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振翅跑動常見於前鳥翼類恐龍
中大美國合作研究
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鑒於這種動物只有麻雀般大小,每秒約 10.5 米的奔跑速度並不符合現實。團隊認為足跡是在較低的速度下產生的,恐龍拍打長有羽毛的臂,從而產生空氣推力,延長了步幅。
香港中文大學(中大)生命科學學院助理教授文嘉棋博士和美國達科他州立大學助理教授 Alex Dececchi 博士領導的古生物研究團隊,重新分析了一條位於韓國的前鳥翼類恐龍快速移動化石足跡,以了解其形成過程。團隊的最新分析,間接支持了前鳥翼類恐龍的高速翼助運動的存在,證實這類行為並不限於鳥類。研究結果已在《美國國家科學院期刊》(PNAS)發表。
這類「痕跡化石」紀錄了恐龍生存時的行為,從而提供了「實體化石」無法呈現的額外資訊。研究人員可根據恐龍的腳印將其運動模式重現。
文嘉棋博士及其團隊特別感興趣的是,「痕跡化石」如何讓我們更了解鳥類及其近親 - 獸腳類恐龍的飛行起源。文嘉棋博士與他長期合作伙伴 Dececchi 博士,以及來自世界各地的研究同儕,根據保存在韓國的白堊紀時期晉州層的腳印足跡,分析了小型小盗龍類獸腳類恐龍(Dromaeosauriformipes rarus)的高速運動行為。
文嘉棋博士(圖片來源:港樂)
Alex Dececchi 博士(圖片來源:達科他州立大學)
研究發現,該類恐龍的步幅與腳印長度比例約為 53。根據是次研究共同作者、普渡大學韋恩堡分校 James Farlow 教授此前編製的 2,637 個獸腳類動物足跡大型資料庫,是次研究對象的步幅與腳印長度比例是最高的。研究團隊亦以 17 隻小盗龍類恐龍化石作對比,重現 D. rarus 臀部高度。
中大及美國達科他州立大學學者證實,前鳥翼類的拍打跑動並不限於鳥類(圖片來源:中大@Julius T. Csotonyi)
「足跡 2」記錄了一頭前鳥翼類恐龍在約一億六百萬年前的下白堊紀時期、經過位於今日韓國的湖岸時快速移動的雙趾痕跡;
A:化石和其中一條痕跡的 3D 深度模型
B:化石及造成足跡的示意圖
Dececchi 博士說:「研究結果顯示,D. rarus 需要每秒約 10.5 米的奔跑速度,才能單靠後肢的力量留下奔跑軌跡。鑒於這種動物只有麻雀般大小,所以這並不符合現實。一般而言,體型較大的動物絕對跑得更快。我們可以透過比較各種動物,例如馬、狗和老鼠,來檢視其速度和體型的關係。D. rarus 的奔跑軌跡顯示其相對速度比任何現存會奔跑的動物、包括鴕鳥和獵豹都要高。相反,我們認為足跡是在較低的速度下產生的,恐龍拍打長有羽毛的臂從而產生空氣推力,延長了步幅。」
有關這項研究的重要性,文嘉棋博士說:「雖然保存下來的足跡不夠長,無法辨別起飛或着陸點,但它確實保存了沿着水平表面的振翅跑動。因此,這項研究對於以「痕跡化石」了解前鳥翼類恐龍和鳥類飛行的起源具有重要意義。我們現在可以擺脫『在飛行演化之前,前鳥翼類恐龍是否使用手臂來協助移動』的爭論,並逐步發現遺漏的細節,例如哪些物種具有這些能力,以及這些能力是在何時發展和發展至什麼程度。」
化石研究國際權威 Anthony J. Martin 教授對團隊表示祝賀:「我祝賀作者們為這類足跡所作的全面研究,並感謝他們為未來的考古工作提供更多找到這類足跡的方法,它們可能比我們想像中更常見。」
國際研究團隊包括發掘這足跡的韓國欽州國立大學 Kyung Soo Kim 教授。團隊又表示,這項研究是為了紀念共同作者 Martin G. Lockley 教授(1950-2023),他具前瞻性的足跡研究啟發了一代又一代的學者。
Martin G. Lockley 教授
來源:香港中文大學
中大美國合作研究
發現「振翅跑動」常見於前鳥翼類恐龍