阿尔瓦雷斯龙类是兽脚类恐龙中一个特殊而神秘的类群,其演化过程中前肢发生了显著退化,有些种类甚至仅保留一枚“大拇指”。一种被广泛讨论的假说认为,晚期的小型阿尔瓦雷斯龙类可能演化成了蚁食性动物,用那粗壮的“大拇指”挖掘蚁穴。然而,这唯一的“大拇指”虽然坚固有力,但长度极短。倘若真靠这一指挖掘蚁穴,可能不得不将身体紧贴地面,“趴”在蚁穴上才能实现,似乎效率低下。同时,直接化石证据的缺乏,也导致这一食性假说处于争论之中。
近日,来自华东师范大学、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所等多家单位的联合研究团队通过分析产自我国内蒙古西部的乌拉特半爪龙(Bannykus wulatensis)消化道内容物,首次发现其明确的肉食性证据,为重新审视阿尔瓦雷斯龙类前肢演化与食性之间的关系提供了新的研究视角。
图1 阿尔瓦斯龙类食性研究导图
图2 阿尔瓦雷斯龙类的系统发育展示体型减小和前肢指骨减少的趋势
乌拉特半爪龙是一种较小型的阿尔瓦雷斯龙类恐龙。它的前肢结构正处于从多指向单指退化的“过渡阶段”,也处在阿尔瓦雷斯龙类演化的中间位置。在清理过的化石骨骼中,研究人员在腹部区域发现了一个颜色淡黄的团块,与包围化石的浅绿色围岩形成鲜明对比,怀疑这可能是乌拉特半爪龙的腹腔内容物。经过能谱分析(EDS)与电子探针(EMP)测试,发现其中富含钙和磷元素,而磷元素在围岩中几乎不存在。自然界中,大部分磷来源于生物组织;而钙的来源更为复杂,可能来自围岩、乌拉特半爪龙自身的骨骼,或是它所摄取的食物。为了厘清成分来源,研究团队使用扫描电镜对富钙富磷区域进行观察,发现其中存在明显的磷酸钙矿化的软组织结构,以及被机械破碎过的骨骼碎片,提示这个团块并不属于乌拉特半爪龙骨骼本身,更像是其进食后未完全消化的食物残渣。经拉曼光谱(RS)分析发现,这些矿化残留的光谱特征与已知的骨骼和牙齿化石高度一致,排除了其源自围岩的可能性。由于白蚁等昆虫的外骨骼主要由几丁质构成,钙磷含量极低,该证据表明乌拉特半爪龙的“最后一餐”更可能是一种小型脊椎动物。
上述多项研究分析证明,乌拉特半爪龙是肉食性恐龙,且具备强大的化学消化能力,能高效溶解食物中的骨性成分。这种独特的消化策略,可能在一定程度上弥补了其轻巧头骨与细小牙齿在咬合、撕裂上的不足,保留了其捕食小型脊椎动物的能力。乌拉特半爪龙退化的前肢与肉食性共存,表明阿尔瓦雷斯龙类手指演化与食性之间并不存在明显的关系。同时,目前也尚无任何直接证据表明阿尔瓦雷斯龙类利用前肢进行捕食。这项研究揭示了在阿尔瓦雷斯龙类的演化过程中,食性的潜在转变并不是与手指形态的演化一同发生的,而可能与体型小型化等其他因素关联。
相关成果以“Direct evidence of carnivory in the early-diverging Alvarezsaurian Bannykus”为题发表于《The Innovation Geoscience》。华东师范大学生命科学学院王烁研究员与中国科学院古脊椎动物与古人类研究所徐星院士为该论文通讯作者,共同领导此次研究。参与研究的还包括华东师范大学生命科学学院博士生丁诺,化学与分子工程学院郑婷婷教授、硕士生于文淼,美国国家自然历史博物馆马慧芯,以及南非金山大学教授Jonah Choiniere。
论文链接:https://www.the-innovation.org/article/doi/10.59717/j.xinn-geo.2025.100143