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古生物学家利用新技术准确重塑恐龙身体轮廓 近鸟龙真貌首次展现

发布时间:2017-03-14 打印

  

   

   

  古生物学家利用新技术准确重塑恐龙身体轮廓,近鸟龙真貌首次展现

   

  港大地球科学系助理教授文嘉棋利用新激光器材(右),扫描分析恐龙化石(左)/大公报记者唐晓明摄

(化石网报道)据大公报(记者 唐晓明):传统考古学凭化石推敲恐龙外观,准确度成疑,香港大学经三年多研究,利用新激光技术,分析恐龙化石的骨骼软组织,重塑首个近鸟龙的详细的身体轮廓。研究发现,近鸟龙的翅膀软组织及形状,都与现代鸟类有相似之处,近鸟龙有可能是鸟类的祖先。研究团队将于今个月再度前往山东,考察带羽毛类恐龙化石,了解近鸟龙演化之谜。

  “过去约200年来,利用传统方法,凭化石推敲恐龙外观,并非百分百准确,因为牠们被保存下来的通常只有骨骼。近年已使用紫外线进行化石分析,但仍然有改进空间。”香港大学地球科学系助理教授(研究)文嘉棋带领的古生物团队,将传统考古学与科技结合,经三年多时间研究,检视了200多个近鸟龙化石,从中挑选出9至12个标本进行新式激光扫描,利用激光诱导荧光技术,成功重塑首个带羽毛的近鸟类恐龙的身体轮廓,包括四肢及尾巴。

  有助研究鸟类起源

  激光诱导荧光技术是近年一种崭新技术,先利用高强度激光,令在骨头周围、肉眼看不到的软组织“在黑暗中发出荧光”。这技术由文嘉棋的合作伙伴Foundation for Scientific Advancement的Tom Kaye研发,先在黑房中以紫色激光扫描化石,激光会“刺激”一些保留在岩石基质的皮肤原子,令它们发光,从中获得更多微细数据,以揭示恐龙真正的外形。文嘉棋补充,使用前会先调低激光强度,避免损害化石。

  研究团队利用这项新技术,深入观察近鸟龙化石的翅膀软组织,发现其翅膀形状和现代鸟类在各方面都很相似,又保留一些原始特徵,例如羽毛是较平均地分布,而不是一行行地排列。文嘉棋表示,这些新发现,为重新建构恐龙如何尝试飞行,以至最后达至有飞行能力,提供了重要线索,同时有助研究鸟类起源。这项具突破性的研究结果,于英国伦敦时间2月28日于学术期刊《自然通讯》(Nature Communications)发表。

  到各地扫描特殊标本

  研究样本来自山东,文嘉棋指该地的自然博物馆是世界一流,他在其研究文章指出:“过去二十多年来,我们一直对中国东北部那些奇异的带羽毛恐龙感到惊嘆。然而,我们从来没有想过软组织会这样广范地被保存下来。”他说,继今次利用新技术对近鸟龙的发现,研究团队已因应各方邀请安排到世界各地扫描特殊的标本。他于今个月亦会再度前往山东,考察带羽毛类恐龙化石。

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  (化石网报道)据央广网香港3月1日消息(记者 周伟琪):从化石准确地推敲恐龙外观向来都是个难题,因为它们被保存下来的通常只有骨骼。香港大学地球科学系的文嘉棋博士联同合作伙伴利用一种崭新技术,根据已保存软组织的高清影像,为一种带羽毛的恐龙重塑了首个详细的身体轮廓。

  今次是首次有古生物学家,根据恐龙的骨肉软组织准确重塑其轮廓外貌。这项具突破性的研究结果,于英国伦敦时间2月28日(星期二)于学术期刊《自然通讯》(Nature Communications)发表。激光诱导荧光技术(Laser-stimulated fluorescence,LSF)是一种革命性的新技术,利用高强度激光令在骨头周围、肉眼看不到的软组织“在黑暗中发出荧光”。这技术由合作伙伴Foundation for Scientific Advancement的 Tom Kaye研发,利用紫色激光在黑房中扫描化石。激光会“刺激”一些保留在岩石基质的皮肤原子令它们发光,以揭示恐龙真正的外形。研究文章的主作者兼古生物学家文嘉棋博士指出:“过去二十多年来,我们一直对中国东北部那些奇异的带羽毛恐龙感到惊叹。然而,我们从来没有想过软组织会这样广范地被保存下来。”文博士和研究伙伴检视了超过二百件近鸟龙的标本(一种带羽毛,类似鸟类的恐龙),挑选出其中保存了特别组织的十几件,定量重建的结果,显示了该恐龙身体各部分的轮廓,包括翅膀、腿部、甚至腿部上保存完好的鳞片,为研究鸟类的起源提供了新信息。文博士说:“由于连细微的部分也能够很好地发光,我们可以观察微细至皮肤的纹理也看得清楚。”

  近鸟龙是侏罗纪晚期的动物(约一亿六千万年前),生活的时期和古生物学家认为鸟类首次出现的时间十分接近。研究团队利用新激光技术透视近鸟龙软组织中隐藏的细节,其中翅膀软组织的重要细节显示,近鸟龙的翅膀形状和现代鸟类在各方面都很相似的同时,也保留了一些看似原始的特征,例如羽毛是较平均地分布,而不是一行行地排列。这些新发现为从新建构恐龙如何尝试飞行以至最后达至有飞行能力,提供了重要线索。继今次利用新技术对近鸟龙的发现,研究团队已因应各方邀请安排到世界各地扫描特殊的标本。文嘉琪博士是区内的少数恐龙专家学者之一,他教授的港大免费在线课程“恐龙生态系统”,正公开授课。

  相关报道:郝氏近鸟龙体型高精度重建

  (化石网报道)据光明日报(记者 张蕾):最新出版的《自然—通讯》在线刊登一篇题为《高精度的体型重建推动基干近鸟类的功能解剖学》的论文,介绍了科学家使用激光诱导荧光成像技术,发现了生活在侏罗纪晚期的恐龙近鸟龙有着类似鸟类的前肢、后肢、尾巴和脚垫。这项研究重建了近鸟龙体型,验证了先前对其体型的推断,不仅对确定近鸟龙是否会飞具有重要意义,而且也为研究飞行的演化过程带来新见解。

  临沂大学博士王孝理等人对收藏于山东天宇自然博物馆的9件郝氏近鸟龙化石标本进行了详细的形态结构分析,首次在恐龙身体上发现了软组织结构,包括羽毛、皮肤和翼膜。作为已知最早的四翼恐龙化石之一,郝氏近鸟龙虽然飞行能力较弱,却具有许多鸟类的特征,例如长飞羽等,是最接近鸟类的恐龙之一,也是恐龙向鸟类演化的关键物种。

  以前对于恐龙体型的复原仅仅依靠骨骼结构和参照现生动物,其中有非常多的想象成分,特别是身体和四肢部分。这项研究使用激光诱导荧光成像技术,检测了100多件郝氏近鸟龙化石标本,其中有9件保存着明显的软组织信息,而这些信息在常光下无法发现。该项研究对近鸟龙的体型重建直接建立在软组织证据基础之上,使得恐龙的复原效果更加可信。

  相关研究成果由临沂大学博士王孝理、教授郑晓廷,香港大学博士迈克尔·皮特曼(Michael Pittman),美国科学发展基金会的托马斯·凯伊(Thomas Kaye),美国肯塔基中央学院博士阿曼达·法尔克(Amanda Falk),美国威斯康星大学教授斯科特·哈特曼(Scott Hartman)和中国科学院古脊椎动物与古人类研究所教授徐星等合作完成。

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  (化石网报道)据参考消息网((编译/刘白云)):外媒称,一种利用高能激光揭示化石中隐藏的软组织和骨骼的技术,让科学家得以探究生命历史的一个重要演化:能像鸟类一样飞翔的、有羽毛的小型恐龙。

  据路透社2月28日报道,科学家当天说,他们利用上述技术研究了一种近鸟龙的化石。这种恐龙大约1.6亿年前生活在中国,大小与鸡类似,有羽毛,形似鸟。他们发现,这种近鸟龙拥有鼓槌形的后肢,前肢与一些能够飞翔的现代鸟类相似,还有一条细长的尾巴。

  由于这些鸟类特征,科学界一直在争论是否应将这种侏罗纪时期的生物归入鸟类。不管怎样,近鸟龙拥有诸多鸟类的骨骼和软组织特征,而且它们所生活的时期接近鸟类与类似鸟类的恐龙祖先分化的时期。

  长期以来,始祖鸟被认为是已知最古老的鸟类。它们大约1.5亿年前生活在德国。

  香港大学古生物学家迈克尔·皮特曼说,如果有人看到活的近鸟龙,第一反应可能是“这种鸟看上去好奇怪”。皮特曼领导的研究小组在《自然·通讯》杂志上刊登了上述研究结果。

  报道称,科学家利用一种名为“激光刺激荧光”的技术,在暗室中以高能激光照射化石,使肉眼看不见的软组织(例如,皮肤和皮下肌肉)发光。

  这项研究得出了世界上第一张非常详细的近鸟龙身体构造图。皮特曼说:“这真的是我们理解鸟类起源的一个里程碑”。

  这项研究发现,近鸟龙肘部前侧有一个很薄的软组织区域,称为前膜,这是鸟翼的前缘,对飞翔至关重要。但目前还不清楚,近鸟龙是否会飞。

  这项研究的另一位负责人、中国临沂大学古生物学家王孝理(音)说:“一些科学家认为,近鸟龙可凭借其有羽毛的、长而有力的前肢——翼——滑翔,但还有一些科学家并不赞同,认为其飞羽并不适合飞翔。”

  王孝理(音)说:“我们认为,它可能具有某种利用空气动力的能力。”

  近鸟龙全身覆盖羽毛,与现代鸟类相似。但它没有现代鸟类的胸骨和短尾骨架。与最古老的鸟类相似,它有小而锋利的牙齿,可能以蜥蜴等小型动物为食。


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