阿瓦拉慈龙科

阿瓦拉慈龙科(Alvarezsauridae)是群充满谜题的小型、长后肢、善于奔跑的恐龙。它们起初被认为代表原始的无法飞行鸟类,但最近的研究显示它们是群原始的手盗龙形类。阿瓦拉慈龙类恐龙有高度特化的特征,前肢适合挖掘或撕裂、颌部延长、以及微小的牙齿。它们已演化成以群居昆虫为食,例如白蚁。阿瓦拉慈龙科通常可从以下特征辨别出来:形状平滑的修长头部、短而强壮的手臂、以及一个大型指爪。

阿瓦拉慈龙科
化石时期:白垩纪晚期,86–66 Ma
单爪龙重建图
科学分类 编辑
界: 动物界 Animalia
门: 脊索动物门 Chordata
纲: 蜥形纲 Sauropsida
总目: 恐龙总目 Dinosauria
目: 蜥臀目 Saurischia
亚目: 兽脚亚目 Theropoda
演化支 新兽脚类 Neotheropoda
演化支 鸟吻类 Averostra
演化支 坚尾龙类 Tetanurae
演化支 俄里翁龙类 Orionides
演化支 鸟兽脚类 Avetheropoda
演化支 虚骨龙类 Coelurosauria
演化支 暴盗龙类 Tyrannoraptora
演化支 手盗龙形态类 Maniraptoromorpha
演化支 手盗龙形类 Maniraptoriformes
演化支 手盗龙类 Maniraptora
演化支 阿瓦拉慈龙类 Alvarezsauria
科: 阿瓦拉慈龙科 Alvarezsauridae
Bonaparte, 1991
模式种
卡氏阿瓦拉慈龙
Alvarezsaurus calvoi
Bonaparte, 1991
演化支
异名
  • 小驰龙科 Parvicursoridae
    Karhu & Rautian, 1996
  • 单爪龙科 Mononykidae
    Chiappe et al., 1998

阿瓦拉慈龙科与阿瓦拉慈龙等名词,都以历史学家阿瓦拉慈博士(Don Gregorio Alvarez)为名,而非以更著名的物理学家路易斯·阿弗雷兹(Luis Alvarez)为名;路易斯·阿弗雷兹曾提出白垩纪-第三纪灭绝事件假说,并由撞击事件所造成。

叙述 编辑

 
鸟面龙的想像图

阿瓦拉慈龙科恐龙的身长范围从0.5到2米,但有些可能属的身长比这个数据大,例如欧洲七镇鸟龙,身长可能有2.5米。化石已发现于北美洲南美洲亚洲等地,年代主要为白垩纪晚期。在2009年,徐星等人宣称在中国新疆石树沟组,发现了一个原始阿瓦拉慈龙类的化石,年代为侏罗纪晚期[1]。在2010年,被正式命名为简手龙[2]

阿瓦拉慈龙科中至少有一个属,沙漠鸟面龙,被发现身上有类似绒毛的覆盖物。在1999年,Schweitzer等人经由显微镜、形态、光谱、以及免疫组织化学等检验,指出这些物体由角蛋白构成,角蛋白是羽毛的主要蛋白成分[3]

在发现鸟面龙之前,单爪龙有本科最完整的化石,而根据这化石,阿瓦拉慈龙科被认为拥有一个大型手指。现在认为阿瓦拉慈龙科可能没有失去其他两根手指,而是萎缩到几乎没有的状态。

生存方式 编辑

自从发现阿瓦拉慈龙科以来,关于这群动物的生存方式,有许多争论。许多古生物学家提出,阿瓦拉慈龙科的指爪是用来挖掘白蚁巢穴;但阿瓦拉慈龙科的前肢短小,如果它们挖掘白蚁巢穴,势必将身体低伏、接近地面。另一种可能是,阿瓦拉慈龙科占据特定的生态位,不在现代生物学理解范围的特定生态位[4]。此外,阿瓦拉慈龙科的修长后肢,显示它们可能适合奔跑[4]

分类历史与争议 编辑

 
巴塔哥尼亚爪龙的骨架模型

在1991年,约瑟·波拿巴(José Bonaparte)根据一个发现于阿根廷巴塔哥尼亚的不完整骨骸,命名为阿瓦拉慈龙Alvarezsaurus calvoi)。波拿巴同时建立了阿瓦拉慈龙科,只包含阿瓦拉慈龙。他提出阿瓦拉慈龙科的最近亲为似鸟龙下目[5]

在1993年,Altangerel Perle、吉姆·克拉克、马克·诺瑞尔等人命名了第二个物种,类似鸟类单爪龙Mononychus),并将它们分类于个别的单爪龙科。一个月后他们发现这学名已有另一个甲虫使用,因此改学名为Mononykus[6]。Perle等人错将单爪龙归类于鸟翼类,并且较始祖鸟衍化。他们认为阿瓦拉慈龙科其实是群无法飞行的中生代鸟类,因为它们具有不同于鸟类的衍化特征[7]。在1996年,奥尼拉斯·诺瓦斯建立了巴塔哥尼亚爪龙Patagonykus),让原始的阿瓦拉慈龙与进阶的单爪龙之间产生了连结[8]。同一年,Karhu与Rautian建立了小驰龙Parvicursor),发现于蒙古,也属于阿瓦拉慈龙科[9]。在1998年,路易斯·齐亚比等人命名了另一个蒙古物种,蒙古鸟面龙Shuvuuia mongoliensis),并错误地提出它们较为衍化,以及阿瓦拉慈龙类是鸟类[10]

阿瓦拉慈龙类之所以会被误认为是鸟类,主要因为它们极类似鸟类的特征。例如,胸骨延长有突脊,可供大型胸肌附着,这点如同新颚鸟类与能飞的鸵鸟目。鸟面龙的颅骨一块骨头似乎是固定至额前骨外筛骨。外筛骨是种骨化组织,仅见于新鸟亚纲。其他类似鸟类的特征包括:腭骨枕骨大孔(Foramen magnum)、颈椎尾椎、以及其他特征[11]

数个研究人员提出与Perle、齐亚比等人不同的看法。塞里诺、奥斯特伦姆等人先后指出阿瓦拉慈龙科不可能属于鸟翼类。在1997年,Martin提出一个亲缘分支分类法研究,但遭到塞里诺的强烈批评,塞里诺指出该研究有许多瑕疵,选择性使用资料。在1999年,塞里诺提出另一新研究,做出相反的生理结构与特征解释。塞里诺发现阿瓦拉慈龙科较为接近似鸟龙下目[11]

因为阿瓦拉慈龙科的原始物种有许多独有特征,阿瓦拉慈龙科普遍被认为是单系群[8],但原始物种缺乏大部分的类似鸟类特征。这些特征中有些是被错误诠释的。阿瓦拉慈龙科与鸟类的相似处,例如有脊的胸骨,是个结构相似的例子。进阶的阿瓦拉慈龙科的类似鸟类特征是平行演化而来的,而非两者具有共同祖先[11]

系统发生学 编辑

在2007年,艾伦·特纳等人提出阿瓦拉慈龙类是手盗龙类中最基底的群体,较嗜鸟龙衍化一个阶段,比似鸟龙下目更衍化两个阶段。阿瓦拉慈龙类比偷蛋龙下目原始[12]

在1996年,诺瓦斯命名了巴塔哥尼亚爪龙,让原始的阿瓦拉慈龙与进阶的单爪龙之间产生了连结,并厘清了它们的互相关系。小驰龙在同一年被发现,并被分类于个别的小驰龙科。而鸟面龙则是在1998年被发现。以上各属开始被归类于阿瓦拉慈龙科,并设置了单爪龙亚科。

阿瓦拉慈龙科与似鸟龙下目可能是姐妹演化支,共同属于夹跖龙类托马斯·霍兹所建)或似鸟龙形类保罗·塞里诺所建)。因为目前所发现的化石,都来自于晚白垩纪的非常衍化物种,提供较少关于早期物种的资讯,所以阿瓦拉慈龙科的分类非常困难。近年发现的简手龙,具有阿瓦拉慈龙科、其他手盗龙类的过渡特征,尤其是头颅骨、前肢结构,支持两个演化支之间有关联的理论[13]

以下分类表则来自于2012年的阿瓦拉慈龙类系统发生学研究[14]

 
阿瓦拉慈龙的骨架模型

系统发生学 编辑

在过去的分类历史,这群动物曾被过许多不同名称,导致分类定义上的困难。在1991年,约瑟·波拿巴(José Bonaparte)建立阿瓦拉慈龙科,但当时没有提出种系发生学的定义。在1996年,奥尼拉斯·诺瓦斯(Fernando Novas)将阿瓦拉慈龙科定义为:阿瓦拉慈龙单爪龙的最近共同祖先,与其最近共同祖先的所有后代。而保罗·赛里诺(Paul Sereno)则提出较广泛的定义:恐龙之中,所有亲缘关系接近于鸟面龙,而离现代鸟类较远的所有物种。在2009年,其他学者同时采用阿瓦拉慈龙超科(Alvarezsauroidea)与阿瓦拉慈龙科,将阿瓦拉慈龙科的范围限定在阿瓦拉慈龙与单爪龙的最近共同祖先,与其最近共同祖先的所有后代。在2010年,J.N. Choiniere等人在叙述、命名简手龙Haplocheirus)时,采纳上述分类法,并将简手龙归类于阿瓦拉慈龙超科的基础物种[2]。某些研究人员提出单爪龙亚科(Mononykinae),以包含生存于蒙古国的进阶型阿瓦拉慈龙科。对此,J.N. Choiniere等人则主张小驰龙科(Parvicursoridae)、小驰龙亚科(Parvicursorinae)的命名时间较早,具有命名法规的优先权[2]

以下为徐星、J.N. Choiniere等人在2011年提出的阿瓦拉慈龙科系统发生学研究[17]

阿瓦拉慈龙超科

简手龙  

阿瓦拉慈龙科

阿基里斯龙  

阿瓦拉慈龙  

巴塔哥尼亚爪龙  

小驰龙亚科

临河爪龙  

亚伯达爪龙  

似鸟龙的一种 Ornithomimus minutus

西峡爪龙

小驰龙

蒙古的未命名阿瓦拉慈龙类

鸟面龙  

单爪龙  

以下演化树则来自于2012年的阿瓦拉慈龙类系统发生学研究[14]

阿瓦拉慈龙科
巴塔哥尼亚爪龙亚科

巴塔哥尼亚爪龙  

波氏爪龙  

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阿瓦拉慈龙  

小驰龙亚科
角爪龙族

角爪龙

西峡爪龙

游光爪龙  

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小驰龙

单爪龙族
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亚伯达爪龙  

单爪龙  

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临河爪龙  

鸟面龙  

参考文献 编辑

  1. ^ Choiniere, J., Clark, J., Xu, X. and Fenglu, H. (2009). "A new basal alvarezsaur from the Shishugou Formation," Journal of Paleontology 29(3): 77-78A.
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 Choiniere, J.N., Xu, X., Clark, J.M., Forster, C.A., Guo, Y. and Han, F. (2010). "A basal alvarezsauroid theropod from the early Late Jurassic of Xinjiang, China." Science, 327: 571-574. doi:10.1126/science.1182143
  3. ^ .Schweitzer, Mary Higby, Watt, J.A., Avci, R., Knapp, L., Chiappe, L, Norell, Mark A., Marshall, M. (1999). "Beta-Keratin Specific Immunological reactivity in Feather-Like Structures of the Cretaceous Alvarezsaurid, Shuvuuia deserti Journal of Experimental Biology (Mol Dev Evol) 255:146-157
  4. ^ 4.0 4.1 Holtz, Thomas R., Jr. Ornithomimosaurs and Alvarezsaurs. Dinosaurs: The Most Complete, Up-to-Date Encyclopedia for Dinosaur Lovers of All Ages. 2007. ISBN 978-0-375-82419-7. 
  5. ^ Bonaparte, J.F. (1991). "Los vertebrados fosiles de la formacion Rio Colorado, de la ciudad de Neuquen y Cercanias, Creatcio Superior, Argentina” Rev. Mus. Agent. Cienc. “Bernadino Rivadavia”, Paleontol. 4:16-123.
  6. ^ Perle Altangerel, Norell, Mark A., Chiappe, Luis M., Clark, James M., (1993). "Correction:Flightless bird from the Cretaceous of Mongolia” Nature 363, pg.188(13 May 1993)
  7. ^ . Perle Altangerel, Norell, Mark A., Chiappe, Luis M., Clark, James M., (1993). "Flightless bird from the Cretaceous of Mongolia” Nature 362, pp. 623-626 (15 April 1993) doi:10.1038/362623a0
  8. ^ 8.0 8.1 Novas, F.E. (1996) “Alvarezsauridae, Cretaceous maniraptorans from Patagonia and Mongolia”. Mem. Qld. Mus. 39:675-702
  9. ^ Karhu, A.A., Rautian A.S. (1996) “A new family of Maniraptora (Dinosauria: Saurischia) from the Late Cretaceous of Mongolia.” Paleontol. J. 30:583-592
  10. ^ Chiappe, Luis M., Norell, Mark A., Clark, James M.(1998)“The skull of a relative of the stem-group bird Mononykus” Nature 392:275-278.
  11. ^ 11.0 11.1 11.2 Sereno, Paul. (2001). "Alvarezsaurids: Birds or ornithomimosaurs?" “In: New Perspectives on the Origin and Early Evolution of Birds” Gauthier, Gall editors. Yale Peabody Museum>
  12. ^ Turner, Alan H.; Pol, Diego; Clarke, Julia A.; Erickson, Gregory M.; and Norell, Mark. (2007)."A basal dromaeosaurid and size evolution preceding avian flight" Science, 317: 1378-1381. doi:10.1126/science.1144066>
  13. ^ Choiniere, J. (2010). Guest Post: Haplocheirus, the Skillful One页面存档备份,存于互联网档案馆) Dave Hone's Archosaur Musings, April 23, 2011.
  14. ^ 14.0 14.1 Agnolin, F.L., Powell, J.E., Novas F.E., and Kundrát, M. (2012). "New alvarezsaurid (Dinosauria, Theropoda) from uppermost Cretaceous of north-western Patagonia with associated eggs." Cretaceous Research, advance online publication. doi:10.1016/j.cretres.2011.11.014
  15. ^ 15.0 15.1 15.2 Holtz, Thomas R. Jr. (2011) Dinosaurs: The Most Complete, Up-to-Date Encyclopedia for Dinosaur Lovers of All Ages, Winter 2010 Appendix.页面存档备份,存于互联网档案馆
  16. ^ Alifanov, V.R. and Barsbold, R. (2009). "Ceratonykus oculatus gen. et sp. nov., a new dinosaur (?Theropoda, Alvarezsauria) from the Late Cretaceous of Mongolia." Paleontologicheskii Zhurnal (Russ.) 2009, 1: 86–99.
  17. ^ Xu, Xing; Sullivan, Corwin; Pittman, Michael; Choiniere, Jonah N.; Hone, David W.E.; Upchurch, Paul; Tan, Qingwei; Xiao, Dong; Lin, Tan and Han Fenglu. A monodactyl nonavian dinosaur and the complex evolution of the alvarezsauroid hand. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2011, 108 (6): 2338–2342 [2012-04-10]. doi:10.1073/pnas.1011052108. (原始内容存档于2021-03-09). 

外部链接 编辑