考古创造:琥珀中的“史上最小恐龙”,大概是

社会热点 2023-03-31 19:07www.dkct.cn热点事件

根源返朴

连年来,跟着科技出书数目激增,出书节拍加速,仅靠论文登载前的少量共行举行审稿,已无法实脚保护论文的品质及稳当性。,论文出书后的共行评价、可反复性考验和相干学术调换正变得越来越要害。高品质的钻研该当经得起时候的考验。

即日,我们收到了来自几位古生物学钻研者的签名文章,置疑中国古生物钻研者邢立达及其协作家3月12日在Nature杂志上以封面文章办法报讲的“世界最小恐龙”,以为其并不属于恐龙大概鸟,而很大概是一件蜥蜴的头骨。假如他们的置疑创造,这篇论文将是古生物学史上最大的黑龙事变之一。

我们期望,如许一次学术性的置疑、计划能增进学界的深刻钻研;我们也期望,大师能借此机遇,深刻地思索该怎么样把闭科技论文的品质,怎么样评介科研截止的品质。

撰文|王   维(中国科学院地质与地球物理钻研所)

李志恒(中国科学院古脊椎动物与昔人类钻研所)

胡   晗(澳大利亚新英格兰大学)

王   敏(中国科学院古脊椎动物与昔人类钻研所)

易鸿宇(中国科学院古脊椎动物与昔人类钻研所)

卢   静(中国科学院古脊椎动物与昔人类钻研所)

北京时候2020年3月12日,《天然》(Nature)杂志以封面文章办法登载了缅甸琥珀中的一项新创造一件不到2厘米的头骨[1]。文章作家邢立达等人将头骨审定为鸟类,而且是一个崭新的物种,他们将这个新物种定名为“眼齿鸟”(Oculudentavis)。因为鸟类是由恐龙的一个支系衍化而来,所以泛义的恐龙包罗鸟类。瞅来,眼齿鸟不不过“世界上最小的鸟类”,也是“史上最小的恐龙”。论文揭穿了恐龙中前所未有的极端“小型化”局面,以及“往日未知的身材宏图”和“未知的生态(典型)”,不妨说是一项很风趣的创造。


图1。 眼齿鸟生态复本图

文章给人的第一影像是这件头骨标本保持得很佳,而且X光扫描和沉修也比拟领会,闭于于缅甸琥珀来说很罕见。,读实脚文之后,我们却爆发了延续串的疑问。论文作家们闭于标本剖解特性的阐明,能得出文章中的审定论断吗?这个头骨果然属于鸟大概者泛义的恐龙吗?

斟酌之后我们创造,论文决定这件头骨属于鸟大概泛义恐龙的凭证并硬,以至一些要害的剖解特性更支援这件头骨属于某种蜥蜴。

假如这件化石不是鸟,也不是恐龙,那这项钻研的十脚论断,以及论断的外表、要害性和科学意思都将无从谈起。


图2。 含有眼齿鸟头部骨骼化石的缅甸琥珀

匍匐径物衍化闭系

我们普遍说的“匍匐径物”早在约2.5亿年前,便衍化出二大繁殖于今的分支,一支喊主龙类(archosaur),包罗鳄类、翼龙、恐龙等。恐龙中的一支衍化成鸟类,所以鸟类可说是一类特化的恐龙。另一支喊鳞龙类(lepidosaur),包罗喙头蜥、蜥蜴、蛇等。属于主龙类的恐龙/鸟,和属于鳞龙类的蜥蜴,不只分居时候早,亲缘闭系很远,而且在骨骼的许多方面,更加是头骨形态上,都存留明显而宁静的辨别。因为中生代的古生去世石无法提取DNA,这些精致、独力的骨骼形态特性,便具备了要害的审定意思,是化石分类的决断性依据。


图3。 匍匐径物衍化闭系简图

疑窦 1

头的形状能证明它是鸟吗?

最先来瞅瞅,作家是用什么凭证链来支援这件标本是鸟的呢?本质上,在整篇论文中,计划标本为什么被归到鸟/恐龙的篇幅极端有限,与其要害性并不符合。论文中独一的陈说是“眼齿鸟的头骨完全展示出鸟类头骨的形态,包罗窄长而尖的吻部、后移的鼻孔、增大且轮澄领会的眼窝、收缩的眶后地区,以及圆顶状的头顶。”瞅来,作家是依据“头型”——即陆续的几许形状,而不是失散的剖解学特性——将这件标本审定为鸟类的。

,这些形状,在匍匐径物中并非惟有鸟才有。趋共衍化局面很常睹亲缘闭系悬殊的不共动物,时常会衍化出十分亲近的形状。蜥蜴中的铲吻蜥(Meroles anchietae)、宁静蜥类(比方Anolis dissimilis),吻部都有不共水平的加长;主龙类中的Avicranium renestoi[2]和Teraterpetonhryneichorum[3],这些和鸟类/恐龙亲缘闭系甚远的匍匐径物,也有嘴尖而长、鼻孔后移、大眼等头型,,只是基于这些陆续形状的相像性,无法得出标本属于鸟/恐龙的论断,既而无法演绎出一系列后续意思,而且还有一些要害的剖解特性告示着这件标本属于蜥蜴的大概性。


图4。 头具有相像鸟的尖长喙部和圆头颅等头型的匍匐径物(点打瞅大图)

(左上)铲吻蜥(根源 https//kienthuc..vn);(右上)宁静蜥;

(第二行)左侧Teraterpeton(根源 https//journals.lib.unb.ca),右侧复本图(根源https//alchetron./Teraterpeton);

(第三行)Avicranium复本图(根源 https//titter./martinhfilipe)

完全形状的趋共衍化

生物形态学钻研的重要准则是基于剖解学特性,而不是完全形状的相像性,来估计生物间的衍化闭系。因为在相像的天然采用压力下,亲缘闭系很远的生物,也时常会衍化出相像的形状,这一局面称为趋共衍化。比方鲨鱼、鱼龙、海豚,分离属于鱼类、匍匐径物、哺乳动物,因为都符合于海洋中的生计,擅长泅水,而衍化出了共样窄长的吻部、流线型身材、鳍状肢和鳍状尾,各自的里面剖解特性却千差万别。再比方,人类和大熊猫的手掌,都有一个不妨握住竹竿的大拇指,人类的大拇指是真实的大拇指,而熊猫的“大拇指”却是加长的腕骨。所以,运用形态学数据估计衍化闭系和分类位子时,失散的、不轻易爆发趋共和回转衍化的剖解学特性,普遍状况下要比复合的、轻易爆发趋共和反复变革的完全形状有更大的分类意思。

疑窦 2

不对理的体系发育分解

体系发育分解,是将须要比拟的物种及其形态特性编码修立成数据矩阵,应用统计学办法来估计各物种间的亲缘闭系,产生树状分支图。论文的体系发育截止标明,眼齿“鸟”是一种十分本始的鸟类,方才方才从恐龙家属中瓦解出来,仅次于鼻祖鸟Archaeopteryx,是暂时“第二本始”的鸟类,它之后是热河鸟Jeholornis

问题在于,论文作家们估计眼齿“鸟”的体系位子时,不过将其搁在一个样品采用全体为鸟类的数据矩阵内运算,而不置于更大的范畴内,比方样品包罗恐龙、蜥蜴等其余匍匐径物的代表。这表示着,在举行分解之前,作家便曾经认定这件标本是鸟。假如这件标本有明显的鸟类辨别特性,如许取样尚可接收;是这件标本不只缺累重要的鸟类辨别特性,而且还有延续串蜥蜴才有的特性拉拢,这时再运用一个样品全为鸟类的数据矩阵举行分解,即是若无其事地、先验地将这件标本归到了鸟类,这在办法上是不对理的。

底下便来瞅瞅这件标本上拉拢了哪些剖解特性,未睹于鸟类大概泛义恐龙,反而在支援它大概属于蜥蜴?

疑窦 3

不眶前孔的鸟?

鸟类和恐龙在头骨上有一个十分宁静而具备辨别性的特性,那便是眶前孔(antorbitalfenestra)。眶前孔在普遍主龙类支系向来保持着,并被动作主龙类头骨的一个要害的公有衍征,纵然有极少量与其余孔愈合大概紧闭,也都留有陈迹。是,正如论文作家们曾经注沉到的,琥珀头骨上并不眶前孔1,也不眶前孔留住的所有陈迹。这十分奇异,要了解,固然从主龙类祖宗衍化到兽脚类恐龙,再衍化到鸟类,以及鸟类后续的百般化历程中,头骨爆发了不少伟大的转变,眶前孔存留这一特性却向来十分宁静。

论文作家闭于这件标本实脚缺失眶前孔是有阐明的“因为头骨小型化,引导眶前孔丧失。”[1],这件标本既然巨细和蜂鸟头骨一致,那蜂鸟的眶前孔能否也丧失大概蜕化呢?究竟上,百般蜂鸟的眶前孔全体都完完备整地保持着。瞅来,这种阐明不太站得住脚。

比拟之下,十脚的蜥蜴都不眶前孔。从这件标本不眶前孔来瞅,它不太大概是恐龙大概鸟,反而大概是蜥蜴。


图5。 鸟、蜥蜴、恐龙眶前孔比拟图(赤色地区为眶前孔)(点打图片搁大)

疑窦 4

长着侧人丁的“鸟”?

许多熟习匍匐径物形态的读者大概都了解,十脚恐龙/鸟类的十脚牙齿,都是长在颌骨齿槽里的“槽人丁”(thecodont)。而蜥蜴牙齿的着生办法则截然不共,是从颌骨的外表长出的“端人丁”(acrodont)大概侧外表长出的“侧人丁”(pleurodont)。依据论文的图及刻画,这件化石中,上颌骨的牙齿明显是侧人丁,这种着生办法在蜥蜴中常睹,在恐龙和鸟类中是史无前例

 


图6。 匍匐径物牙齿着生办法[4] 。左列从上至下顺序为槽人丁、端人丁、侧人丁。右图是眼齿鸟的牙齿,为侧人丁。


图7。(左)霸王龙的牙齿(根源pintrest.);(右)环颈蜥的牙齿(A.K。 Lappin摄)

疑窦 5

神奇的方轭骨

在眼眶的下后方有不方轭骨(quadratojugal),是蜥蜴和恐龙/鸟头骨的又一大辨别。已知十脚恐龙和十脚基搞类群的中生代鸟类都有方轭骨。在先进的今鸟类中,方轭骨在轭骨支终局愈合在了所有,而蜥蜴则实脚不方轭骨。在论文头骨线图的侧视图上,作家们在这个位子朦胧绘了一齐骨头,是却不作出所有标注,更不证明这是方轭骨。不只如许,在线图的顶视图、CT数据的沉修中,这个位子瞅起来却又不像有方轭骨,作家也依然不作出所有标注,以至论文全文及附件居然都闭于方轭骨只字未提。

方轭骨的存留与否闭于标本的分类归属至闭要害,,论文不提方轭骨的干法几乎是不堪设想。作家绘的这块骨头终归存不存留?惟有闭于标本大概扫描数据举前进一步沉修,这一谜团才华解启。假如方轭骨在标本中不存留,那又将证明这件头骨不是鸟/恐龙的头骨。

疑窦 6

蜥蜴才有的巩膜骨

论文中这件琥珀头骨的巩膜环保持得很佳。巩膜环是许多匍匐径物眼睛中的一圈骨片,起到加固眼球、维持眼球形状的效率。这些骨片称为巩膜骨。恐龙和鸟也有巩膜环,每一派巩膜骨的形状都很简略。在这件琥珀头骨中,每片巩膜骨中段缩窄,完全呈勺状——这种形状相称有辨别性,只在蜥蜴中创造过,在恐龙和鸟类中从。论文作家在本文中也提到了这一点。


图8。 巩膜骨形态闭于比。闭于比瞅来眼齿鸟的巩膜骨与绿蜥巩膜骨形状相像,而与鸡巩膜骨极为不共。

疑窦 7

史上牙齿最多的“鸟”?

论文中这件琥珀头骨上的牙齿十分 十分多(仅上颌右侧便有23颗),胜过了暂时已知十脚的鸟类。现生鸟类牙齿已实脚丧失,纵然在古鸟类中,牙齿大多也曾经蜕化到很少。

那标本会不会是兽脚类恐龙呢?在这件琥珀头骨上,齿列蔓延得很靠后,末尾面有4颗牙都长到了眼眶下方,这在几乎十脚古鸟类和兽脚类恐龙里,都不涌现过。

鱼鸟(Ichthyornis)是已知牙齿最多的鸟,它单侧也惟有18/20颗5,上颌齿列止于眼眶前缘。而且,鱼鸟较多的牙齿与次生的食鱼风俗有闭。这件琥珀标本如许微弱,生怕不会重要食鱼。

是,牙齿较多,以及齿列明显蔓延到眼眶下方,这二个特性的拉拢在蜥蜴中是很常睹的。

以上几个与蜥蜴有闭的要害剖解学特性均不支援这件标本为鸟类大概恐龙类。除此除外,还有一些生物学普遍熟习上的明显疑窦。

疑窦 8

体型巨细

论文的重要“卖点”之一是琥珀头骨的巨细。这件并非幼体的头骨取消吻部,长度是7.1mm,差不多惟有绿豆巨细,一朝决定是恐龙(大概者鸟),便是世界上已知的最小的恐龙(大概者鸟)。是,跳出来想,这恰巧证明标本的巨细闭于恐龙大概鸟来说不对常理,大概起码是极为常睹的。而假如这件琥珀头骨是蜥蜴,那这个巨细便实脚合理了。论文中提到Lacerta属的蜥蜴,其巩膜骨形态与琥珀标真相像,而且头骨巨细也和这件琥珀头骨邻近。而且世界上还有更小的蜥蜴,比方现生的矮子变色龙(Bradypodion),不共个别的头骨惟有4.5mm到6.4mm长[6],比这件琥珀头骨更小。


图9。 小型蜥蜴。(左)胎生蜥蜴(根源https//janosiki.flog.pl/);(右)矮子变色龙(根源http://.chameleoncaremanual.)

疑窦 9

不羽毛?

暂时报讲的十脚含有鸟类大概者恐龙的缅甸琥珀里,都不共水平保持了羽毛。论文里这枚琥珀的内含物保持极佳,可奇异的是,这枚“鸟头”上却找不到涓滴羽毛的陈迹。差异,小心考察论文供给的琥珀照片,在头骨后部创造有一些明显有鳞片纹理的物体。天然,这并不行说这些鳞片纹理属于这个动物,而且不羽毛保持,也并不行证明这件标本必定不是鸟,因为头骨大概是白骨化后才被包裹进琥珀的。无疑,不羽毛,便即是缺失了支援这件标本是鸟的决断性凭证。


图10。 眼齿鸟照片搁大图,红圈表示头后部似鳞片状物资

疑窦 10

奇异的谈话和逻辑链

我们注沉到,作家在论文顶用了不少不置可否的词汇。比方,纲要里只用了“bird-like”(像鸟的),而不斩钉截铁的说是“bird”。正文中作家又说,这个头骨与十脚鸟类、以至十脚恐龙都太不普遍了。再比方,论文末尾归纳说基于眼齿鸟的十分 十分形态(明显与其余十脚鸟都不普遍),新的创造极端大概转变现有的分类截止。

我们并不领会,这能否表示着论文作家本人也不决定这件标本是鸟/恐龙,仍旧蜥蜴?

假如是如许,作家却只是很模糊地提到了“分类的不决定性”,犹如他们不过不决定这件标本终归属于鸟仍旧恐龙,因为在演绎标本的要害性和科学意思时,作家们依然实脚只斟酌了该标本属于恐龙/鸟的估计。

共时,回味无穷的是,纵然作家在论文中曾经提到了标本所具备的一系列剖解特性,而且这些特性惟有蜥蜴才有,在十脚已知恐龙/鸟中找不到,他们却通篇实脚不提出一丁点这件标本属于蜥蜴的大概性。

此地的致命问题在于,这件标本之所以能登载在《天然》杂志上,其要害性全都修树在标本属于鸟/恐龙的估计之上——从文章标题“Hummingbird-sized dinosaur”(“蜂鸟巨细的恐龙”)便可知。痛惜,如上所述,暂时的科学凭证远不及以将这件标本归到鸟大概恐龙中。而且,标本反而具有一系列蜥蜴的审定特性,大概喊公有衍征。

假如这件标本不过一种形态奇异的蜥蜴,那它便不过一个比拟普遍的创造了。蜥蜴的百般性从中生代向来到当前都很高,这件标本非不是世界最小的蜥蜴,也不行决定它是蜥蜴中“未知的身材宏图”大概“新的生态典型”,而且缅甸琥珀中也曾经报讲过洪量保持很佳的小型蜥蜴[7,8]。一朝证明这件标本不是鸟/恐龙,这篇论文的钻研程度,以至这件标本的科学意思,便远无法到达《天然》大概其余高效率力期刊的央求了。

后续

提议

化石创造是古生物学的魅力之一。正因如许,当新的化石资料戴来奇异的新形态时,须要“有一分凭证说一分话”,谨严地举行比拟辨别,尽大概周到地斟酌百般阐明的大概性及相映的意思。,这篇《天然》封面论文的作家却在缺累稳当凭证的状况下,将一件具有

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