地球上已知会飞的脊椎动物有翼龙、鸟类和蝙蝠三类，翼龙则是其中唯一绝灭的物种。作为早于鸟类7000万年征服蓝天的中生代空中霸主，翼龙是最早演化出动力飞行的爬行动物，其飞行机制一直激发着人们对飞行探索的欲望：翼龙是如何飞上蓝天的？它的飞行机制与鸟类和蝙蝠又有何异同？

    近日，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所汪筱林、周忠和研究团队与中国科学院大学、中山大学生态学院合作，通过对采自中国新疆约1.3亿年前早白垩世哈密翼龙化石肩带形态学与骨组织学的最新研究发现，翼龙的飞行机制既有与鸟类和蝙蝠的相似性，又有自身的独特适应。相关成果日前发表在国际学术期刊《解剖学记录》中国古生物专辑上。

    哈密翼龙富集于白垩纪的湖相地层中，由于湖泊风暴导致的大量集群死亡和特异埋藏，在化石地点发现了大量三维保存的从幼年到成年不同发育阶段的骨骼及其蛋和胚胎化石，世所罕见。近20年来，汪筱林研究员带领哈密科考队对哈密翼龙及其沉积地层开展了持续的野外考察和研究工作，揭示了关于哈密翼龙形态特征、系统发育、生长方式、繁殖、群体习性及化石埋藏等多方面的信息，为还原其历史生活环境面貌提供重要参照，也为进一步研究其飞行奠定了良好的基础。

    翼龙的皮膜翼曾经让一些早期学者认为它们的飞行类似蝙蝠。但随着研究揭示了翼龙与鸟类具有更近的系统发育关系，后来的学者更多以鸟类作为翼龙飞行研究的参照对象。为了深入了解翼龙的飞行机制，研究团队对数件哈密翼龙肩带标本开展了详细的形态学和组织学分析。

    “组织学特征分析发现，哈密翼龙肩臼窝中的钙化透明软骨组织，其肩胛骨与乌喙骨在个体成年之前就已经完全愈合形成骨性结合，这与鸟类中终生不愈合的肩胛骨与乌喙骨，以及现生鳄类在成年中愈合的肩胛乌喙骨均不同。”论文的第一作者、中科院古脊椎所博士吴倩表示，哈密翼龙肩带的愈合情况表明翼龙并未如鸟类一样，伴随飞行的演化而出现分离的肩胛—乌喙骨关节，从而证实了翼龙与鸟类飞行机制的差异性。

    研究还发现，翼龙肱骨头与肩臼窝的关节面均凹陷，构成鞍状关节，与鸟类凸起的肱骨头和半鞍状肩关节不同。吴倩说，翼龙的这种关节形态使肱骨头可以在垂直和水平两个方向运动，但会限制肱骨头在肩臼窝中的旋转，导致翼龙可能无法像鸟类一样依靠肱骨旋转改变翼面形态，来减少翅膀上扬阻力。“同时，皮膜质的翅膀也无法像飞羽一样产生空隙。因此翼龙需有其他方法来调节翅膀形态以减少飞行阻力，可能需要在同样具有皮膜翼的蝙蝠中寻找答案，这也反映出翼龙与鸟类飞行机制的进一步差异性。”

    基于对哈密翼龙肩带骨骼的形态学和组织学分析，研究团队认为翼龙的飞行机制既有与蝙蝠的相似性，又有与鸟类的相似性，还有自己的独特适应。“因此，在研究翼龙飞行时应当进行综合考量，才能取得较为可靠的结论，从而更好地去了解这一独特的灭绝飞行动物的生活面貌。”汪筱林提醒。