研究揭示獸腳類食性趨同演化

　　近日，《創新：地球科學》（The Innovation Geoscience）報道了一枚發現于西藏昌都地區的恐龍牙齒化石。定性的形態比較和簡約法系統發育分析支持該標本屬于較為進步的馳龍類。貝葉斯末端定年分析和基于形態測量學數據的判別分析支持該標本屬于中棘龍類。綜合上述發現表明，新標本與馳龍類的相似性或由于食性趨同演化所致，暗示了其他研究報道的侏羅紀“馳龍類牙齒”均是其他獸腳類趨同演化的結果。本研究提升了古生物學家對于青藏高原恐龍化石多樣性的認識，提出了未來研究應結合多方面信息來判斷零散化石的分類學位置。

　　青藏高原被稱為“世界屋脊”，是古生物化石寶庫。古生物學家曾在此發現多種魚類、海生爬行動物和古植物的化石。20世紀70年代，中國科學院帶領的考察團隊，在青藏高原發現了大量恐龍化石，并初步鑒定這些化石包括巨齒龍類、美頜龍類、腕龍類和覆遁甲龍類。而這些化石未被正式發表和描述，因此科學家對于該地恐龍動物群的組成知之甚少。2017年，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所聯合臨沂大學、沈陽師范大學，在昌都盆地的野外考察中發現了恐龍化石，其中包括本研究報道的牙齒化石（IVPP V32005）。本研究由古脊椎所和沈陽師范大學合作完成。

　　這枚獸腳類牙齒化石發現于東大橋組，年代為中侏羅世。定性的形態學比較顯示，該枚牙齒與晚白堊世的馳龍類牙齒最為相似。為了定量檢驗該標本的系統發育位置，該團隊構建了包含146個獸腳類牙齒特征、106個物種的形態學矩陣，并結合限制性搜索、隱含加權法等分析手段進行簡約法分析。同時，該團隊將牙齒特征與其他骨骼特征組合起來進行分析。所有結果均支持該枚牙齒屬于進步的馳龍類。

　　貝葉斯末端定年分析顯示，在這一假設下多數馳龍類的分支事件均發生于中侏羅世。這與化石記錄不符。盡管最早的馳龍類可能在中、晚侏羅世便已出現，但該類群較為進步的成員的化石記錄均出現于白堊紀時期。因此，結合化石記錄，該枚牙齒化石不可能屬于進步的馳龍類。此外，馳龍類牙齒的一些特征也存在于其他類群中，需要結合其他方法綜合討論新標本的分類學位置。該團隊使用包含1335顆獸腳類牙齒的數據集進行判別分析。判別分析將該標本歸入到中棘龍類。中棘龍類是一類生存于中侏羅世至早白堊世期間的中大型異特龍類。一些中棘龍類的牙齒與馳龍類的牙齒存在相似之處，如具有較短的鋸齒間裂隙和不規則的牙釉質紋飾。結合新標本所處的地質時期，中棘龍類可能是更為合理的歸屬，而它與馳龍類的相似之處可能是食性趨同演化所致。

　　既往研究報道了較多發現于中、晚侏羅世地層的疑似屬于馳龍類的牙齒。這些化石廣泛分布于亞洲和歐洲，且與這次在西藏發現的標本有較多相似之處。本研究表明這些侏羅紀時期的“馳龍類牙齒”可能均屬于非馳龍類的肉食性恐龍（如中棘龍類）。它們與晚白堊世馳龍類牙齒的相似性是食性或捕食行為的趨同演化所致，暗示了這類與晚白堊世馳龍類具有相似生態位的獸腳類恐龍具有廣泛的地理分布。同時，本研究提出了應結合多種定量分析方法和地質年代信息來判斷零散化石的分類學位置。

　　研究工作得到國家自然科學基金基礎科學中心項目“克拉通破壞與陸地生物演化”、中國科學院戰略性先導科技專項、中國科學院國際合作項目、云南省“興滇英才支持計劃”和第二次青藏高原綜合科學考察研究等的支持。