索尔恩霍芬化石组合中翼龙幼体的致命飞行事故与选择性埋藏模式揭示侏罗纪风暴事件对化石记录的扭曲效应

【字体: 时间:2025年09月07日 来源:Current Biology 7.5

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  研究人员通过分析德国上侏罗统索尔恩霍芬群岛翼龙化石的创伤性损伤与埋藏学数据,揭示了风暴事件对翼龙幼体的选择性埋藏机制。研究发现新生翼龙(Pterodactylus antiquus)的肱骨骨折与飞行损伤相关,证实其早熟飞行能力;定量埋藏学分析提出"灾难性- attritional"双模式(CATT模型),为理解化石记录的保存偏差提供了新框架。该成果发表于《Current Biology》,对重建翼龙生活史及古环境具有重要意义。

  

在侏罗纪晚期的索尔恩霍芬群岛,细腻的板状灰岩保存了地球上最精美的脊椎动物化石。其中翼龙化石因其完整的骨骼和罕见的软组织印痕而闻名于世,长期以来被视为研究这些空中霸主解剖结构和演化历史的关键材料。然而,这些化石记录究竟在多大程度上反映了真实的古生物群落?这个根本性问题一直困扰着古生物学家。

德国莱斯特大学的Robert S.H. Smyth团队在《Current Biology》发表的研究,首次系统揭示了环境灾难如何扭曲了我们对翼龙的认知。通过对两具肱骨骨折的新生翼龙(Pterodactylus antiquus)标本的详细分析,结合40多件标本的定量埋藏学数据,研究人员构建了"灾难性- attritional双模式"(CATT模型),解开了索尔恩霍芬翼龙化石组合的形成之谜。

研究采用多学科交叉方法:紫外荧光摄影(UVFP)技术揭示骨骼微细结构和软组织痕迹;22个骨学特征的系统发育分析确定个体发育阶段;基于488个解剖单元的完整性评分体系量化保存状态;通过骨骼元素相关性分析建立体型估算模型;结合流体力学原理模拟风暴对翼龙飞行的影响机制。样本来源于德国多个博物馆收藏的索尔恩霍芬翼龙标本,包括慕尼黑巴伐利亚州古生物与地质收藏馆(SNSB-BSPG)和哈尔托夫伯格博物馆(MBH)的重要藏品。

新生翼龙的飞行悲剧

研究描述了两件具有相似肱骨斜向骨折的新生Pterodactylus antiquus标本(MBH 250624-07和SNSB-BSPG 1993 XVIII 1508)。

骨折特征显示这是生前遭受的创伤性损伤,与现存鸟类在风暴中因翼面过载导致的骨折模式高度一致。通过22个骨学特征的发育阶段比较,确认这些个体为出生仅数周的新生儿,其完整的翼膜结构证实了翼龙惊人的早熟飞行能力(super-precocial flight)。

双模式的埋藏学革命

定量分析揭示了截然不同的化石保存途径:

小型翼龙(头骨长度<140 mm)主要通过风暴引发的灾难性途径保存,表现为完整的骨骼和软组织;而大型个体则经历长期的 attritional过程,多呈破碎状态。这种差异源于体型相关的浮力特性——新生个体骨骼密实,溺水后快速沉入缺氧底层;成年个体骨骼气腔发达,长期漂浮导致腐烂解体。

类群特异的保存模式

研究扩展分析了其他常见类群:翼手龙形类(ctenochasmatoids)呈现与Pterodactylus相似的"L型"灾难性死亡曲线;而非翼手龙类的喙嘴翼龙(Rhamphorhynchus)则显示"U型" attritional模式。

这种差异反映喙嘴翼龙是潟湖生态系统的原生组分,而其他翼龙多为风暴搬运的外来个体。

这项研究从根本上改变了我们对索尔恩霍芬翼龙动物群的理解。CATT模型不仅解释了为何化石记录中幼体占比异常偏高(63%),也揭示了大型翼龙的罕见性是埋藏过程筛选的结果,而非真实种群结构。风暴事件的选择性采样机制表明,许多古生物学结论可能需要重新评估——包括翼龙的体型演化、群落结构和行为生态等。

研究同时为古生物软组织保存机制提供了新见解:快速埋葬与缺氧环境的协同作用,使得这些1.5亿年前的飞行悲剧得以永恒定格。正如作者强调的,化石记录并非为人类理解而设计,唯有谨慎解读其形成过程,才能避免将保存假象误认为进化真相。这一认识对全球其他特异埋藏化石库的研究具有重要启示意义。
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