇湾上侏罗统基默里奇黏土组(KCF)的隐锁龙科( Cryptoclididae )新标本EC K2134,为理解基默龙属( Kimmerosaurus langhami )的颅骨形态提供了重要线索。这项研究通过计算机断层扫描(CT)技术获得了高分辨率三维图像,首次揭示了隐锁龙科的舌骨结构,并修正了Brown于1981年提出的头骨重建方案。新发现包括完整的吻部、腭部结构以及修正的牙齿数量,显著提升了对该物种颅骨和前部颈椎形态的认知。

INTRODUCTION

蛇颈龙目(Plesiosauria)是鳍龙亚纲(Sauropterygia)中已灭绝的海洋爬行动物类群,以其独特的"长颈-小头"(plesiosauromorph)和"短颈-巨头"(pliosauromorph)两种形态著称。隐锁龙科作为中侏罗世至早白垩世的重要类群,在晚侏罗世达到全球性分布。基默龙属自Brown于1981年首次描述以来,仅有三个标本被记录,新标本EC K2134的发现为这一稀有类群提供了关键解剖学信息。

Geological Setting

基默里奇黏土组(KCF)形成于约1.47亿年前的上基默里奇阶,以交替的钙质泥岩和沥青质泥岩为特征。该地层以产出保存完好的侏罗纪脊椎动物化石而闻名,EC K2134标本可能源自 Pectinatites pectinatus 带。沉积学分析表明,该区域为远离海岸的浅海大陆架环境,水体普遍缺氧,偶尔出现的含氧期允许底栖生物短暂繁盛。

MATERIALS AND METHODS

标本EC K2134采用450kV微焦点CT系统进行扫描,体素分辨率达0.269mm。使用Avizo(2020.2)完成三维分割和建模。系统发育分析基于Benson和Druckenmiller(2014)的矩阵,采用TNT软件进行,以 Yunguisaurus liae 作为外类群。

SYSTEMATIC PALEONTOLOGY

基默龙属的诊断特征包括:牙齿无装饰纹;前颌骨具8个齿槽;上颌骨具32个齿槽;齿骨具36个齿槽;顶骨不形成矢状嵴而是形成横向宽板。EC K2134标本显示出与属级诊断相符的特征组合:基枕骨结节与基蝶骨连接有限;翼骨存在短的前内侧突;椎体双凹型,关节面呈双"S"形曲线。

DESCRIPTION AND COMPARISON

Skull

前颌骨保留了8个均匀排列的齿槽,背表面具有浅凹坑,这一特征明显区别于其他隐锁龙科物种。上颌骨保存完好,显示32个齿槽,前部齿槽较大且明显侧向开口,这种形态与某些上龙类的"梳状齿"排列相似,可能反映特殊的捕食适应。

Braincase

颅后区显示基枕骨髁宽大于高(比例0.6),不同于正模标本(0.85)。基蝶骨前部受损,但保留明显的垂体窝。外枕骨-后耳骨复合体的副枕突细长,远端扩展与鳞骨接触,这一特征与牛津黏土组的隐锁龙科有明显区别。

Pterygoid

翼骨前部狭窄后部增宽,形成后翼间窗的侧缘。存在短的前内侧突,证实了先前对基默龙属这一特征的推测。翼骨后部与方骨的接触方式与正模标本一致,不同于 Muraenosaurus leedsii 等物种。

Hyoid

保存完整的舌骨呈椭圆形横截面,一端扁平另一端具圆形关节面,长度约占头骨全长的20%。这是隐锁龙科中首次描述的舌骨材料,为理解该类群的摄食机制提供了新证据。

Axial Skeleton

寰枢椎复合体宽度大于长度(比例1.3),腹侧存在下突。颈椎椎体呈典型的双凹型,具有凸出的边缘,形成独特的双"S"形横截面。颈椎神经棘直立于椎体上方,不同于某些隐锁龙科的后倾形态。

DISCUSSION

Phylogenetic Position

系统发育分析将EC K2134置于基默龙属和北美物种 Tatenectes laramiensis 的多分支中。隐锁龙 Cryptoclidus eurymerus 的位置较先前研究更为基干,反映了该类群复杂的演化关系。

New Information

新标本补充了基默龙属的吻部、眶后棒和后腭区形态,特别是确认了翼骨前内侧突的存在。头骨重建显示该物种具有相对较长的吻部,前眶区与头骨全长比例约0.40,与 Ophthalmothule cryostea (0.43)相似。

Hyoids in Plesiosauria

基默龙属舌骨的发现填补了隐锁龙科在这一解剖结构的空白。比较研究表明,上龙类与蛇颈龙类的舌骨形态存在明显差异,可能反映不同的摄食策略。蛇颈龙类舌骨相对头骨长度的比例(约20-30%)普遍大于上龙类(约17-21%)。

CONCLUSION

EC K2134标本极大地丰富了基默龙属的形态学信息,特别是通过CT技术揭示的解剖细节。首次描述的隐锁龙科舌骨为研究该类群的摄食生态提供了新视角。数字分割模型不仅具有科研价值,也为科普教育提供了优质素材。这项研究展示了现代成像技术在古生物学研究中的重要作用。

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