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翼龙的简单历史翼龙类型翼龙的证据翼龙进化翼龙飞行

作者:孜然实验室
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Quetzalcoatlus Northropi是一架小型飞机,是白垩纪时期最大的翼龙之一。

翼龙在希腊语中被命名为"有翅膀的蜥蜴",是一群飞行爬行动物,大约在2.15亿年前出现在地球上。它们是第一批出现在空中的脊椎动物,比鸟类和蝙蝠早了数千万年。虽然从技术上讲它们不是恐龙,但它们与恐龙生活在同一时期,并在大约6500万年前彗星撞击导致地球混乱时灭绝。在飞行结束时,翼龙已经遍布世界各地,生活在今天的北美,南美,欧洲,亚洲,非洲和澳大利亚。

不幸的是,我们没有时间机器把我们带回翼龙时代,但我们有古生物学家,科学家研究和解释化石。他们已经能够使用古老的岩石和骨头来发现一些关于这些生物如何进化,它们看起来像什么以及它们如何飞行的惊人发现。一旦你认识了翼龙,你就会明白为什么有人称它们为"龙"。

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无齿翼龙(翼龙)创造了今天流行的典型翼龙形象。

大多数人从电影中知道翼龙,但不幸的是,电影并没有解释这些神奇生物的多样性。例如,它们出现在1933年的"金刚"和2001年的"侏罗纪公园III"中。事实上,古生物学家已经发现了大约130种翼龙,从飞机大小的Quetzalcoatlus northropi到小型鸣禽大小的隐居森林翼龙。有些有牙齿,有些有尾巴,牙冠的形状和大小各不相同。事实证明,事实比电影更有趣。

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隐居森林翼龙(Nemicolopterus crypticus)

但是,在我们继续前进之前,好莱坞从哪里获得灵感呢?翼龙来自无齿翼龙,翼展可达7米宽,无齿长鳃和骨冠。电影制作人可能会选择这些标志性的生物,因为它们是最早且经常被发现的。古生物学家OC Marsh于1870年在堪萨斯州西部收集了第一批化石,此后已经挖掘了1000多个标本,使其成为地球上最具标志性的翼龙之一。无牙翼龙也是美国发现的第一只翼龙,没有什么比英雄的形象更合适的了!

无牙翼龙本身有点奇怪,而其他翼龙则将事情提升到一个全新的水平。一种方法是交叉整个头部的冠部。以皇帝的古代翼龙为例,这是巴西东北部白垩纪晚期的翼龙。它的冠冕看起来像一艘帆船的帆从后脑勺向外扇动,非常适合该国的狂欢节庆祝活动。Nyctosaurus是同一时期的另一种翼龙,其鹿角式冠冕是其头骨长度的三倍。

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皇帝的远古神翼龙(Tapejara imperator)

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夜狐龙

然后是南方翼龙,一种始于阿根廷白垩纪时期的翼龙。这种生物比没有牙齿的翼龙小得多,翼展刚刚超过1.3米,并且有一个长而向上弯曲的鼻子。埋在下颌的是1000多颗长长的针状牙齿,使南方翼龙看起来像是有巨大的牙齿。这种奇怪的外观使翼龙研究人员称其为"有翼牙刷"。

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南普特龙道斯特罗

头冠

翼龙最独特的特征之一是冠,这是一种由材料和骨骼支撑的引人注目的软组织结构。有证据表明它们甚至可能具有鲜艳的颜色。无论外观如何,表冠的实际用途都存在显著差异。一些古生物学家认为它们有助于翼龙区分彼此,而另一些古生物学家则认为它们会吸引配偶,调节热量,或者在空中充当方向舵或水中的龙骨。

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很难找到好的翼龙化石,因为在化石过程中,小动物的薄而空心的骨头通常不能很好地固定。这些真实的故事讲述了这些古老的爬行动物如何飞行的迷人故事。

在古生物学家弄清楚如何在侏罗纪公园重新创造翼龙之前,他们将不得不依靠化石来解释这些生物的形状。自从翼龙在18世纪末首次被发现以来,它们一直试图以不同程度的成功这样做。

正如你所看到的,好的翼龙化石相对罕见,而且往往不完整,因为它们的轻质空心骨骼脆弱,特别不适合化石保存。即使找到了好的标本,在提取、运输和制备过程中也很容易损坏。因此,翼龙构成了一个特别具有挑战性的问题,古生物学家仍在试图将其拼凑在一起。

没有人确切知道是谁发现了第一只翼龙,它是在1767年至1784年间在德国一个拥有1.5亿年历史的石灰岩地层中挖掘出来的。然后标本到达了意大利博物学家科西莫·亚历山德罗·科里尼(Cosimo Alessandro Collini),他实际上不知道该怎么办。他错误地得出结论,翼龙异常长的四根手指支撑着划桨的鳍,尽管他解释说,这些骨头是在一个古老的泻湖中发现的,周围环绕着化石海洋生物。直到1801年,法国博物学家乔治·居维叶(Georges Cuvier)才指出,该标本(后来被他称为"翼龙翼龙")不是鳍,而是翅膀。尽管早期对翼龙感兴趣,但古生物学家很快就对化石失去了兴趣,因为它们的稀缺性和对化石知之甚少。

到20世纪70年代,现代理论和技术使翼龙重新成为人们关注的焦点。尽管古生物学家长期以来一直怀疑飞行爬行动物是食鱼动物,但新的研究表明,它们的食物率要低得多,包括微小的淡水无脊椎动物,甚至是小型恐龙。巢穴和化石卵的发现表明,翼龙可能会聚在一起产下软壳蛋,然后被埋葬以保护。2004年发现的一个蛋甚至包含一只未孵化的翼龙!基于这一发现,古生物学家能够确定这些生物很可能能够照顾自己,甚至在孵化后不久就会飞行。此外,牙冠可能是雄性独有的。

显然,有很多令人兴奋的研究。

翼手龙

自从Cuveye在1812年将他的标本命名为"翼龙"以来,"翼龙"一词经常被用作所有飞行爬行动物的通用术语。今天,古生物学家很快指出,正确的术语是"翼龙"。

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在19世纪,科学家乔治·居维叶(George Cuvier)认为这些巨型生物是爬行动物。

当博物学家在19世纪初开始研究翼龙化石时,他们可能有同样的反应:那是什么?它们实际上没有什么可比较的,所以误导性的理论比在风中飞行的翼龙更快。但这是科学,新的发现很快就带来了新的知识,现在古生物学家对翼龙在进化史上的地位有了更多的了解。

鉴于它们共同的飞行能力,科学家最初试图将翼龙与现代鸟类和蝙蝠联系起来也就不足为奇了。解剖学和外科教授塞缪尔·托马斯·冯·索梅林(Samuel Thomas von Sommering)在19世纪初首次提出这种生物是某种蝙蝠,但只有一些美丽的大耳毛翼龙画作支持这一理论。古生物学家哈里·西利(Harry Seeley)在他1901年出版的《天空中的龙》(Dragons in the Sky)一书中也做了类似的事情,他在书中坚持认为鸟类是翼龙的后代。

虽然两人有很多错误的原因,但最基本的解释与翅膀有关。在蝙蝠和翼龙中,它们的翅膀是由手臂和腿之间伸展的薄膜制成的。然而,翅膀的外部由蝙蝠的四根手指支撑,而翼龙仅由一根手指支撑。鸟的翅膀主要由手臂支撑,显然覆盖着羽毛。

目前尚不清楚的是翼龙之前发生了什么。当法国博物学家Cuveyer在19世纪初提出翼龙是爬行动物时,他朝着正确的方向迈出了一步(尽管该理论在下个世纪没有被完全接受)。从那时起,古生物学家一直在做无聊的研究,试图把它们放在爬行动物的家谱上。问题是,没有人发现过原翅龙-翼龙和蜥蜴状祖先之间的过渡化石。但这并没有阻止古生物学家的猜测。解释翼龙起源的四种主要理论之一似乎是最受认可的理论之一,即它们被放置在鸟臀目中,有点像恐龙姐妹。

翼龙不是恐龙

不要试图称翼龙为"会飞的恐龙"。虽然这两组可能是相关的,但它们不是一回事。正如有些人说我们有一袋袋的动物:它们有一些共同点,但仍然有一些非常大的差异。

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多年来,研究人员一直在质疑翼龙的飞行能力,但我们现在知道它们强大的手臂和轻巧的翅膀是如何发射它们的。

很难想象任何长颈鹿大小的动物从地面起飞并长时间停留在空中。毕竟,鸟类和蝙蝠远没有那么大!但是,当谈到翼龙时,不要忘记你对现代飞机的了解。这些飞行爬行动物,比我们的羽毛朋友早飞行了大约8000万年,它们有自己的策略飞向空中,在史前地球上空翱翔。而且,事实证明,他们实际上擅长飞行。

翼龙的翅膀由一层膜组成,膜延伸到腿,手臂和特别长的四根手指之间。它们的飞骨,空心而像扑克牌一样薄,非常轻巧灵活,而且非常坚固。它们支撑皮肤和肌肉膜,从前到后的长纤维增强皮肤和肌肉膜。该系统允许翼龙调整其翅膀的张力和形状,以获得最大的飞行能力。

但是他们是如何起飞的呢?像现代蝙蝠和鸟类一样,翼龙不会直接用翅膀在空中飞行。在展开翅膀之前,它们必须向空中开火。起初,古生物学家认为他们跳过后腿,因为这是鸟类的策略。然而,对翼龙解剖学的进一步研究表明,这些生物的手臂实际上比它们的腿更强壮 - 与鸟类相反。再加上新的发现,它们是跷跷板(用四肢行走),这表明翼龙也使用所有四肢将自己弹出到空中。更多的肢体意味着更大的力量,即使是最大的翼龙也可以做到这一点。

虽然这种起飞策略已经存在了2亿多年,但最近引起了美国国防部的注意。他们希望与翼龙研究人员合作开发一种飞机系统,允许飞行员快速垂直发射或在没有大量燃料的情况下起飞。