科学家终于揭开了翼龙飞行的秘密

翼龙在鸟类和蝙蝠统治天空之前就能飞行的秘密，并不是羽毛或中空的骨头。

虽然这些特征毫无疑问是有帮助的，但新的研究表明，一种晶格状的结构阻止了翼龙的宽端尾巴在风中像旗帜一样摆动，相反，一旦变硬，它将有助于引导这些飞行的爬行动物飞向天空。

大约2.15亿年前，翼龙通过动力飞行飞上了天空，这是第一个这样做的脊椎动物。虽然它们一开始很小，但在它们的行列中有一些地球历史上最大的飞行动物。

像鸟类一样，翼龙也有羽毛，但它们不是鸟类，也不是蝙蝠。虽然翼龙与恐龙同生共死，但这些会飞的爬行动物也不是恐龙，而是它们的近亲，它们是从直立行走、像兔子一样的动物进化而来的，是爬行动物家族树的一个独立分支。

那么，是什么帮助早期翼龙赢得了脊椎动物飞行的进化竞赛呢？很长一段时间以来，我们一直没有一个明确的想法。但一项尚未经过同行评审的新研究表明，原因在于它们的尾翼的硬度。尾翼大致呈菱形，曾经一直被认为是转向辅助设备。

在化石记录中，翼龙是相对罕见的，因为它们细长中空的骨头 —— 这对飞行很有好处 —— 很容易被时间的颗粒降解。软组织的痕迹越来越少，皮肤、器官和结缔组织的分解速度比骨骼快得多。

有几只翼龙保存得足够好，以至于化石保留了薄而柔软的尾翼组织的细节，这确实是一件值得一看的事情。

爱丁堡大学的古生物学家Natalia Jagielska和同事们仔细研究了各个博物馆收藏的100多块翼龙化石，发现了四个在紫外线下发出粉红色和白色荧光的“特殊标本”，这表明软组织结构被保存了下来。

Jagielska和他的同事在他们的预印本中解释说：“在早期翼龙的飞行中，保持[尾]叶片的硬度是至关重要的，但这是如何实现的还不清楚，特别是因为后来的翼龙失去了叶片，而鸟类和蝙蝠却没有。”

用一种叫做激光刺激荧光的技术对这四个标本进行成像，揭示了翼龙尾翼中隐藏的解剖学细节：从尾骨中央伸出的厚而垂直的杆，与较细的纤维相连，形成了一个交联的晶格，防止尾翼弯曲变形，减少阻力，稳定飞行。

没有参与这项研究的古生物学家Jamale Ijouiher在X（以前的推特）上解释说：“叶片由杆状晶格结构加固，在飞行过程中提供了更大的稳定性和控制力。”。

然而，像翼龙本身一样，尾翼也有不同的大小，这项研究只分析了四块喙嘴龙属翼龙化石。然而，研究人员认为，这些标本仍然揭示了这些结构是如何进化的一些细节。

“新的软组织信息也为尾翼本身的进化起源提供了线索，”Jagielska和他的同事写道。

“这项研究中发现的交联晶格表明，早期翼龙的尾翼是由一个单一的连续结构发展而来的，而不是由鳞片或羽毛状被套的组合结构。”

研究人员还从成像中推断，翼龙的尾翼末端可能包含“肉质褶皱”，并且可能与帮助鲸鱼和海豚在水中滑行的鲸目动物的鳍片相似。

另一个被认为对翼龙飞行至关重要的身体部位是一根被称为翼膜的肌腱，它沿着翅膀的前缘延伸，连接着相当于我们手腕和肩膀关节的部位。它很可能通过改变机翼上表面的气流来控制飞机的起飞和降落。

但今天的鸟类和蝙蝠的每个翅膀上也有一个前翼，所以它不像翼龙的桨状尾叶那么独特。

这项研究已经在同行评审之前发布在bioRxiv上。

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