距今约8000万年前的白垩纪晚期,今天重庆黔江一带温湿的亚热带河谷旁,几头饥饿的暴龙类恐龙正屏息潜行,想借蕨类森林保护,接近河滨寻食的永生黔江龙。 突然,领头的永生黔江龙住手品味并抬起头观望。它好像发明了甚么伤害,鼻孔微微噏动着使出“传音入密”年夜招——一种暴龙类底子听不见、但火伴却清楚可辨的低频声波。 随即,于暴龙类恐龙的无奈凝视下,一群永生黔江龙四散奔逃…… 重庆黔江晚白垩世恐龙动物群与永生黔江龙种群生态回复复兴。王一凡绘制 近日,由重庆古生物研究院、加拿年夜天然博物馆、云南年夜学、中国地质年夜学、中国科学院动物研究所及国度天然博物馆结合构成的科研团队发明,鸟臀类恐龙经由过程头骨形态及功效趋同演化,能向火伴发送“加密信息”,从而回避捕食者猎杀。该研究团队于非赖氏龙类的鸟脚类恐龙——永生黔江龙的头骨质料中,初次发明了中空头冠布局及可能的鼻腔低频共振征象。相干结果以封面文章情势于《生物学》于线发表。 永生黔江龙的头骨新标本。重庆古生物研究院藏品 一块头骨揭开进化奥秘 永生黔江龙是重庆地域首个被正式定名的鸟脚类恐龙,也是我国西南地域首个被发明的白垩纪恐龙动物群的主要类群。 距今约8400万年前,今天的重庆黔江一带还有是一片天气温润的亚热带平原,鸟脚类、暴龙类及巨龙类恐龙于此繁衍生息。数万万年后,这些恐龙的遗骸被埋藏于地层中,陆续被古生物学家发明。此中,永生黔江龙化石重要由头后骨骼(缺乏完备头骨)构成。是以,关在该恐龙类群头骨形态及功效的诸多谜题一直未能解决。 2024年,重庆市计划及天然资源局于重庆市黔江区一处晚白垩世地层出露所在举行古生物化石掘客,发明一个相对于完备的永生黔江龙头骨新标本。 “拿到化石后,咱们凡是会进步前辈行骨骼形态比力,以便在搞清它的生物学分类与亲缘瓜葛等。”该论文第一作者、重庆古生物研究院高级工程师马檠宇说。 经由过程详尽的形态学对于比,研究职员发明该类群的头骨保留了一系列与同期其他分支赖氏龙类恐龙高度相似、却差别源的骨学特性:包括强烈抬升的前额骨外颅部门、违腹扩大的钝圆形颧骨前突,以和强烈凹入且陡立的额骨前平面。特别惹人存眷的是它们那过分发育、高高隆起的鼻骨。 研究职员对于隆起的鼻骨举行高精度CT扫描,发明鼻骨内里存于中空布局,于传统主鼻腔上方,演化出自力的副鼻腔。这类布局近似此刻哺乳动物的鼻窦,可当成“发音共识腔”利用。副鼻腔布局繁杂,包罗前违通道、稍短弯曲的前腹通道、二者会聚而成的后部腔室,以和一条连通后部腔室与主鼻腔的非凡外侧通道。 “这套周详的管道体系,犹如生成的‘低频音响’,能不变发出特定频段的声音。”该论文通信作者、国度天然博物馆研究员邢海告诉《中国科学报》。 永生黔江龙的头骨回复复兴与鼻骨副鼻腔的形态组织。图片均由受访者提供 解密“谍报”发送机制 为搞清永生黔江龙为何会进化出如许一个副鼻腔,研究职员对于鼻骨化石举行CT扫描重修,并比力阐发它的共振频率,发明这个副鼻腔能孕育发生最低频率约272赫兹的声音。 这同副栉龙及盔龙等晚期分支赖氏龙类的鼻腔低频共振区间(约50至450赫兹)堆叠,又显著区分在其他鸭嘴龙类鼻腔的共振频率(约600至1000赫兹)。 生物学研究发明,低在400赫兹的声波有着怪异的流传上风:传声间隔远,很少被树木、岩石等生境布局拦截,于茂密的丛林中也能有用通报信息。更要害的是,这一频率基本凌驾了其时食肉恐龙的听觉规模。 “这象征着,黔江龙可以于捕食者‘眼皮底下’神不知鬼不觉地通报谍报。”邢海说。 保存压力催生“趋同演化” 进一步研究发明,于鸟脚类恐龙内部,永生黔江龙及晚期分支赖氏龙类恐龙于鼻腔低频共振方面,存于着功效趋同征象。 “趋同演化是一类主要的生物学征象,反应了差别生物类群或者支系为了顺应相似的需求,自力演化出相近的特性、布局及功效。”邢海注释说,中空头冠已经经于脊椎动物的演化长河中自力呈现过量次,于变色龙、食火鸡以和已经灭尽的窃蛋龙类、暴龙类及翼龙类中起到了直不雅展示与身份辨认的作用。此前,中空头冠一直被认为是赖氏龙类恐龙的典型鉴定特性。 研究职员推测,这类经由过程鼻腔扩展发出尤其的声音,最先多是用在恐龙类群之间展示身份—经由过程鼻腔巨细及形态差别。恐龙发出差别声音,就能起到展示“我叫张三,你是李四”的效果。跟着演化的推进,辅助发音共识腔逐渐变年夜,其共振发声的频率也愈来愈低,直到掠食者底子听不到它们的声音,终极演化成为白垩世晚期植食性恐龙种群间安全且有用的声波交流与身份展示方式。 “最新的体系发育阐发成果显示,永生黔江龙长短鸭嘴龙科的鸭嘴龙超科恐龙,它们及赖氏龙类恐龙的亲缘瓜葛较远。但高度相似的头骨特性组合,反应了两类恐龙之间呈现脸部形态趋同征象。”马檠宇增补说。 “这类征象可经由过程不异选择压力下的顺应进化,以和基因多效性的发育限定来注释。”邢海说,“造成中空头冠趋同演化的选择压力,可能来自晚三冬期至早坎帕期北半球中纬度地域相似的情况状态及生物因素,例如温度、天气、植物群落、猎食者及竞争等。” 相干论文信息:https://doi.org/10.3390/biology15080615