最新形态功能学方法揭示手盗龙类奇异前爪的演化之谜

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近日，英国布里斯托大学和中国科学院古脊椎动物与古人类研究所合作完成了一项有关手盗龙类恐龙奇异指爪的功能研究，相关成果发表于施普林格·自然旗下国际专业学术期刊《通讯-生物学》（Communications Biology）杂志。文章第一作者和通讯作者秦子川为英国布里斯托大学Mike Benton教授、Emily Rayfield教授和中科院古脊椎所徐星研究员合作指导的博士生，第二作者为毕业于中科院古脊椎所的廖俊棋博士。

手盗龙类恐龙是一类在中生代极为繁盛的兽脚类恐龙，它们中的一支于白垩纪末灭绝事件中成功幸存，演化成当今最为成功的陆生脊椎动物类群——鸟类。手盗龙类这个分类单元原意为“抓手者”。然而越来越多的化石证据显示，有相当一部分手盗龙类恐龙的“手”， 并不是用来抓握的。 

这其中最明显的例子就是鸟类，鸟类祖先的手部骨骼逐渐特化愈合，形成了飞行工具——翅膀的一部分。然而，手盗龙类当中的一些其他分支，包括阿尔瓦雷斯龙类和镰刀龙类，也有着显然区别于典型“抓握型”结构的手部形态。作为手盗龙类最基干位置两个缘关系较近的演化支，阿尔瓦雷斯龙类和镰刀龙类却有着差异巨大的体型和身体结构，尤其是在前肢形态演化上，可以算是手盗龙类家族当中的“一对怪兄弟”。典型的晚期阿尔瓦雷斯龙类如临河爪龙（Linhenykus），一般有着短而粗壮的前肢，每个手部仅保存一个硕大的第二指，手指末端有一个“地质锤状”的硕大指爪。而晚期的镰刀龙（Therizinosaurus）前肢结构更为特化，它们有着修长的前肢，细长的手指和“镰刀状”的指爪。这两种特殊的前肢结构不仅在手盗龙类中是罕见的，在整个四足动物当中也寥寥无几。这种极端的演化案例，使得传统的，通过与现生动物形态对比来推测功能的方法难以在这两类恐龙中实现。