【#新疆发现两恐龙新属新种#：中国丝路巨龙与新疆哈密巨龙】8月12日，《自然》旗下期刊《科学报告》在线发表中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员汪筱林领导的中国和巴西合作团队的研究论文https://t.cn/A6IIz3J2，报道了新疆早白垩世哈密翼龙动物群中恐龙化石的最新研究成果。
“新研究的的3件恐龙化石中保存较好的两件分别被命名为中国丝路巨龙与新疆哈密巨龙，这是新疆下白垩统地层中首次报道的蜥脚类多孔椎龙类恐龙，也是哈密翼龙动物群恐龙化石的首次报道。”第一作者和通讯作者之一汪筱林告诉《中国科学报》。
图1：中国丝路巨龙（左）与新疆哈密巨龙（右）及哈密翼龙动物群生态复原图。（创作/赵闯，科学指导/汪筱林）
图2：中国丝路巨龙（红色）与新疆哈密巨龙（黄色）骨骼保存示意图。（Maurilio Oliveira绘）
中国丝路巨龙和新疆哈密巨龙的研究增加了哈密翼龙动物群的多样性，同时也增加了我国早白垩世蜥脚类恐龙的多样性。两种多孔椎类恐龙的出现，为这一恐龙类群的演化提供了新的信息，进一步证明了亚洲早白垩世多孔椎龙恐龙的广泛多样性。
△ 蜥脚类恐龙中的超大个子家族
这次报道的3件恐龙化石都属于蜥脚类的多孔椎龙类，化石均不完整，分别保存了一段关联的颈椎、一段关联的尾椎和一段荐椎，另外还有一枚与尾椎保存在一起的兽脚类恐龙的牙齿。依据颈椎特征建立了盘足龙类一新属种：中国丝路巨龙；依据尾椎特征建立了巨龙类一新属种：新疆哈密巨龙。
此次研究的多孔椎龙类恐龙是哈密翼龙动物群中首次发现的非翼龙类脊椎动物，均产自于哈密翼龙化石的相当层位，3件标本的产出地点相距约2-5km。
多孔椎龙类是蜥脚类恐龙巨龙形类中的一支，生存于侏罗纪晚期至白垩纪晚期，多样性比较丰富，其化石在全球各大陆都有发现。
多孔椎龙类大多体型庞大，如阿根廷龙体长超过30米。多孔椎龙类主要特征包括颈部和前肢较长，至少具有15节颈椎，不同于尾巴极长、前肢较短的梁龙类；牙齿呈棒状，不像腕龙类那样具有勺状的牙齿。
多孔椎龙类恐龙各物种之间系统发育关系尚存在争议，一些研究者认为多孔椎龙类由巨龙类和包括盘足龙类在内的若干基干物种组成；另一些研究者则认为多孔椎龙类仅由巨龙类和若干基干物种组成，盘足龙类不属于多孔椎龙类。
近年来，多孔椎龙类的化石在我国一些地方的白垩系地层中陆续被发现和研究报道，其主要分布在甘肃、河南、山东、辽宁、广西等地区，其中上世纪20年代盘足龙最早发现于山东蒙阴。
之前，在新疆白垩系地层中还没有发现过多孔椎龙类化石，唯一的蜥脚类恐龙是在准噶尔盆地下白垩统吐谷鲁群发现的似亚洲龙，由于标本破碎，其分类位置和命名有效性尚存在争议。
新研究的恐龙化石由哈密科考队发现于吐哈盆地下白垩统吐谷鲁群胜金口组中，与哈密翼龙化石共生保存。由于化石长期暴露于极干旱强风沙的戈壁地区，在地表风化破碎严重，科考队分别于2008年、2013和2016年进行了抢救性采集。
自2006年以来，中科院古脊椎所哈密科考队连续十多年在哈密戈壁进行科考工作，在翼龙研究上取得了若干令人瞩目的成果。
△ 丝路巨龙和哈密巨龙体长约20米左右
研究者发现，与中国丝路巨龙保存在一起的还有一残破的哈密翼龙下颌，说明这些大型的巨龙类恐龙与哈密翼龙共同生活在白垩纪的天空和陆地。保守估计中国丝路巨龙的体长超过20米，而新疆哈密巨龙的体长约为17米。
由于化石暴露地表风化极其严重，三件标本仅残留了部分表面破碎的椎体，抢救性采集后，科考队技术人员对尚埋藏在岩石中没有暴露地表的另一侧进行了科学修理。
修理后显示，三件标本分别为6节关联的颈椎及颈肋、7节关联的尾椎和一段破碎的荐椎，其中前两件标本分别命名了中国丝路巨龙和新疆哈密巨龙。
中国丝路巨龙保存了6节关联在一起的较完整的颈椎，分别为第10-15节，单个颈椎的长度在455-540 mm之间，6节颈椎的长度约3米，保守估计中国丝路巨龙的体长超过20米。
详细的形态学观察发现，中国丝路巨龙颈椎存在一厚的上突-前关节突隔板和呈下垂状的颈肋，与其它保存颈椎的盘足龙类相比，其颈椎的上突-前关节突隔板的方向、前关节突-横突隔板的方向、颈椎椎体侧凹的发育程度等特征与其它已知的物种存在明显的差别。
新疆哈密巨龙保存了7节关联在一起的尾椎，分别为第4-10节，中间5节较完整，单个尾椎长度从210-320 mm不等，是蒙古发现的晚白垩世后凹尾龙（体长约12米）对应尾椎平均长度的约1.5倍，保守估计新疆哈密巨龙的体长约为17米。
其鉴定特征包括尾椎神经嵴和神经弓的高度总和大于椎体高度，最前部尾椎的椎弓矢状扩展，后关节突隔板与神经棘横突隔板窝深，最前部尾椎的横突指向上方，尾椎序列的横突从指向上方到指向下方转变突然，没有过渡等。
新疆哈密巨龙是亚洲发现的为数不多的巨龙类的蜥脚类恐龙之一，它展示了蜥脚类不寻常的组合特征。
研究者详细比较了哈密巨龙和其它巨龙类的形态特征，发现新疆哈密巨龙的尾椎椎体长度、前凹形的尾椎椎体、尾椎椎体侧面接近腹部具有的隆嵴、横突的形状和方向等特征与东亚已知的其它巨龙类有着明显的差别。与新疆哈密巨龙共同保存的还有一枚兽脚类恐龙牙齿，这也是哈密翼龙动物群中首次报道的兽脚类恐龙化石。
由于在新疆哈密巨龙的骨骼上未发现兽脚类恐龙的牙印，不能确定是否存在兽脚类恐龙进食巨龙类尸体的现象。蜥脚类都是四足行走食植性的，这些大型食植恐龙和食肉兽脚类恐龙的发现和研究，大大增加了哈密翼龙动物群物种和生态多样性。
△ 系统发育分析基本确认两类新恐龙的分类位置
由于多孔椎龙类恐龙的物种数量比较多，前人的系统发育研究对不同的演化支各有侧重。
研究者选取2019年最新的两个系统发育矩阵对哈密新发现的多孔椎龙类的系统发育位置进行了分析，其中Filippi等侧重于包含多孔椎龙类在内整个巨龙形类的系统演化关系，共含有83个物种和405个特征；Mannion等则侧重于多孔椎龙类的系统演化，共含有120个物种和548个特征。
由于新标本中荐椎化石比较破碎，可用于鉴定的特征较少，仅能确认其属于多孔椎龙类，所以在系统发育中基本没有考虑。
为了确定颈椎和尾椎是否属于同一类型，将颈椎和尾椎的特征作为一个整体放入两个矩阵中进行分析，这个组合类型与盘足龙属（Euhelopus）构成姐妹群，但支持这一姐妹群的特征仅为颈椎的特征，同时却使得严格合意树比原来的结果增加了很多未解决的多分支结构。
再将颈椎和尾椎的特征分开，作为两个类型进行分析，以颈椎为代表的中国丝路巨龙在两个矩阵的分析中都和盘足龙属构成姐妹群，且有多个特征支持，代表与盘足龙有着密切的亲缘关系，所以中国丝路巨龙属于盘足龙类。
而以尾椎为代表的新疆哈密巨龙在两个矩阵的分析中都位于巨龙类中，但是新疆哈密巨龙的加入使得整个巨龙类增加了未解决的多分支结构，同时其本身的系统位置在两个矩阵的分析中也不相同，所以其更进一步的系统位置还不能确认。https://t.cn/A6IIz3JA
“新研究的的3件恐龙化石中保存较好的两件分别被命名为中国丝路巨龙与新疆哈密巨龙，这是新疆下白垩统地层中首次报道的蜥脚类多孔椎龙类恐龙，也是哈密翼龙动物群恐龙化石的首次报道。”第一作者和通讯作者之一汪筱林告诉《中国科学报》。
图1：中国丝路巨龙（左）与新疆哈密巨龙（右）及哈密翼龙动物群生态复原图。（创作/赵闯，科学指导/汪筱林）
图2：中国丝路巨龙（红色）与新疆哈密巨龙（黄色）骨骼保存示意图。（Maurilio Oliveira绘）
中国丝路巨龙和新疆哈密巨龙的研究增加了哈密翼龙动物群的多样性，同时也增加了我国早白垩世蜥脚类恐龙的多样性。两种多孔椎类恐龙的出现，为这一恐龙类群的演化提供了新的信息，进一步证明了亚洲早白垩世多孔椎龙恐龙的广泛多样性。
△ 蜥脚类恐龙中的超大个子家族
这次报道的3件恐龙化石都属于蜥脚类的多孔椎龙类，化石均不完整，分别保存了一段关联的颈椎、一段关联的尾椎和一段荐椎，另外还有一枚与尾椎保存在一起的兽脚类恐龙的牙齿。依据颈椎特征建立了盘足龙类一新属种：中国丝路巨龙；依据尾椎特征建立了巨龙类一新属种：新疆哈密巨龙。
此次研究的多孔椎龙类恐龙是哈密翼龙动物群中首次发现的非翼龙类脊椎动物，均产自于哈密翼龙化石的相当层位，3件标本的产出地点相距约2-5km。
多孔椎龙类是蜥脚类恐龙巨龙形类中的一支，生存于侏罗纪晚期至白垩纪晚期，多样性比较丰富，其化石在全球各大陆都有发现。
多孔椎龙类大多体型庞大，如阿根廷龙体长超过30米。多孔椎龙类主要特征包括颈部和前肢较长，至少具有15节颈椎，不同于尾巴极长、前肢较短的梁龙类；牙齿呈棒状，不像腕龙类那样具有勺状的牙齿。
多孔椎龙类恐龙各物种之间系统发育关系尚存在争议，一些研究者认为多孔椎龙类由巨龙类和包括盘足龙类在内的若干基干物种组成；另一些研究者则认为多孔椎龙类仅由巨龙类和若干基干物种组成，盘足龙类不属于多孔椎龙类。
近年来，多孔椎龙类的化石在我国一些地方的白垩系地层中陆续被发现和研究报道，其主要分布在甘肃、河南、山东、辽宁、广西等地区，其中上世纪20年代盘足龙最早发现于山东蒙阴。
之前，在新疆白垩系地层中还没有发现过多孔椎龙类化石，唯一的蜥脚类恐龙是在准噶尔盆地下白垩统吐谷鲁群发现的似亚洲龙，由于标本破碎，其分类位置和命名有效性尚存在争议。
新研究的恐龙化石由哈密科考队发现于吐哈盆地下白垩统吐谷鲁群胜金口组中，与哈密翼龙化石共生保存。由于化石长期暴露于极干旱强风沙的戈壁地区，在地表风化破碎严重，科考队分别于2008年、2013和2016年进行了抢救性采集。
自2006年以来，中科院古脊椎所哈密科考队连续十多年在哈密戈壁进行科考工作，在翼龙研究上取得了若干令人瞩目的成果。
△ 丝路巨龙和哈密巨龙体长约20米左右
研究者发现，与中国丝路巨龙保存在一起的还有一残破的哈密翼龙下颌，说明这些大型的巨龙类恐龙与哈密翼龙共同生活在白垩纪的天空和陆地。保守估计中国丝路巨龙的体长超过20米，而新疆哈密巨龙的体长约为17米。
由于化石暴露地表风化极其严重，三件标本仅残留了部分表面破碎的椎体，抢救性采集后，科考队技术人员对尚埋藏在岩石中没有暴露地表的另一侧进行了科学修理。
修理后显示，三件标本分别为6节关联的颈椎及颈肋、7节关联的尾椎和一段破碎的荐椎，其中前两件标本分别命名了中国丝路巨龙和新疆哈密巨龙。
中国丝路巨龙保存了6节关联在一起的较完整的颈椎，分别为第10-15节，单个颈椎的长度在455-540 mm之间，6节颈椎的长度约3米，保守估计中国丝路巨龙的体长超过20米。
详细的形态学观察发现，中国丝路巨龙颈椎存在一厚的上突-前关节突隔板和呈下垂状的颈肋，与其它保存颈椎的盘足龙类相比，其颈椎的上突-前关节突隔板的方向、前关节突-横突隔板的方向、颈椎椎体侧凹的发育程度等特征与其它已知的物种存在明显的差别。
新疆哈密巨龙保存了7节关联在一起的尾椎，分别为第4-10节，中间5节较完整，单个尾椎长度从210-320 mm不等，是蒙古发现的晚白垩世后凹尾龙（体长约12米）对应尾椎平均长度的约1.5倍，保守估计新疆哈密巨龙的体长约为17米。
其鉴定特征包括尾椎神经嵴和神经弓的高度总和大于椎体高度，最前部尾椎的椎弓矢状扩展，后关节突隔板与神经棘横突隔板窝深，最前部尾椎的横突指向上方，尾椎序列的横突从指向上方到指向下方转变突然，没有过渡等。
新疆哈密巨龙是亚洲发现的为数不多的巨龙类的蜥脚类恐龙之一，它展示了蜥脚类不寻常的组合特征。
研究者详细比较了哈密巨龙和其它巨龙类的形态特征，发现新疆哈密巨龙的尾椎椎体长度、前凹形的尾椎椎体、尾椎椎体侧面接近腹部具有的隆嵴、横突的形状和方向等特征与东亚已知的其它巨龙类有着明显的差别。与新疆哈密巨龙共同保存的还有一枚兽脚类恐龙牙齿，这也是哈密翼龙动物群中首次报道的兽脚类恐龙化石。
由于在新疆哈密巨龙的骨骼上未发现兽脚类恐龙的牙印，不能确定是否存在兽脚类恐龙进食巨龙类尸体的现象。蜥脚类都是四足行走食植性的，这些大型食植恐龙和食肉兽脚类恐龙的发现和研究，大大增加了哈密翼龙动物群物种和生态多样性。
△ 系统发育分析基本确认两类新恐龙的分类位置
由于多孔椎龙类恐龙的物种数量比较多，前人的系统发育研究对不同的演化支各有侧重。
研究者选取2019年最新的两个系统发育矩阵对哈密新发现的多孔椎龙类的系统发育位置进行了分析，其中Filippi等侧重于包含多孔椎龙类在内整个巨龙形类的系统演化关系，共含有83个物种和405个特征；Mannion等则侧重于多孔椎龙类的系统演化，共含有120个物种和548个特征。
由于新标本中荐椎化石比较破碎，可用于鉴定的特征较少，仅能确认其属于多孔椎龙类，所以在系统发育中基本没有考虑。
为了确定颈椎和尾椎是否属于同一类型，将颈椎和尾椎的特征作为一个整体放入两个矩阵中进行分析，这个组合类型与盘足龙属（Euhelopus）构成姐妹群，但支持这一姐妹群的特征仅为颈椎的特征，同时却使得严格合意树比原来的结果增加了很多未解决的多分支结构。
再将颈椎和尾椎的特征分开，作为两个类型进行分析，以颈椎为代表的中国丝路巨龙在两个矩阵的分析中都和盘足龙属构成姐妹群，且有多个特征支持，代表与盘足龙有着密切的亲缘关系，所以中国丝路巨龙属于盘足龙类。
而以尾椎为代表的新疆哈密巨龙在两个矩阵的分析中都位于巨龙类中，但是新疆哈密巨龙的加入使得整个巨龙类增加了未解决的多分支结构，同时其本身的系统位置在两个矩阵的分析中也不相同，所以其更进一步的系统位置还不能确认。https://t.cn/A6IIz3JA
澳大利亚史上最大恐龙“出场” 但想当世界最大还得再长长
实际上，化石的差别也可以用一些别的原因来解释。比如说我们人类，存在个体发育、性别、地域和民族的差异，骨骼间会存在很大的不同。倘若把这些差别放到数千万年前的地层中，今天的古生物学家就可能认为人类可据此分为好几种了。
尤海鲁 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员
近日，由中、美、德等国古生物学家组成的国际研究团队宣布在四川自贡发现了一个长仅10.2毫米的微小恐龙足迹，一时间，人们关于恐龙的印象似乎突然“迷你”了起来。
但恐龙并不总是这么“娇小”。就在此前不久，科学家刚刚确认了一种澳大利亚最大恐龙新种。国际著名期刊《同行评议科学杂志》上发表的一篇古生物学与进化科学论文，认定2007年出土的一种恐龙化石是澳大利亚史上最大恐龙，而且是个新物种，并将其命名为南方泰坦巨龙，并宣称这是全球15种体型最大的恐龙之一。与此同时，澳大利亚昆士兰博物馆和埃罗曼加自然历史博物馆，也发表了相同内容的公告，引发了全球媒体和研究人员的关注。
在全球恐龙化石并不鲜见的今天，为何澳大利亚出土的化石格外受关注？南方泰坦巨龙如何被确认为新物种？研究人员又通过哪些途径来研究和认定？科技日报记者采访了国内长期从事恐龙形态、分类和演化等方面研究的中国科学院古脊椎动物与古人类研究所尤海鲁研究员。
如何认定一块“石头”是恐龙化石
早在2004年，在澳大利亚昆士兰州埃罗曼加镇以西80余公里的地方，现任埃罗曼加自然历史博物馆馆主、古生物学家罗宾·麦肯齐的儿子在自家地产上发现了一块“岩石”。经过研究，人们确认这不是一块普通的石头。
这一发现，也促使罗宾夫妇成立了埃罗曼加自然历史博物馆。
“确定一块化石是不是来自恐龙，主要是根据它的形态特征。”尤海鲁告诉科技日报记者，科学家主要根据动物骨骼特征来判断化石的“身份”。和现在的哺乳动物一样，恐龙曾是一个很大的古生物类群，有大有小，有植食性和肉食性之分，但不管怎么说，它们属于一个单系，有共同的祖先。
而从形态学上来说，恐龙有区别于其他动物的特征，比如恐龙和哺乳动物或鳄类在骨骼形态上是很不一样的。
在随后的10多年里，有更多的“石头”在埃罗曼加被陆续发掘出来，其中就包括2007年在库帕溪畔发现的恐龙化石。这种化石的“主人”先是被昵称为库帕龙，经过十余年的琢磨，被正式命名为南方泰坦巨龙。目前，这些化石被收藏在罗宾夫妇开设的博物馆里，供公众参观以及古生物学家进一步研究。
通常，化石经过发掘、修理后，要对每块骨骼进行形态学记述，并与相关的类群进行形态学上的对比。在此基础上，还可以做一些定量化的分析。“我们现在主要是用分支系统学的方法来分析，目的就是找到它与已发现的其他恐龙之间的亲缘关系。”尤海鲁说。
在挖掘中，澳大利亚昆士兰博物馆古生物学家斯科特·霍克努尔和梅尔维尔·威尔金森等人合作，发现了几个巨大的蜥脚类恐龙的附肢骨骼，包括部分左侧肩胛骨、部分左侧和完整右侧肱骨、完整的右侧尺骨、部分左侧和接近完整的右侧耻骨、坐骨和股骨等。经过演算，这只恐龙臀部处高约5至6.5米，身长25至30米。同时，地质学相关资料显示，这只恐龙约生活于9500万至9800万年之前。
3D+CT扫描“从内而外”观察化石
据斯科特·霍克努尔等人介绍，随着科学的进步，他们使用了先进的生物体三维（3D）扫描技术，把修复后的南方泰坦巨龙的每一块骨骼化石都进行了扫描，并且建模复原。
“三维扫描是这些年流行起来的一种方法，它可以帮助我们更好地对恐龙形态学进行描述。”尤海鲁告诉记者，由于恐龙骨骼化石通常都很大，以前的方法是逐一从不同的角度翻来覆去地拍照，但这个过程容易损坏化石。而使用三维表面扫描，可一次性地从各个角度“照”到化石，不仅数据精准，也非常便于后期在电脑系统中从不同角度进行观察研究。
尤海鲁介绍，由于恐龙化石往往是近亿年前埋在岩石中的，因此会产生变形。澳大利亚的此项研究用了三维扫描新方法，但是具体应用起来还有很多细节，同时要结合相应的软件程序开发，在三维扫描基础上，更精确地复原它最原始的形态，这是研究的基础。
斯科特·霍克努尔等人对特征不易区分的标本创建了三维表面模型，可直接在彩色的骨骼图像上进行标注。此外，他们还使用一系列三维对齐和渲染模式，提供了更好的几何比较，同时允许识别相应的埋藏偏差。这也意味着将允许对这些解释进行测试、重新解释，并在后续研究中发布“新版本”。其中，由于恐龙坐骨太大，扫描设备无法将其作为一个整体对待，只好做了两次扫描，然后使用图像堆栈工具，把两个扫描数据集生成一个表面模型。
“这项研究只用了三维表面扫描。实际上我们还可以使用计算机断层扫描，即CT扫描等方法来观察化石内部的一些结构，比如脑颅的结构。因为对于一些化石来说，光看表面并不够，此时就只能借助CT扫描等方法。”尤海鲁向记者介绍。
确认“恐龙新物种”需慎重
恐龙从来都是古生物界的“明星”。每一次发掘，恐龙骨架大小、奇特的形态以及是否是新物种，都是公众关注的焦点。
“大家都喜欢命名一种新恐龙，因此只要发现有一些差别，都倾向于命名它是一个新种。”尤海鲁告诉记者，但实际上，这些差别也可以用一些别的原因来解释，比如说我们人类，存在个体发育、性别、地域和民族的差异，骨骼间会存在很大的不同。倘若把这些差别放到数千万年前的地层中，今天的古生物学家就可能认为人类可据此分为好几种了。“但实际上我们人都属于一个物种，所以要慎重看待骨骼化石间的差别。”他说。
尤海鲁补充说，迄今为止，澳大利亚已发现的恐龙很少，所以每每那里发现恐龙化石，都会引发很大关注。但以南方泰坦巨龙来看，目前被发现和保存的相关材料也不是很多，虽然媒体和研究者强调其是“澳大利亚最大”，甚至是全球“最大之一”，但其复原后也只有30米左右长。实际上，在中国不乏40米左右长的恐龙，那才真正是世界上最大的恐龙或者最大的恐龙之一。
斯科特·霍克努尔等人通过对恐龙化石的附肢骨骼等特征的详细对比研究，并运用分支系统分析，发现澳大利亚之前发现的四个蜥脚类恐龙亲缘关系很近，可以构成巨龙型类蜥脚类的一个分支。
地质资料表明，在澳大利亚这些恐龙生活的时期，这里曾经历了从一望无际的古陆表海，到近海，又到陆地河湖环境的转变。研究人员推测，栖息地的快速发展变化，推动了当地最大的素食动物——泰坦巨龙类形态的多样性。但由于所处区域年代地层分辨率很差，研究人员的所有解释仍不能完全被证实。
“值得注意的是，这个区域内还没有发现其他温顿组巨龙形类恐龙。”斯科特·霍克努尔等人强调，未来，他们的研究将侧重对已知化石点的更详细的地层年代确定和古环境背景重建，因为仅凭系统发育关系来讨论澳大利亚这些最大的陆地脊椎动物的进化，其价值是有限的。
来源：科技日报
实际上，化石的差别也可以用一些别的原因来解释。比如说我们人类，存在个体发育、性别、地域和民族的差异，骨骼间会存在很大的不同。倘若把这些差别放到数千万年前的地层中，今天的古生物学家就可能认为人类可据此分为好几种了。
尤海鲁 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员
近日，由中、美、德等国古生物学家组成的国际研究团队宣布在四川自贡发现了一个长仅10.2毫米的微小恐龙足迹，一时间，人们关于恐龙的印象似乎突然“迷你”了起来。
但恐龙并不总是这么“娇小”。就在此前不久，科学家刚刚确认了一种澳大利亚最大恐龙新种。国际著名期刊《同行评议科学杂志》上发表的一篇古生物学与进化科学论文，认定2007年出土的一种恐龙化石是澳大利亚史上最大恐龙，而且是个新物种，并将其命名为南方泰坦巨龙，并宣称这是全球15种体型最大的恐龙之一。与此同时，澳大利亚昆士兰博物馆和埃罗曼加自然历史博物馆，也发表了相同内容的公告，引发了全球媒体和研究人员的关注。
在全球恐龙化石并不鲜见的今天，为何澳大利亚出土的化石格外受关注？南方泰坦巨龙如何被确认为新物种？研究人员又通过哪些途径来研究和认定？科技日报记者采访了国内长期从事恐龙形态、分类和演化等方面研究的中国科学院古脊椎动物与古人类研究所尤海鲁研究员。
如何认定一块“石头”是恐龙化石
早在2004年，在澳大利亚昆士兰州埃罗曼加镇以西80余公里的地方，现任埃罗曼加自然历史博物馆馆主、古生物学家罗宾·麦肯齐的儿子在自家地产上发现了一块“岩石”。经过研究，人们确认这不是一块普通的石头。
这一发现，也促使罗宾夫妇成立了埃罗曼加自然历史博物馆。
“确定一块化石是不是来自恐龙，主要是根据它的形态特征。”尤海鲁告诉科技日报记者，科学家主要根据动物骨骼特征来判断化石的“身份”。和现在的哺乳动物一样，恐龙曾是一个很大的古生物类群，有大有小，有植食性和肉食性之分，但不管怎么说，它们属于一个单系，有共同的祖先。
而从形态学上来说，恐龙有区别于其他动物的特征，比如恐龙和哺乳动物或鳄类在骨骼形态上是很不一样的。
在随后的10多年里，有更多的“石头”在埃罗曼加被陆续发掘出来，其中就包括2007年在库帕溪畔发现的恐龙化石。这种化石的“主人”先是被昵称为库帕龙，经过十余年的琢磨，被正式命名为南方泰坦巨龙。目前，这些化石被收藏在罗宾夫妇开设的博物馆里，供公众参观以及古生物学家进一步研究。
通常，化石经过发掘、修理后，要对每块骨骼进行形态学记述，并与相关的类群进行形态学上的对比。在此基础上，还可以做一些定量化的分析。“我们现在主要是用分支系统学的方法来分析，目的就是找到它与已发现的其他恐龙之间的亲缘关系。”尤海鲁说。
在挖掘中，澳大利亚昆士兰博物馆古生物学家斯科特·霍克努尔和梅尔维尔·威尔金森等人合作，发现了几个巨大的蜥脚类恐龙的附肢骨骼，包括部分左侧肩胛骨、部分左侧和完整右侧肱骨、完整的右侧尺骨、部分左侧和接近完整的右侧耻骨、坐骨和股骨等。经过演算，这只恐龙臀部处高约5至6.5米，身长25至30米。同时，地质学相关资料显示，这只恐龙约生活于9500万至9800万年之前。
3D+CT扫描“从内而外”观察化石
据斯科特·霍克努尔等人介绍，随着科学的进步，他们使用了先进的生物体三维（3D）扫描技术，把修复后的南方泰坦巨龙的每一块骨骼化石都进行了扫描，并且建模复原。
“三维扫描是这些年流行起来的一种方法，它可以帮助我们更好地对恐龙形态学进行描述。”尤海鲁告诉记者，由于恐龙骨骼化石通常都很大，以前的方法是逐一从不同的角度翻来覆去地拍照，但这个过程容易损坏化石。而使用三维表面扫描，可一次性地从各个角度“照”到化石，不仅数据精准，也非常便于后期在电脑系统中从不同角度进行观察研究。
尤海鲁介绍，由于恐龙化石往往是近亿年前埋在岩石中的，因此会产生变形。澳大利亚的此项研究用了三维扫描新方法，但是具体应用起来还有很多细节，同时要结合相应的软件程序开发，在三维扫描基础上，更精确地复原它最原始的形态，这是研究的基础。
斯科特·霍克努尔等人对特征不易区分的标本创建了三维表面模型，可直接在彩色的骨骼图像上进行标注。此外，他们还使用一系列三维对齐和渲染模式，提供了更好的几何比较，同时允许识别相应的埋藏偏差。这也意味着将允许对这些解释进行测试、重新解释，并在后续研究中发布“新版本”。其中，由于恐龙坐骨太大，扫描设备无法将其作为一个整体对待，只好做了两次扫描，然后使用图像堆栈工具，把两个扫描数据集生成一个表面模型。
“这项研究只用了三维表面扫描。实际上我们还可以使用计算机断层扫描，即CT扫描等方法来观察化石内部的一些结构，比如脑颅的结构。因为对于一些化石来说，光看表面并不够，此时就只能借助CT扫描等方法。”尤海鲁向记者介绍。
确认“恐龙新物种”需慎重
恐龙从来都是古生物界的“明星”。每一次发掘，恐龙骨架大小、奇特的形态以及是否是新物种，都是公众关注的焦点。
“大家都喜欢命名一种新恐龙，因此只要发现有一些差别，都倾向于命名它是一个新种。”尤海鲁告诉记者，但实际上，这些差别也可以用一些别的原因来解释，比如说我们人类，存在个体发育、性别、地域和民族的差异，骨骼间会存在很大的不同。倘若把这些差别放到数千万年前的地层中，今天的古生物学家就可能认为人类可据此分为好几种了。“但实际上我们人都属于一个物种，所以要慎重看待骨骼化石间的差别。”他说。
尤海鲁补充说，迄今为止，澳大利亚已发现的恐龙很少，所以每每那里发现恐龙化石，都会引发很大关注。但以南方泰坦巨龙来看，目前被发现和保存的相关材料也不是很多，虽然媒体和研究者强调其是“澳大利亚最大”，甚至是全球“最大之一”，但其复原后也只有30米左右长。实际上，在中国不乏40米左右长的恐龙，那才真正是世界上最大的恐龙或者最大的恐龙之一。
斯科特·霍克努尔等人通过对恐龙化石的附肢骨骼等特征的详细对比研究，并运用分支系统分析，发现澳大利亚之前发现的四个蜥脚类恐龙亲缘关系很近，可以构成巨龙型类蜥脚类的一个分支。
地质资料表明，在澳大利亚这些恐龙生活的时期，这里曾经历了从一望无际的古陆表海，到近海，又到陆地河湖环境的转变。研究人员推测，栖息地的快速发展变化，推动了当地最大的素食动物——泰坦巨龙类形态的多样性。但由于所处区域年代地层分辨率很差，研究人员的所有解释仍不能完全被证实。
“值得注意的是，这个区域内还没有发现其他温顿组巨龙形类恐龙。”斯科特·霍克努尔等人强调，未来，他们的研究将侧重对已知化石点的更详细的地层年代确定和古环境背景重建，因为仅凭系统发育关系来讨论澳大利亚这些最大的陆地脊椎动物的进化，其价值是有限的。
来源：科技日报
【4亿年前的鱼告诉你下巴的形成奥秘】来自远古的生物总能为人类认识自己、了解自己提供“蛛丝马迹”。比如，人类牙齿的形成，或许就与数亿年前的一种鱼有关。
近日，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员朱敏团队在重庆秀山县发现了一条全新完整保存的志留纪有颌鱼类“袖珍边城鱼”，为颌与牙齿的早期演化提供了新实证，重庆市秀山县也成为目前全球第二个发现较多完整志留纪有颌类的化石点，相关研究成果https://t.cn/A6fPSxkr于6月18日发表在《当代生物学》杂志。
图1：画家烨子的漫画作品 课题组提供
图2、3：袖珍边城鱼 课题组供图
△ 跨越千万年的演化“谜团”
地球上包括人类在内的99.8%的脊椎动物都具有颌骨，即上颌和下巴，被统称为有颌类。
“颌的出现是生命演化史最重要的跃升之一，在古生物学界非常关注有颌鱼类的起源和早期演化。”论文通讯作者之一、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所副研究员朱幼安告诉《中国科学报》。
有颌类的起源可以追溯到4.44亿年前的奥陶纪。然而，直到两千多万年后的泥盆纪才开始大量出现有颌类化石，而这之间的志留纪有颌鱼类化石仅有零散的鳞片和棘刺，这使得有颌类在这段长达数千万年的演化历史中没有详细证据可以解读，成为了一段“无字天书”。
朱幼安指出，长期以来，人们不清楚最早期的有颌类到底是什么形态，也就不清楚像硬骨鱼类、软骨鱼类这样流线型灵活的鱼类，是如何从“身披甲胄”的无颌甲胄鱼，以及虽然已经演化出颌，但身体前半部分仍然覆盖着外骨骼“盔甲”的盾皮鱼类演化而来的。
自2007年起，朱敏带领团队在云南曲靖发现了志留纪潇湘脊椎动物群，其中包括大量完整保存的有颌鱼类，这使得中国成为目前唯一发现较多志留纪有颌类完整化石的国家，为全面认识有颌类的早期身体结构提供了关键实证资料。过去，团队已经发现了占据演化关键位置的“初始全颌鱼”“长吻麒麟鱼”。
“但是，由于世界上就发现了这一个地方有完整保存的志留纪有颌鱼类，便有一种观点认为，这些鱼的形态不过是在局限地域里非常特化的结果，那样的话，这些化石的信息就没有那么重要了。”朱幼安说。
为了找到更多的志留纪有颌鱼类化石，探究这个问题的真相，多年来，早期脊椎动物研究团队的足迹踏遍全国范围志留纪地层，与各地地质调查部门深入合作，终于在重庆市秀山县有了重大发现。
△ 寻找第二个“家”
在4.23亿年前的志留纪晚期，也被称为罗德洛世，华南古陆漂泊在赤道附近的大洋之中，海水沿着曲折凹凸的海岸线侵入陆架，形成若干巨大的海湾或内海，这些浅海成为早期水中生命的“庇护所”。
那时，处在湘渝之交的重庆秀山地区便位于华南古陆北缘一个比今日渤海还要大的内海之中，河流在这里汇入内海，带来了大量养分，并孕育了丰富的生命，河口和滩涂的半咸水中生长大量的原始植物，其间生活着无颌的盔甲鱼类、海蝎和最早的有颌鱼类。它们的遗骸被河流带来不断的泥沙覆盖，并在漫长的地质时间内变成了化石。
2019年底，团队成员、重庆地质矿产研究院博士后李强在秀山洪安边城附近沿“川河盖天路”踏勘志留纪含鱼地层，在罗德洛统小溪组中意外发现了一块完整对半开的有颌鱼类化石。
这正是袖珍边城鱼的正型标本！而这一地层过去还从未报道过完整的有颌鱼类。团队成员们惊喜万分，李强和朱幼安等人一起迅速对这块化石展开了详细的研究。
“尽管保存非常完整，但对这块化石的研究并不容易，许多微小结构已经接近粉砂岩粒度保存精度的上限，特别是埋在围岩内部的骨片形态，经过多次高精度CT扫描，才通过沿骨片裂开的、只有几微米宽的细微缝隙重建出来。”朱幼安说。
边城鱼的外骨骼骨甲模式和之前在曲靖潇湘动物群中发现的麒麟鱼接近，显示它与麒麟鱼、全颌鱼、志留鱼同属全颌盾皮鱼类。证明这个类群在当时的华南包括印支地块广泛分布，也因此，它们的一些关键解剖结构信息确实在厘清有颌类早期演化，特别是硬骨鱼软骨鱼等起源上非常重要。
△ 重要的袖珍“猎手”
全颌盾皮鱼类是中国特有的一类早期有颌鱼类，与现代有颌脊椎动物，即硬骨鱼类和软骨鱼类共同祖先的起源密切相关，近年来引起了学界的极大关注。
研究团队通过系统发育分析发现，袖珍边城鱼保存了下颌和下颌齿，它的下颌与全颌鱼的边缘颌骨十分相似，但其内侧有发达的口内叶，其上可见五个较大的圆锥状齿，这些齿的生长和排列型式与其他盾皮鱼类，特别是节甲鱼类的齿突相似。
因此，边城鱼的颌骨可能比全颌鱼和麒麟鱼更为原始，这意味着它是现代鱼类颌骨及牙齿与节甲鱼类等传统定义的“盾皮鱼类”外的新发现的一个过渡状态，为现代有颌类，包括我们人类颌骨和牙齿的起源和演化提供了重要化石实证。
让研究团队感到欣喜的是，袖珍边城鱼的化石保存相当完整，这让他们能挖掘出许多一般保存不下来的信息，比如在整个盾皮鱼类中很少发现完整的鳍，边城鱼就保存了这部分结构。边城鱼的鳍有非常发达的鳞片覆盖的肉质“柄”状部分，而鳍条部分则只有外侧狭窄的一圈，这与人们刻板印象中，常见鱼类的透明、折扇状鱼鳍十分不同，进一步证明多数原始鱼类的偶鳍都具有发达的肉质部分，而现代辐鳍鱼类，特别是鲫鱼、鲈鱼之类真骨鱼类的扇形透明鱼鳍是非常特化的。
“有意思的是边城鱼‘体型很小’，化石只有2厘米长，活着时整条鱼可能也只有约4厘米长，但牙齿很大，边城鱼可能是十分凶猛的袖珍‘猎手’，以生活环境内的其他小动物，如米氏海蝎、秀山盾鱼、牙形动物等为食。”朱幼安说，他们还要邀请漫画家烨子作出漫画作品。
研究指出，目前，尽管完整的全颌盾皮鱼类只在中国有发现，但新发现提供的比较解剖学证据显示，上世纪末在越南志留纪地层中发现的零星盾皮鱼类骨片也应属于全颌盾皮鱼类，指示印支地块和华南地块在志留纪有非常密切的古地理联系。
朱幼安表示，袖珍边城鱼只是边城动物群报道的第一条有颌鱼类，他们在同一层位还发现了其他一些有颌类和无颌类的化石，并且还在重庆志留纪地层其他地点发现了重要化石，目前正在努力的挖掘研究当中。https://t.cn/A6fwuGox
近日，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员朱敏团队在重庆秀山县发现了一条全新完整保存的志留纪有颌鱼类“袖珍边城鱼”，为颌与牙齿的早期演化提供了新实证，重庆市秀山县也成为目前全球第二个发现较多完整志留纪有颌类的化石点，相关研究成果https://t.cn/A6fPSxkr于6月18日发表在《当代生物学》杂志。
图1：画家烨子的漫画作品 课题组提供
图2、3：袖珍边城鱼 课题组供图
△ 跨越千万年的演化“谜团”
地球上包括人类在内的99.8%的脊椎动物都具有颌骨，即上颌和下巴，被统称为有颌类。
“颌的出现是生命演化史最重要的跃升之一，在古生物学界非常关注有颌鱼类的起源和早期演化。”论文通讯作者之一、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所副研究员朱幼安告诉《中国科学报》。
有颌类的起源可以追溯到4.44亿年前的奥陶纪。然而，直到两千多万年后的泥盆纪才开始大量出现有颌类化石，而这之间的志留纪有颌鱼类化石仅有零散的鳞片和棘刺，这使得有颌类在这段长达数千万年的演化历史中没有详细证据可以解读，成为了一段“无字天书”。
朱幼安指出，长期以来，人们不清楚最早期的有颌类到底是什么形态，也就不清楚像硬骨鱼类、软骨鱼类这样流线型灵活的鱼类，是如何从“身披甲胄”的无颌甲胄鱼，以及虽然已经演化出颌，但身体前半部分仍然覆盖着外骨骼“盔甲”的盾皮鱼类演化而来的。
自2007年起，朱敏带领团队在云南曲靖发现了志留纪潇湘脊椎动物群，其中包括大量完整保存的有颌鱼类，这使得中国成为目前唯一发现较多志留纪有颌类完整化石的国家，为全面认识有颌类的早期身体结构提供了关键实证资料。过去，团队已经发现了占据演化关键位置的“初始全颌鱼”“长吻麒麟鱼”。
“但是，由于世界上就发现了这一个地方有完整保存的志留纪有颌鱼类，便有一种观点认为，这些鱼的形态不过是在局限地域里非常特化的结果，那样的话，这些化石的信息就没有那么重要了。”朱幼安说。
为了找到更多的志留纪有颌鱼类化石，探究这个问题的真相，多年来，早期脊椎动物研究团队的足迹踏遍全国范围志留纪地层，与各地地质调查部门深入合作，终于在重庆市秀山县有了重大发现。
△ 寻找第二个“家”
在4.23亿年前的志留纪晚期，也被称为罗德洛世，华南古陆漂泊在赤道附近的大洋之中，海水沿着曲折凹凸的海岸线侵入陆架，形成若干巨大的海湾或内海，这些浅海成为早期水中生命的“庇护所”。
那时，处在湘渝之交的重庆秀山地区便位于华南古陆北缘一个比今日渤海还要大的内海之中，河流在这里汇入内海，带来了大量养分，并孕育了丰富的生命，河口和滩涂的半咸水中生长大量的原始植物，其间生活着无颌的盔甲鱼类、海蝎和最早的有颌鱼类。它们的遗骸被河流带来不断的泥沙覆盖，并在漫长的地质时间内变成了化石。
2019年底，团队成员、重庆地质矿产研究院博士后李强在秀山洪安边城附近沿“川河盖天路”踏勘志留纪含鱼地层，在罗德洛统小溪组中意外发现了一块完整对半开的有颌鱼类化石。
这正是袖珍边城鱼的正型标本！而这一地层过去还从未报道过完整的有颌鱼类。团队成员们惊喜万分，李强和朱幼安等人一起迅速对这块化石展开了详细的研究。
“尽管保存非常完整，但对这块化石的研究并不容易，许多微小结构已经接近粉砂岩粒度保存精度的上限，特别是埋在围岩内部的骨片形态，经过多次高精度CT扫描，才通过沿骨片裂开的、只有几微米宽的细微缝隙重建出来。”朱幼安说。
边城鱼的外骨骼骨甲模式和之前在曲靖潇湘动物群中发现的麒麟鱼接近，显示它与麒麟鱼、全颌鱼、志留鱼同属全颌盾皮鱼类。证明这个类群在当时的华南包括印支地块广泛分布，也因此，它们的一些关键解剖结构信息确实在厘清有颌类早期演化，特别是硬骨鱼软骨鱼等起源上非常重要。
△ 重要的袖珍“猎手”
全颌盾皮鱼类是中国特有的一类早期有颌鱼类，与现代有颌脊椎动物，即硬骨鱼类和软骨鱼类共同祖先的起源密切相关，近年来引起了学界的极大关注。
研究团队通过系统发育分析发现，袖珍边城鱼保存了下颌和下颌齿，它的下颌与全颌鱼的边缘颌骨十分相似，但其内侧有发达的口内叶，其上可见五个较大的圆锥状齿，这些齿的生长和排列型式与其他盾皮鱼类，特别是节甲鱼类的齿突相似。
因此，边城鱼的颌骨可能比全颌鱼和麒麟鱼更为原始，这意味着它是现代鱼类颌骨及牙齿与节甲鱼类等传统定义的“盾皮鱼类”外的新发现的一个过渡状态，为现代有颌类，包括我们人类颌骨和牙齿的起源和演化提供了重要化石实证。
让研究团队感到欣喜的是，袖珍边城鱼的化石保存相当完整，这让他们能挖掘出许多一般保存不下来的信息，比如在整个盾皮鱼类中很少发现完整的鳍，边城鱼就保存了这部分结构。边城鱼的鳍有非常发达的鳞片覆盖的肉质“柄”状部分，而鳍条部分则只有外侧狭窄的一圈，这与人们刻板印象中，常见鱼类的透明、折扇状鱼鳍十分不同，进一步证明多数原始鱼类的偶鳍都具有发达的肉质部分，而现代辐鳍鱼类，特别是鲫鱼、鲈鱼之类真骨鱼类的扇形透明鱼鳍是非常特化的。
“有意思的是边城鱼‘体型很小’，化石只有2厘米长，活着时整条鱼可能也只有约4厘米长，但牙齿很大，边城鱼可能是十分凶猛的袖珍‘猎手’，以生活环境内的其他小动物，如米氏海蝎、秀山盾鱼、牙形动物等为食。”朱幼安说，他们还要邀请漫画家烨子作出漫画作品。
研究指出，目前，尽管完整的全颌盾皮鱼类只在中国有发现，但新发现提供的比较解剖学证据显示，上世纪末在越南志留纪地层中发现的零星盾皮鱼类骨片也应属于全颌盾皮鱼类，指示印支地块和华南地块在志留纪有非常密切的古地理联系。
朱幼安表示，袖珍边城鱼只是边城动物群报道的第一条有颌鱼类，他们在同一层位还发现了其他一些有颌类和无颌类的化石，并且还在重庆志留纪地层其他地点发现了重要化石，目前正在努力的挖掘研究当中。https://t.cn/A6fwuGox
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