中美学者合作揭秘小型鸟脚类恐龙发育模式:每年都有生长线


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爬行动物和哺乳动物的两种生长模式(图自Botha and Chinsamy, 2001) 。

  中新网北京8月19日电 (采访人员 孙自法)为什么爬行动物能够终生生长 , 而哺乳动物和鸟类成年后不再生长?这和远古时期恐龙生长发育模式有何演化关联?


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上园热河龙一完整个体及胫、腓骨骨组织切片 。 (研究团队 供图)

  中美古生物学家通过对热河生物群著名的小型鸟脚类恐龙——上园热河龙进行详细骨组织学分析 , 最新合作研究发现热河龙的生长模式具有独特的特点:大多数都能快速生长 , 但每年都会有发育生长(停滞)线 , 很多恐龙外侧都发现类似于现生哺乳动物的外周休止线;性成熟时间不统一 , 在2-4岁之间;两性生长差异、环境和动物的行为方式都会影响爬行动物生长速率 , 从而影响骨组织形态的变化 。

了解到   由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所徐星、赵祺联合中国地质大学(武汉)韩凤禄、美国乔治华盛顿大学约瑟夫·史蒂格勒(Josef Stiegler)共同完成的上园热河龙研究成果论文 , 最近已在线发表于国际专业学术期刊《古脊椎动物学杂志》(Journal of Vertebrate Paleontology)上 。


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热河龙从幼年到亚成年5个个体的胫骨切片 。 (研究团队 供图)

  上园热河龙成年体长1-2米 , 两足行走 , 擅于奔跑 。 此次中美合作研究对热河龙的5个大小不同的个体进行骨组织学研究 , 从骨组织显微结构可以看出热河龙血管密集 , 形态多样 , 指示出较快的生长速率 , 显著快于现代的蜥蜴和鳄类等爬行动物 。 同时 , 上园热河龙也有发育清晰的生长停滞线 , 据其进行骨龄的估算表明 , 本次研究的上园热河龙个体死亡时年龄在0-5岁 , 5件标本可分为幼年早期、幼年晚期和亚成年期三个阶段 。


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不同个体的骨组织显微结构及素描图 , L1-L5指生长停滞线 , 比例尺1mm 。 (研究团队 供图)

  科研合作团队介绍 , 除生长线外 , 此次骨组织学研究还获得更多恐龙生理学成果 , 主要包括以下几个方面:

  首先 , 热河龙几岁能达到性成熟?对现生的四足动物研究表明它们在达到性成熟之后 , 生长速率会有一个明显的下降 。 这种生长速率的变化会在骨组织学中表现出来 , 包括生长停滞线间距显著变短(生长突然减慢 , 厚度减薄) , 骨组织类型发生变化(从反映快速生长的纤层骨到慢速生长的板层骨) 。 这种变化在热河龙骨组织结构中也清晰的显现出来 , 但是结果表明热河龙性成熟的时间并不统一 , 而是在2-4岁之间 。 这和一些现生的爬行动物相似 , 在现生的一些蜥蜴中也表现出雌雄个体性成熟的时间不同的现象 , 而在鳄鱼中雌雄达到性成熟是根据体型大小来定的 , 性成熟的时间也有一定的变化范围 。 因此热河龙的性成熟可能和体型大小、两性差异以及环境变化相关 。


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