如何看待《Nature》封面文章：辽宁发现长有蝙蝠翅膀的恐龙「长臂混元龙」？对研究鸟类的演化有何帮助？
长臂混元龙——一位令人惊叹的发现
首先，让我们深入了解一下“长臂混元龙”的独特之处。它是一种属于窃蛋龙类（Oviraptorosauria）的兽脚类恐龙，生活在大约1亿6千万年前的侏罗纪晚期。为什么它如此特别，能够登上《Nature》的封面呢？
关键在于它的前肢结构。我们通常认为，像长臂混元龙这样的窃蛋龙类，身体特征与早期鸟类有着诸多相似之处，例如羽毛的存在、某些骨骼的融合等。然而，长臂混元龙最引人注目的地方在于，它那相对较短、粗壮的前肢，却有着非常类似鸟类翅膀的某些比例和结构特征。
文章中详细描述了其前肢的几项关键特征：
肱骨（Humerus）与尺骨（Ulna）的长度比例： 尽管整个前肢相对于身体来说并不长，但肱骨和尺骨的相对长度，以及它们之间的关节结构，显示出一种原始的、但已经朝着能够支撑一定翼展的方向发展的趋势。这种比例在早期的、还未完全发展出飞行能力的鸟类中也经常见到。
相对发达的肩带： 强壮而灵活的肩带能够支撑前肢的运动，这一点在长臂混元龙身上也得到了体现。这为理解早期兽脚类恐龙如何逐步演化出能够支撑复杂飞行动作的肩带提供了重要的线索。
可能的羽毛证据： 虽然化石本身不一定直接保留了羽毛印痕，但长臂混元龙属于一个已知存在羽毛的恐龙类群。研究人员根据其亲缘关系和前肢的骨骼结构，推测它很可能也覆盖着羽毛，并且这些羽毛在某种程度上可能已经具备了用于展示、保温甚至滑翔的初步功能。
值得注意的是，“长臂混元龙”的名字中的“长臂”并非指它的前肢很长，而是相对其身体而言，其前肢的某些比例特征，与那些拥有发达翅膀的恐龙相比，显得颇为显著。而“混元龙”则寓意着它身上融合了早期恐龙与早期鸟类的许多特征，就像一个“混沌初开”的生命形态。
对研究鸟类演化的帮助：拨开迷雾，重塑认知
长臂混元龙的发现，对于我们理解鸟类起源和演化，特别是翅膀如何从恐龙的前肢演变而来这一核心问题，具有划时代的意义。它为以下几个方面提供了强有力的证据和新的思考：
1. 巩固了“恐龙是鸟类祖先”的理论基石： 这一理论早已获得广泛认可，但每发现一个具有过渡性特征的化石，都像是在为这个理论增添一笔浓墨重彩的注脚。长臂混元龙再次以无可辩驳的证据，展现了恐龙与鸟类之间紧密的演化联系，它并非直接的鸟类祖先，而是属于一个与早期鸟类关系非常密切的旁支，通过研究它的前肢，我们可以窥见鸟类翅膀演化的“中间状态”。
2. 揭示了翅膀演化的多路径和渐进性： 长期以来，我们对翅膀演化的理解，多集中在那些具有明显长羽毛和强壮前肢的“长翅膀”恐龙（如恐盗龙属、小驰龙属等）。长臂混元龙的出现，则让我们看到，即使是前肢相对不那么“长”的恐龙，其前肢也可能在朝着翅膀的方向进行着微妙但重要的演变。这意味着，翅膀的形成并非是一个单一的、笔直的演化路径，而是可能在不同的恐龙类群中，以不同的速度和方式并行发展着。
功能性的多样化： 即使长臂混元龙的前肢不足以支撑真正的飞行，但其结构可能已经适应了某些更基本的活动，比如在树枝间攀爬、扑击猎物，甚至用于展示。这表明，羽毛和前肢在演化初期，可能扮演着多种角色，飞行只是最终实现的一种功能，而非唯一的驱动力。
“预适应”理论的证据： “预适应”（preadaptation）是演化生物学中的一个重要概念，指的是某种结构或特征在演化初期，可能并没有当下这个被高度选择的功能，但它具备了将来演变成这个功能的潜力。长臂混元龙的前肢结构，可能就是对未来飞行能力的一种“预适应”，为后来的鸟类翅膀发展奠定了骨骼结构上的基础。
3. 理解了早期羽毛的功能与形态： 尽管长臂混元龙的羽毛本身尚未完全揭示，但其前肢的结构暗示了羽毛可能已经开始具备更复杂的功能。研究人员推测，这些羽毛可能并非一开始就长而扁平，而是呈丝状或绒状，用于保温。然而，随着前肢的逐步演变，羽毛也可能开始变得更宽、更扁平，形成初步的羽翼，即便不足以飞行，也可能用于滑翔或扑动。
4. 挑战和细化了现有理论模型： 过去的模型往往倾向于认为，发达的翅膀是鸟类演化的必然结果，那些拥有更长前肢、更发达肩带的恐龙，理所当然地是走向飞行的“正确方向”。长臂混元龙的存在，让我们重新审视那些身体结构看起来似乎不如某些“近亲”更适合飞行的恐龙，它们是否也同样在演化之路上扮演着重要角色？这促使我们去构建更精细、更多元的演化模型，将更多的恐龙类群纳入到对鸟类起源的探讨中来。
5. 提供了古生态环境的线索： 对长臂混元龙所处地质环境的分析，也为我们了解当时生态系统提供了信息。它为何会有这样的前肢结构？是与它所处的环境，例如植被类型、捕食压力等因素有关吗？这些细节的补充，有助于我们更全面地理解演化的驱动力。
总而言之， 长臂混元龙的发现，就像是在研究鸟类演化这幅宏大拼图中，意外地发现了一块非常关键且令人惊喜的碎片。它打破了我们过去可能存在的“线性思维”，让我们认识到演化的复杂性和多样性，它提醒我们，即使是看似不那么“完美”的过渡形态，也可能承载着演化史上的重要信息，是理解整个演化链条中不可或缺的一环。我们不仅看到了恐龙如何一步步“长出翅膀”，更看到了在那个遥远的时代，生命如何以各种奇妙的方式探索着形态与功能的边界。这篇文章的价值在于，它不仅仅是又一个有趣的化石发现，更是对我们理解生命史上一场最深刻的变革之一——从陆地恐龙到天空之鸟的演化——提供了新的、极其宝贵的视角。
网友意见
爬树、显摆、蝙蝠装、还多了对大骨棒子，这个恐龙家族是真想上天!
从上世纪末的热河生物群发现以来，有越来越多的化石证据证明鸟类就是恐龙的后裔，而随着越发精美的化石逐渐出土，鸟类飞行起源这个曾经的科学大哉问也明朗起来。但生命的演化并不像是一个有方向的康庄大道那么简单，往往伴随了许多错综复杂的尝试，终于在适者生存下演化出最适宜环境的身体结构。擅攀鸟龙类(Scansoriopterygidae)就代表了一条征服蓝天的歧途，而最近发表在《自然》的一篇封面文章，更揭示了这个类群的飞天道路是多么匪夷所思。
那就先来说说这奇形怪貌的一家子吧!
擅攀鸟龙类是一个生活在侏罗纪中期到晚期的兽脚类恐龙，迄今虽然只发现三个属种且大多只有鸽子大小，但各个身怀绝技，骨骼外貌清奇。
第一个成员的宁城树息龙(Epidendrosaurus ningchengensis)是一个幼体，是目前发现的第一个具有明显树栖特征的恐龙，最外侧的手指特别的长，就跟现今的趾猴一样〔1〕。不过人(或是“龙”)红是非多，这只恐龙和创造了擅攀鸟龙类一词的海氏擅攀鸟龙(Scansoriopteryx heilmanni)长得非常像〔2〕，加上又是幼体，因此目前认为这两种恐龙其实是同一种，但究竟哪个名字才真正有效，目前还有争议。根据命名法规是谁先发表谁有效，但好死不死擅攀鸟龙的正式发表是在树息龙文章上线到正式发表的这段期间，因此对命名法规的解释还有歧异。说实话，看得出擅攀鸟龙那篇文章大概是投得很仓促，整篇文章连个化石照片或图片都没有。
第二个成员是胡氏耀龙(Epidexipteryx hui)，它被发表于2008的《自然》杂志，这种侏罗纪中晚期的恐龙有着目前化石纪录里最古早使用羽毛显摆的纪录〔3〕。在这个化石的尾端，可以看到连接有四根又细又长的片带状羽毛，而科学家推测，这四根羽毛正是用来炫耀显摆用的，因此给它取名“耀龙”。
第三个成员也发表于2015年的《自然》杂志，由于它长有奇怪的翅膀，因此被取名为奇翼龙(Yi qi)，而这短短四字的汉语拼音属种名，让它成为目前名字最短的恐龙。这种恐龙的飞行方式有别于一般鸟类，靠着是加长的手指和翼膜，俨如恐龙界中的蝙蝠而最吊诡的是，它还有一根特别长的棒状骨头长在手上用来协助撑开翼膜〔4〕。但由于化石仅有一件保存又比较不完整，加上翼膜和这根棒状骨就宛如凭空出世，在任何其他恐龙亲戚中都没发现过，因此这种恐龙是否真的有能上天滑翔的神奇翅膀还有许多争议。
奇怪的混合体——长臂混元龙
由于先前的标本不是幼体就是保存不全，因此对这个类群的形态特征还有许多争议。 本期《自然》杂志以封面文章报导了一个擅攀鸟龙类的新属种成员——长臂浑元龙(Ambopteryx longibrachium)，该标本发现于辽宁1.63亿年前的侏罗纪晚期地层，是迄今擅攀鸟龙家族中最为完整的化石，甚至连未消化的胃容物都有所保存，研究人员因此推断这种恐龙是杂食性的。长臂顾名思义就是这种恐龙有着修长的手臂，而混元则代表它长得就像翼龙翅膀和恐龙的混合体〔5〕。
混元龙的体型娇小，体长仅32厘米，体重仅大约306克〔5〕。它的尾巴短缩，就跟现今的鸟类一样，这样缩短的尾巴可以帮助它在飞行时重心靠前，以此保持稳定。而最令人兴奋的是，在混元龙的手上也发现了翼膜和独特的棒状长骨，这个发现实锤了先前奇翼龙备受争议的“奇翼”。这种恐龙的的确确用着翼膜和加长的手指飞翔，就像是蝙蝠或是翼龙一样，而撑开内侧翼膜的正是一根这类恐龙所特有的长形棒状骨。
除此之外，混元龙的长臂也不是浪得虚名。它的前肢异常的长，甚至连中生代的许多鸟类的翅膀长度比例都比不上它〔5〕。而且尺寸长就算了，它还和其他也会飞的鸟类伸长的地方不一样，究竟这奇怪的比例能怎样帮助它翱翔天际呢?研究人员运用演化模式和统计分析的应用来解析这个类群和其他恐龙之间有关飞行的演化趋势。
我的大长手最时尚!
研究人員運用系統發育學為基礎進行主成分分析方法來討論中生代虛骨龍類(包括鳥類)的四肢長度演化。系统发育主成分分析是在传统的主成分分析上剔除亲缘关系，最大程度保证采样点的独立性，同时复原祖先节点的特征状态，从而展现不同类群的演化趋势。，而对整个虚骨龙类的研究结果显示，手臂加长的趋势其来有自，开始于近鸟类(paraves)这个演化分支。
近鸟类顾名思义就是更接近鸟类的类群，其中包含了驰龙类、伤齿龙类、鸟类，只要比起窃蛋龙更接近鸟类的成员都是这个类别，因此这也包含了《侏罗纪世界》的女主角小蓝。不过虽然这一类恐龙的手都很修长，但只有擅攀鸟龙类的长度到达了中生代鸟类的水平，因此这两者不愧是当时竞争蓝天的两大扛霸子。
但虽说都是加长，两者的使用方式可不一样，鸟类加长的是手掌，而擅攀鸟龙类则是长的则是肱骨和尺骨、第三手指〔5〕。这两者的不同则体现了不同的飞行策略。前者运用的是灵活得手腕来控制手掌以及附着其上的非羽，属于羽毛翅膀和长掌骨的模式；后者则是加长手臂其他部分，运用短掌骨和翼膜飞行的模式。
简单来说就是
和
的对决!
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参考文献
1. Zhang, F., Zhou, Z., Xu, X. & Wang, X. A juvenile coelurosaurian theropod from China indicates arboreal habits. Naturwissenschaften. 2002, 89: 394–398.
2. Czerkas, S.A., and Yuan, C. (2002). "An arboreal maniraptoran from northeast China." Pp. 63-95 in Czerkas, S.J. (Ed.), Feathered Dinosaurs and the Origin of Flight. The Dinosaur Museum Journal 1. The Dinosaur Museum, Blanding, U.S.A.
3. Zhang, F., Zhou, Z., Xu, X., Wang, X. and Sullivan, C. (2008). "A bizarre Jurassic maniraptoran from China with elongate ribbon-like feathers", Supplementary Informtion. Nature, 455: 46pp.
4. Xu, X., Zheng, X., Sullivan, C., et al., (2015). A bizarre Jurassic maniraptoran theropod with preserved evidence of membranous wings. Nature, 521 (7550): 70–73
5. Wang, M., O’Connor, J. K., Xu, X., & Zhou, Z. (2019). A new Jurassic scansoriopterygid and the loss of membranous wings in theropod dinosaurs. Nature, 569(7755), 256-259. doi:10.1038/s41586-019-1137-z
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