喙嘴龍
喙嘴龍(拉丁文名:Rhamphorhynchus)是一種能飛行的爬行動(dòng)物。喙嘴龍生活在一億三千萬(wàn)年前。體長(cháng)約60厘米,上下頜上有尖齒,喜食魚(yú)類(lèi)。翼骨間有翼膜,像鳥(niǎo)類(lèi)的翅膀。尾巴很長(cháng),末端有一個(gè)舵狀的皮膜,所以又叫它“舵尾喙嘴龍”,舊稱(chēng)嘴口龍,長(cháng)尾翼龍。是翼龍家族里的一個(gè)分支,長(cháng)有長(cháng)而尖的利齒,全身披有細小的皮毛,翼展1米,以各種魚(yú)和昆蟲(chóng)為食,是早期的翼龍,到后來(lái)逐漸被短尾的翼手龍所取代。廣義的喙嘴龍指所有長(cháng)尾短頸的翼龍,代表種類(lèi)有無(wú)尾顎翼龍,舟顎翼龍,雙形齒翼龍等。
簡(jiǎn)介
喙嘴龍是會(huì )飛的翼龍類(lèi)爬行動(dòng)物中最早、最具有代表性的類(lèi)型。它生活在一億三千萬(wàn)年前。
喙嘴龍的飛行能力特別強,目前發(fā)現的體型最小的喙嘴龍化石翼展僅有29厘米但是已經(jīng)具備了飛行的能力。因此,科學(xué)家推測,喙嘴龍還在胚胎階段的時(shí)候其骨骼就已經(jīng)發(fā)育得很好,而它們剛剛破殼而出時(shí),便有了行動(dòng)后就可以飛行。所以,它們完全不需要父母長(cháng)期撫養,非常自立。雖然喙嘴龍的飛行能力超強,但是它們在地上行走時(shí)就不那么靈四足并用,才能在地上緩慢前進(jìn)。實(shí)際上,這是大部分翼龍的境道地主宰著(zhù)天空,但是當它們落到地面上時(shí),王者的風(fēng)范便消失翻了早期翼龍研究者的觀(guān)點(diǎn),他們認為翼龍可以像現代鳥(niǎo)類(lèi)一樣上靈巧地行進(jìn)。
形態(tài)特征
喙[huì]嘴龍是比較原始的一種翼龍,它全身披有細小的皮毛,翼展有1米左右。喙嘴龍以各種魚(yú)和昆蟲(chóng)為食。它有許多大而尖利向前傾斜的牙齒,它的尾巴很長(cháng),末端有垂直伸長(cháng)的像蒼蠅拍子一樣的舵狀皮膜。有人用紫外線(xiàn)照射舵狀皮膜的痕跡化石,發(fā)現喙嘴龍祖先的尾巴上有許多的小的突起,在進(jìn)化過(guò)程中形成舵狀皮膜。這種長(cháng)尾巴上的舵狀皮膜能使翼龍在飛行時(shí)保持平衡,特別是在空中改變飛行方向時(shí),能起到穩定的作用,很像飛機上的自動(dòng)穩定器。這類(lèi)恐龍有很大的喙狀骨,胸骨上有控制飛行的肌肉,它的特點(diǎn)是頭大,身子小,頭骨較重,并且有20厘米長(cháng),長(cháng)在一個(gè)長(cháng)長(cháng)的脖子上。
廣義的喙嘴龍指所有長(cháng)尾短頸的翼龍的總稱(chēng),代表種類(lèi)有無(wú)尾顎翼龍,舟顎翼龍,雙形齒翼龍等。
已發(fā)現最大型的喙嘴翼龍標本(編號BMNH 37002)的身長(cháng)為1.26米,翼展為1.81米。
在20世紀早期,當時(shí)古生物學(xué)界普遍認為小型翼龍類(lèi)的頭骨沒(méi)有骨質(zhì)或角質(zhì)冠飾,包含喙嘴翼龍在內。F. Broili則根據破碎的化石,宣稱(chēng)一個(gè)喙嘴翼龍的頭骨上有骨質(zhì)冠飾,骨質(zhì)冠飾高約2公厘。之后先后有科學(xué)家以不同方式驗證F. Broili的研究,并沒(méi)有發(fā)現喙嘴翼龍具有冠飾,應是人工加工的后果。
喙嘴翼龍的上頜有20顆牙齒,下頜有14顆牙齒。當喙嘴翼龍的嘴部閉合時(shí),上下的牙齒互相交錯,顯示它們可能是以魚(yú)類(lèi)為食。
翼骨間有翼膜,像鳥(niǎo)類(lèi)的翅膀,尾巴很長(cháng),末端有個(gè)舵狀的皮膜,所以又叫“舵尾喙嘴龍”。喙嘴龍長(cháng)約60厘米,它的胸骨發(fā)達,頭骨和頜骨的前部較長(cháng),生長(cháng)著(zhù)尖利的牙齒,這樣的結構對捕食魚(yú)類(lèi)非常有利。喙嘴龍前肢的第四趾骨特別的長(cháng),由它支撐的延展皮膜已經(jīng)演變成了適應于空中飛行的翅膀,它的尾部較長(cháng)而后肢很短,第五趾在進(jìn)化中消失。
物種學(xué)史
許多在19世紀中后期以前命名、建立的翼龍類(lèi),都有復雜、曲折的分類(lèi)歷史,喙嘴翼龍也包含在內。
喙嘴翼龍的模式標本是在1830年由德國古生物學(xué)家Georg zu Münster研究,當時(shí)是翼手龍屬的一個(gè)種。在當時(shí),翼手龍屬的屬名仍未統一,計有:Pterodactylus、Ornithocephalus。在1831年,喙嘴翼龍的正模標本,被德國古生物學(xué)家Georg August Goldfuss命名為Ornithocephalus müensteri。
在1839年,Georg zu Münster將一個(gè)具有長(cháng)尾的標本,歸類(lèi)于Ornithocephalus longicaudus;種名意為“長(cháng)尾”,以區別于其他的翼手龍屬。
在1845年,由于翼手龍屬的屬名已作出決議,Pterodactylus這名稱(chēng)的建立早于Ornithocephalus,具有優(yōu)先權;德國古生物學(xué)家克莉斯汀·艾瑞克·赫爾曼·汪邁爾(Christian Erich Hermann von Meyer)將O. münsteri改名明氏翼手龍(P. münsteri)。隔年,汪邁爾提出這些長(cháng)尾的物種,有別于其他短尾的翼手龍屬,足以建立個(gè)別的亞屬,于是將這個(gè)種更名為Pterodactylus (Rhamphorhynchus) gemmingi。直到隔年,汪邁爾才將喙嘴翼龍(Rhamphorhynchus)更改為獨立的屬,包含:長(cháng)尾喙嘴翼龍(R. longicaudus)、R. gemmingi。
1916年的喙嘴翼龍(飛行)想像圖,左邊棲息的是翼手龍屬
直到1861年,英國古生物學(xué)家理查·歐文(Richard Owen)才將明氏翼手龍(P. müensteri)更改為明氏喙嘴翼龍(R. münsteri)。雖然明氏喙嘴翼龍的建立可追溯至1831年的Ornithocephalus müensteri,但汪邁爾建立喙嘴翼龍時(shí)未包含這個(gè)種,因此明氏喙嘴翼龍當時(shí)不被認為是模式種。
在1888年,由于國際動(dòng)物命名委員會(huì )明文規定生物的學(xué)名不能使用拉丁字母以外的字母;于是理查德·萊德克(Richard Lydekker)將為明氏喙嘴翼龍的屬名,從R. müensteri修改為為R. muensteri。
在第二次世界大戰期間,明氏喙嘴翼龍的模式標本遺失。如果原始的模式標本遺失、或保存狀態(tài)差,應選出另一個(gè)標本作為新模標本。在1975年,古生物學(xué)家彼得·沃爾赫費爾(Peter Wellnhofer)宣稱(chēng)因為各地博物館已有許多狀存良好的喙嘴翼龍標本,因此不必找出新模標本。
直到1990年代,喙嘴翼龍已有五個(gè)種,發(fā)現于德國索倫霍芬,它們之間的體型差異大。此外,英格蘭、西班牙、非洲等地也有發(fā)現零散的喙嘴翼龍化石,也被建立為新種。
在1995年,翼龍類(lèi)學(xué)家Chris Bennett提出一份喙嘴翼龍的德國化石研究,發(fā)現這五個(gè)種其實(shí)是同一個(gè)種(明氏喙嘴翼龍)的不同成長(cháng)階段。Chris Bennett也提出,德國以外的喙嘴翼龍可能是喙嘴翼龍科的分類(lèi)未明屬。大多數古生物學(xué)家只接受明氏喙嘴翼龍是有效種,而其他種大多成為明氏喙嘴翼龍的異名。
在1977年,植物學(xué)家L.A. Garay將一屬蘭科植物命名為Rhamphorhynchus。但這兩個(gè)物種分屬于動(dòng)物界、植物界,因此沒(méi)有命名優(yōu)先權的問(wèn)題。
喙齒龍
喙齒龍(學(xué)名:"Odontorhynchus")意為“有牙齒的喙嘴”,是已滅絕翼龍目的一屬,化石發(fā)現于德國巴伐利亞州索倫霍芬石灰巖,年代為侏羅紀晚期的提通階。正模標本是一個(gè)顱骨與下頜,現已遺失。喙齒龍的下頜類(lèi)似喙嘴翼龍,頜部前端都有長(cháng)而尖、往前傾的牙齒;不同處在于,喙齒龍的下頜前端有兩顆聯(lián)合的牙齒,上頜前端則沒(méi)有。喙齒龍是種小型動(dòng)物,顱骨的長(cháng)度為6.5到7厘米。
喙齒龍是在1936年敘述、命名,當時(shí)的命名者提出長(cháng)尾喙嘴翼龍(R. longicaudus)應歸類(lèi)于喙齒龍。相反地,也有科學(xué)家提出喙齒龍是長(cháng)尾喙嘴翼龍的異名。喙齒龍的牙齒已經(jīng)遺失,加上已有某種扁形動(dòng)物使用這個(gè)名稱(chēng),喙齒龍目前已不被使用。長(cháng)尾喙嘴翼龍、喙齒龍目前都是明氏喙嘴翼龍的異名。在大衛·安文(David Unwin)的書(shū)籍《The Pterosaurs: From Deep Time》中,喙齒龍并沒(méi)有出現在翼龍目的有效屬名單中。
屬名淵源
許多在19世紀中后期以前命名、建立的翼龍類(lèi),都有復雜、曲折的分類(lèi)歷史,喙嘴翼龍也包含在內。
喙嘴翼龍的模式標本是在1830年由德國古生物學(xué)家Georg zu Münster研究,當時(shí)是翼手龍屬的一個(gè)種。在當時(shí),翼手龍屬的屬名仍未統一,計有:Pterodactylus、Ornithocephalus。在1831年,喙嘴翼龍的正模標本,被德國古生物學(xué)家Georg August Goldfuss命名為Ornithocephalus müensteri。
在1839年,Georg zu Münster將一個(gè)具有長(cháng)尾的標本,歸類(lèi)于Ornithocephalus longicaudus;種名意為“長(cháng)尾”,以區別于其他的翼手龍屬。
在1845年,由于翼手龍屬的屬名已作出決議,Pterodactylus這名稱(chēng)的建立早于Ornithocephalus,具有優(yōu)先權;德國古生物學(xué)家克莉斯汀·艾瑞克·赫爾曼·汪邁爾(Christian Erich Hermann von Meyer)將O. münsteri改名明氏翼手龍(P. münsteri)。隔年,汪邁爾提出這些長(cháng)尾的物種,有別于其他短尾的翼手龍屬,足以建立個(gè)別的亞屬,于是將這個(gè)種更名為Pterodactylus (Rhamphorhynchus) gemmingi。直到隔年,汪邁爾才將喙嘴翼龍(Rhamphorhynchus)更改為獨立的屬,包含:長(cháng)尾喙嘴翼龍(R. longicaudus)、R. gemmingi。
直到1861年,英國古生物學(xué)家理查·歐文(Richard Owen)才將明氏翼手龍(P. müensteri)更改為明氏喙嘴翼龍(R. münsteri)。雖然明氏喙嘴翼龍的建立可追溯至1831年的Ornithocephalus müensteri,但汪邁爾建立喙嘴翼龍時(shí)未包含這個(gè)種,因此明氏喙嘴翼龍當時(shí)不被認為是模式種。
生活習性
過(guò)去的古生物學(xué)家多將不同體型的喙嘴翼龍,歸類(lèi)于不同的種。在1995年,Chris Bennett提出不同體型的喙嘴翼龍,其實(shí)代表同一物種的不同成長(cháng)階段。Chris Bennett并發(fā)現喙嘴翼龍在生長(cháng)過(guò)程中有數個(gè)變化。
與成年個(gè)體相比,幼年喙嘴翼龍的顱骨較短、眼睛比例較大、口鼻部較短較鈍。成年喙嘴翼龍的口鼻部修長(cháng)、尖,下頷往下彎。隨者喙嘴翼龍的生長(cháng),牙齒相對地變短,可能代表成年個(gè)體會(huì )以更大、力量更大的獵物為食。在完全成長(cháng)后,肩帶與骨盆也會(huì )逐漸愈合。
尾巴末端的鉆石形標,也會(huì )隨者年齡不同而改變形狀。幼年喙嘴翼龍的尾端略成柳葉刀形。隨者體型增長(cháng),喙嘴翼龍的尾端則變成鉆石形。
發(fā)現的最小喙嘴翼龍標本,身長(cháng)只有29厘米,似乎已有飛行能力的特征。Chris Bennett推論某些翼龍類(lèi)胚胎的骨頭已相當堅硬,顯示它們剛孵化即有行動(dòng)能力,出生后不久即可飛行,不需要長(cháng)期的親代養育。
因為喙嘴龍可以長(cháng)時(shí)間在空中飛行,所以活動(dòng)范圍相對廣泛,食物資源也并不集中。喙嘴龍主要以小型恐龍、魚(yú)類(lèi)、昆蟲(chóng)為食,有時(shí)也吃腐肉。
生成代謝
過(guò)去的研究多推測翼龍類(lèi)為溫血動(dòng)物,以有足夠能量飛行;而哺乳類(lèi)與鳥(niǎo)類(lèi)等溫血動(dòng)物迅速成長(cháng)至成年后,就停止成長(cháng)。
在1995年,Chris Bennett比較喙嘴翼龍的各種年齡層標本,發(fā)現喙嘴翼龍在第一年的體型平均成長(cháng)了130%到173%,略快于短吻鱷。在抵達性成熟階段后,成長(cháng)率開(kāi)始減緩,需要花至少三年才能達到完全成長(cháng)的體型。與大型翼手龍類(lèi)相比(例如無(wú)齒翼龍),喙嘴翼龍的成長(cháng)率相當緩慢,無(wú)齒翼龍在第一年就可成長(cháng)至近成年的體型。大型翼手龍類(lèi)在迅速成長(cháng)后,成長(cháng)率就趨緩、接近停止。Chris Bennett認為他的研究結果顯示喙嘴翼龍是冷血動(dòng)物。他推測喙嘴翼龍會(huì )曝曬在陽(yáng)光下、或激烈運動(dòng)肌肉,以獲得足夠的能量來(lái)飛行,在陰影處散發(fā)多余熱量,類(lèi)似現代爬行動(dòng)物。
兩性異形
成年的喙嘴翼龍大致可分為兩種形態(tài),具有不同的頸部、翼、后肢比例,尤其是顱骨/肱骨比例??茖W(xué)家們發(fā)現的這兩種形態(tài)的喙嘴翼龍數量,接近1:1,因此推論這種形態(tài)差異是兩性異形的后果。在1995年,Chris Bennett根據統計學(xué)研究,發(fā)現喙嘴翼龍的確分為兩種形態(tài)型。但缺乏骨骼或軟組織研究,無(wú)法進(jìn)一步確定這種形態(tài)差異與兩性異形有關(guān)。
頭部結構
在2003年,勞倫斯·威特默(Lawrence Witmer)等科學(xué)家利用電腦斷層掃描研究數種翼龍類(lèi)的腦殼,重建出這幾種翼龍類(lèi)在不同動(dòng)作時(shí)的頭部姿態(tài)。他們發(fā)現喙嘴翼龍的內耳結構有助于平衡感,可使頭部可以保持在水平狀態(tài)。而翼手龍類(lèi)(古魔翼龍為例)的頭部不論在飛行、地面行動(dòng)時(shí),頭部都保持在往下傾斜的狀態(tài)。
考古發(fā)現
1927年,德國的古生物學(xué)家布羅依理對一件1908年發(fā)現的喙嘴龍標本觀(guān)察時(shí)發(fā)現,在保存化石的圍巖上有細微的條帶和無(wú)數的刺孔。他認為這些痕跡是真正的毛痕跡,即翼龍是長(cháng)有毛的。毛分布在翼龍的頭頸部、肱骨與下肢之間,而翼膜上沒(méi)有。
喙嘴龍不會(huì )飛行,卻是滑翔的能手,它善于像麻雀一樣俯沖飛行,它們成群地生活在海岸的巖石上或樹(shù)林中,除了食魚(yú)類(lèi)外,還捕食海百合,因為有人從它們的化石胃位置上找了海百合的化石。