經(jīng)典的恐龍家譜在其基礎(chǔ)上有兩個早期的恐龍細(xì)分:鳥嘴獸(Ornithischians)或鳥嘴恐龍,其中包括后來的三角龍和劍龍。以及蜥蜴類或蜥蜴類恐龍,例如雷龍和霸王龍。
然而,在2017年,這種關(guān)于恐龍進(jìn)化的經(jīng)典觀點(diǎn)遭到質(zhì)疑,有證據(jù)表明,蜥蜴臀部的恐龍可能首先進(jìn)化了-這一發(fā)現(xiàn)極大地重新排列了恐龍家族樹的第一個主要分支。
現(xiàn)在,麻省理工學(xué)院的地球年代學(xué)家以及來自阿根廷和巴西的古生物學(xué)家已經(jīng)找到了證據(jù)來支持恐龍進(jìn)化的經(jīng)典觀點(diǎn)。該小組的發(fā)現(xiàn)今天發(fā)表在《科學(xué)報告》雜志上。
研究小組重新分析了Pisanosaurus的化石,Pisanosaurus是一種小兩足動物,被認(rèn)為是化石記錄中最早保存的鳥嘴獸。研究人員確定,這種鳥嘴草食草動物的歷史可以追溯到2.29億年前,這也正是最早的蜥蜴嘴蜥蜴的出現(xiàn)。
新的時機(jī)表明,鳥嘴獸和蜥蜴人在同一時間首次出現(xiàn)并與同一祖先背道而馳,這為恐龍進(jìn)化的經(jīng)典觀點(diǎn)提供了支持。
研究人員還標(biāo)出了Ischigualasto組中的巖石,Ischigualasto組是阿根廷的分層沉積巖石單元,以保存了最早的恐龍化石而聞名。基于這些化石以及整個南美的其他化石,科學(xué)家們認(rèn)為,恐龍最初出現(xiàn)在南部大陸,當(dāng)時與潘蓋亞州的超大陸融合在一起。早期的恐龍被認(rèn)為在世界范圍內(nèi)散布開來。
但是,在這項新研究中,研究人員確定Ischigualasto組的沉積時間與北美另一個重要的地質(zhì)沉積物Chinle組的時間重疊。
美國西南部的Chinle組的中層包含各種動物的化石,包括比最早的恐龍更進(jìn)化的恐龍。但是,這種構(gòu)造的底層缺乏任何形式的動物化石證據(jù),更不用說早期的恐龍了。這表明,如果他們走過世界的這個特定區(qū)域,那么在這個地質(zhì)窗口內(nèi)的條件會阻止任何形式的生命的保存,包括早期的恐龍。
麻省理工學(xué)院地球系的研究科學(xué)家Jahandar Ramezani說:“如果Chinle和Ischigualasto的形成層在時間上重疊,那么早期的恐龍可能不在南美洲首先演化,但也可能同時在北美漫游。”這項研究的共同作者是大氣科學(xué)和行星科學(xué)。“那些北方表親可能還沒有被保存下來。”
該研究的其他研究人員是拉普拉塔國立大學(xué)博物館的第一作者Julia Desojo,以及阿根廷和巴西各個機(jī)構(gòu)的古生物學(xué)家團(tuán)隊。
“跟隨腳步聲”
Ischigualasto組中發(fā)現(xiàn)的最早的恐龍化石集中在圣胡安省一個受保護(hù)的省級公園內(nèi),該公園被稱為“月谷”。地質(zhì)構(gòu)造也延伸到了公園之外,盡管早期恐龍的化石較少。拉梅薩尼和他的同事們轉(zhuǎn)而研究在公園外研究同一塊巖石的無障礙露頭之一。
他們的研究重點(diǎn)是拉里奧哈省Ischigualasto組露頭研究較少的Hoyada del Cerro Las Lajas,另一組古生物學(xué)家在1960年代對其進(jìn)行了研究。
德索霍說:“我們小組從早期的古生物學(xué)家那里得到了一些田野記錄和挖掘出的化石,并認(rèn)為我們應(yīng)該跟隨他們的腳步,看看我們能學(xué)到什么。”
在2013年至2019年之間的四次探險中,研究小組從拉斯拉哈斯露頭的各個層收集了化石和巖石,包括100多個新的化石標(biāo)本,盡管這些化石都不是恐龍。然而,他們分析了這些化石,發(fā)現(xiàn)它們在種類和相對年齡上都與在同一伊斯基瓜拉斯托組的公園地區(qū)發(fā)現(xiàn)的非恐龍化石相當(dāng)。他們還發(fā)現(xiàn),拉斯拉哈斯(Las Lajas)的Ischigualasto組明顯比公園的露頭更厚且更完整。這使他們確信兩個位置的地質(zhì)層都是在相同的關(guān)鍵時間間隔內(nèi)沉積的。
拉梅薩尼然后分析了從拉斯拉哈斯露頭幾層中收集的火山灰樣品?;鹕交抑泻袖喪?一種鋯石),他將其與其余沉積物分離開來,并測量了鈾和鉛的同位素,其比值決定了該礦的年齡。
利用這種高精度技術(shù),拉梅扎尼對露頭頂部和底部的樣品進(jìn)行了測年,發(fā)現(xiàn)沉積層以及其中保存的任何化石都沉積在2.3億至2.21億年前。由于研究小組確定了Las Lajas和公園中的層狀巖石在物種和相對時間上都匹配,因此他們現(xiàn)在還可以確定公園中化石含量較高的露頭的確切年齡。
此外,該窗口與Chinle組中向北數(shù)千公里處沉積物沉積的時間間隔顯著重疊。
“多年來,人們一直認(rèn)為Chinle和Ischigualasto的構(gòu)造并沒有重疊,因此基于這種假設(shè),他們開發(fā)了一種歷時演化模型,這意味著最早的恐龍首先出現(xiàn)在南美,然后擴(kuò)展到世界其他地區(qū),包括北美。”拉梅扎尼說。“我們現(xiàn)在已經(jīng)對這兩種地層進(jìn)行了廣泛的研究,并表明歷時演化并不是真正基于合理的地質(zhì)學(xué)。”
保留的家譜
拉梅扎尼和他的同事們出發(fā)前往拉斯·拉哈斯(Las Lajas)之前的幾十年,其他古生物學(xué)家已經(jīng)對該地區(qū)進(jìn)行了探索,并發(fā)掘出許多化石,其中包括小而輕型,地面居住的食草動物瑪氏棘(Pisanosaurus mertii)的遺骸。這些化石現(xiàn)在保存在阿根廷的一家博物館中,科學(xué)家們來回研究了它是屬于Ornithiscian族群的真正恐龍,還是屬于“基礎(chǔ)恐龍”的前恐龍,其特征幾乎相同,但不是很完整,恐龍。
“我們在侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)看到的恐龍是高度演化的,我們可以很好地識別它們,但是在三疊紀(jì)晚期,它們看起來非常相似,因此很難將它們與基礎(chǔ)恐龍龍類區(qū)分開來, ” Ramezani解釋道。
他的合作者來自巴西圣保羅大學(xué)的馬克斯·蘭格(Max Langer)艱苦地重新分析了博物館保存的皮薩龍化石,并根據(jù)某些關(guān)鍵的解剖學(xué)特征得出結(jié)論,它確實是恐龍,而且,它是保存最早的Ornithiscian標(biāo)本。根據(jù)拉梅薩尼對露頭的年代和對Pisanosaurus的解釋,研究人員得出結(jié)論,最早的鳥嘴恐龍大約在2.29億年前出現(xiàn),大約與蜥蜴嘴恐龍相同。
拉梅扎尼說:“我們現(xiàn)在可以說最早的鳥類鳥類首次出現(xiàn)在化石記錄中,大約是與蜥蜴人同時出現(xiàn)的,因此我們不應(yīng)該丟棄傳統(tǒng)的家譜。” “關(guān)于恐龍的出現(xiàn),它們?nèi)绾味鄻踊?,家譜是什么樣的所有這些爭論。許多這些問題與年代學(xué)有關(guān),因此我們需要真正好的,穩(wěn)健的年齡限制來回答這些問題。”