近日，英国布里斯托年夜学以及中国科学院古脊椎植物与����APP昔人类研究所互助完成为了一项有关手盗龙类恐龙奇特指爪的功效研究，相干结果揭晓在施普林格 天然旗下国际专业学术期刊《通信-生物学》（Co妹妹unications Biology）杂志。文章第一作者以及通信作者秦子川为英国布里斯托年夜学Mike Benton传授、Emily Rayfield传授以及中科院古脊椎所徐星研究员互助引导的玻士生，第二作者为卒业在中科院古脊椎所的廖俊棋玻士。

手盗龙类恐龙是一类于中生代极其闹热的兽脚类恐龙，它们中的一支在白垩纪末灭尽事务中乐成幸存，演化成现今最为乐成的陆生脊椎植物类群 鸟类。手盗龙类这个分类单位原意为 抓手者 。然而愈来愈多的化石证据显示，有相称一部门手盗龙类恐龙的 手 ，其实不是用来抓握的。

这此中最较着的例子就是鸟类，鸟类先人的手部骨骼逐渐特化愈合，造成了航行东西 党羽的一部门。然而，手盗龙类傍边的一些其他分支，包孕阿尔瓦雷斯龙类以及镰刀龙类，也有着显然区分在典型 抓握型 布局的手部形态。作为手盗龙类最基干位置两个缘瓜葛较近的演化支，阿尔瓦雷斯龙类以及镰刀龙类却有着差异伟大的体型以及身体布局，尤为是于前肢形态演化上，可以算是手盗龙类家族傍边的 一对于怪兄弟 。典型的晚期阿尔瓦雷斯龙类如临河爪龙（Linhenykus），正常有着短而粗壮的前肢，每一个手部仅生存一个硕年夜的第二指，手指结尾有一个 地质锤状 的硕年夜指爪。而晚期的镰刀龙（Therizinosaurus）前肢布局更为特化，它们有着苗条的前肢，颀长的手指以及 镰刀状 的指爪。这两种非凡的前肢布局不只于手盗龙类中是稀有的，于整个四足植物傍边也百里挑一。这类极度的演化案例，使患上传统的，经由过程与现活泼物形态对于比来猜度功效的要领难以于这两类恐龙中实现。

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图1典型镰刀龙类以及阿尔瓦雷斯龙类前肢骨骼示用意，和本研究要领流程图（秦子川供图）

进入新世纪以来，很多新兴的计较机、项目以及物理学研究要领被引入到古脊椎植物学研究傍边。但鉴在恐龙化石记载的不完备性以及繁杂性，很难开展年夜范围的相干研究。本文作者于罗维拉-威尔吉祥年夜学Jordi Nogu 玻士以及布里斯托年夜学古脊椎植物生物力学专家Emily Rayfield传授引导帮忙下，开发了一种新的脊椎植物学功效研究要领框架 功效空间阐发要领（Functional space analyses）。新要领挣脱已往对于化石精度及阐发单一的限定，开发 功效空间体（Functional Hull） 观点来模仿生物布局于差别力学状况下的体现及差异。

图2阿尔瓦雷斯龙类以及镰刀龙类手爪采样规模以及功效模仿成果（秦子川供图）

本研究将这类新开发的功效空间阐发要领运用到了镰刀龙类以及阿尔瓦雷斯龙类前肢中最为特化的骨质布局 爪骨上面。爪骨位在前肢的结尾，于年夜部门前肢运动功效傍边，都负担着相称年夜的应力。透过有限元阐发可以很好的评估该布局于力学上的影响及体现。

图3参考哺乳植物，非手盗龙类恐龙，阿尔瓦雷斯龙类以及镰刀龙类手爪的功效空间漫衍状态（秦子川供图）

这次研究对于两类恐龙的前爪的穿刺、牵拉动物以及挖掘功效举行了模仿阐发，并比对于别的两种兽脚类恐龙以及四种哺乳植物前爪举行校订，以对于这些前爪的功效举行综合且周全的比力研究。

研究成果撑持前人提出晚期阿尔瓦雷斯龙类可能具备前肢挖掘威力的预测。手爪演化中存于的功效强化历程,不撑持阿尔瓦雷斯龙类的短前肢是以及暴龙类同样为退化器官的假说。研究事情也显示，发明在中国新疆的中晚侏罗世的初期的阿尔瓦雷斯龙类，它们的前爪擅长穿刺以及牵拉功效，但却不擅长挖掘。而晚白垩世的 单爪型 阿尔瓦雷斯龙类成员则具备了与穿刺威力以及牵拉威力同样优异的挖掘威力。这次研究撑持了晚期阿尔瓦雷斯龙类的前肢功效相较先人有了显著变迁，这个征象可能与这一支系从杂食性到蚁食性生态位的转换有关。本研究也发明阿尔瓦雷斯龙类前爪的功效体现以及形态特性特化（爪体加厚）是高度相干的，但却与爪子和个别巨细之间没有间接联系关系。

同时，这次事情还发明年夜部门镰刀龙类恐龙的前爪功效可以撑持它们的植食性举动。但也发明体型最年夜的龟形镰刀龙（Therizinosaurus cheloniformis）的 镰刀状 前爪可能由于过分特化，布局过在懦弱，已经经掉去了一般的手爪功效，成为装饰性布局。是以这类 镰刀状 的手爪可能只能用在性展示，吓唬等非接触举动傍边。本研究发明镰刀龙类前爪的形态特化速度以至要快在这种恐龙倏地的年夜型化历程，提出致使这类前爪掉去年夜部门功效的缘故原由多是一种名为 过型造成（peramorphosis） 的异速发育征象致使的。

本论文构建的新的功效-形态研究要领框架遭到了期刊编纂以及专业审稿人的高度必定。功效空间阐发要领为咱们理解灭尽植物的功效演化斥地了一个新视角，于将来的研究事情当也无望推广到牙齿、鳞片、角、党羽等高功效性的生物布局傍边，为咱们更好的理解灭尽植物的功效演化做出孝敬。

论文链接： https://www.nature.com/articles/s42003-023-04552-4出格声明：本文转载仅仅是出在流传信息的需要，其实不象征着代表本消息网不雅点或者证明其内容的真实性；如其他媒体、消息网或者小我私家从本消息网转载使用，须保留本消息网注明的“来历”，并自大版权等法令义务；作者假如不但愿被转载或者者接洽转载稿费等事宜，请与咱们联系。/乐鱼