探秘天山哈密翼龙
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在新疆哈密市东约100公里处，有一块占地7000多平方公里的雅丹地貌生态公园。在这里，“沉睡”着数以千万计的翼龙化石，因此被考古学家们形象地称为“翼龙公园”。这片世界上面积最大、最集中的翼龙化石分布区，是天山哈密翼龙曾经繁衍生息的乐土。天山哈密翼龙与恐龙同时代存在，比鸟类早7000万年飞向天空，执掌空中霸权长达1.6亿年。这种爬行动物，为何能飞翔？它们最终又是如何神秘消失的？
执掌空中霸权1.6亿年
2014年，美国《现代生物学》杂志报道了来自新疆哈密戈壁发现的化石标本：包括约40个同一属种的雌、雄翼龙，以及它们的5枚翼龙蛋化石。这是世界上首次报道的三维立体保存的翼龙蛋化石。所谓三维立体保存，就是指翼龙蛋化石未被压扁，呈立体形状。
这次发现的翼龙蛋为近两端对称的长椭圆形，蛋壳具有双层结构，外层是一层薄的钙质硬壳，内层为软质壳膜，厚度是硬壳的三倍之多。其发现者中科院古脊椎所考古學家汪筱林说，这一蛋壳结构将填补翼龙繁殖行为和生态习性研究上的若干空白。
汪筱林还将这种新翼龙命名为“天山哈密翼龙”，以纪念化石发现地及天山于2013年入选世界文化遗产名录。
天山哈密翼龙属于大型翼龙类，其成年个体的翼展可达3.5米。科研人员这次罕见地发现了大量不同发育阶段的幼年和成年雌雄个体，还有保存完整的头骨和下颌，令他们对翼龙的个体发育特征有了全新的认识。
在恐龙统治地球的中生代，有一类动物始终占据着天空，自由翱翔于蓝天白云之间。它们大如飞机，小如麻雀，时而栖息倒挂在树梢上闭目养神，时而快速掠过湖面捕食鱼虾，溅起一串串洁白的水花。它们成群结队地在空中翩翩起舞，追逐嬉戏，俯瞰着大地上的万物生灵。这就是翼龙，比鸟类早7000万年飞向天空的“空中霸主”。
“虽然也叫龙，但是翼龙跟恐龙并不是同类，它们只是拥有同样的祖先，属于近亲。当恐龙占据着陆地时，翼龙却控制着天空。”汪筱林介绍说，翼龙起源于约2.2亿年前的晚三叠世，绝灭于6500万年前的白垩纪末期。它们曾执掌空中霸权1.6亿年！
实际上，翼龙究竟是一种怎样的动物，这个问题曾困扰科学家很多年。早在1784年，意大利古生物学家科利尼在德国发现第一块翼龙化石时，甚至不能确定它属于哪一类动物。有人认为它生活在海洋中，也有人认为它是鸟和蝙蝠的过渡类型。直到1801年，法国著名的比较解剖学家居维叶才鉴定它为翼手龙，归于爬行动物。
自从翼龙化石被发现后，人类就对这类非常奇特的最早飞向天空的动物充满了好奇，一直在苦苦探求它的秘密。
翼龙有两大类，早期的喙嘴龙类比较原始，主要生活在侏罗纪，有一条很长的尾巴;晚期的翼手龙类主要生活在白垩纪，尾巴很短甚至消失。
翼龙之所以被称为“空中霸主”，是因为其可以飞翔且体形庞大，在已发现的翼龙化石中，最大的翼龙两翼张开后翼展达10多米，相当于一架战斗机的大小。这么大的身形，想要飞起来着实不容易。翼龙作为一种爬行动物，为什么会飞呢？这一直是科学家研究的热点。
翼龙没有羽毛，它的奇特之处就在它的双翼上。科学家推测，翼龙最初是从一种爬行动物进化而来的。起初它就像鳄鱼一样爬行，后来经过漫长的进化，它的第五指退化，第四指不断加长变粗，达到其他手指的20倍长，前端的爪子也已经退化，与前肢共同构成飞行翼的坚固前缘，支撑并连接着身体侧面和后肢的膜，形成能够飞行的像鸟类翅膀一样的翼膜。翼膜是皮状的，非常薄并且柔软，翼膜内没有骨骼支撑，只有纤维分布，翼龙就是靠这样的皮膜在天空中滑翔。
此外，翼龙为了适应飞翔需要，具有许多类似鸟类的骨骼特征，如头骨多孔，骨骼非常纤细，中间是空的，骨片非常薄等等，这些都是为了减轻它们的重量，从而使体态轻盈。翼龙没什么奔跑能力，无法靠助跑获得升力。但是它有巨大的翼和强健的胸肌，就像巨大的风筝被人猛地一拉，翼龙只要展开巨大的翼，振翅一挥，即可飞离地面。
翼龙有迁徙的习性和长途飞行的能力，而且往往不受地理阻隔的影响，高山、海峡对它们都不是障碍，所以，它们堪称“飞行能手”。
哈密戈壁，曾是翼龙的伊甸园
经过十多年持续的野外科考，汪筱林团队在新疆哈密戈壁发现了世界上面积最大、最富集的翼龙化石分布区。这是一块占地7000多平方公里的雅丹地貌生态公园，位于哈密市东约100公里处。在这里， “沉睡”着数以千万计的翼龙化石，因此被考古学家们形象地称为“翼龙公园”。这里是天山哈密翼龙曾经繁衍生息的乐土，堪称“翼龙的伊甸园”。
距今l亿多年前的白垩纪，哈密地区是一幅生机勃勃的景象。当时气候湿润，这里是一个大型湖泊，湖水澄澈，波光粼粼。烟波浩渺的水面上方，成千上万只天山哈密翼龙伸展着翅膀自由驰骋。喜欢群居生活的它们数量庞大，大概每平方米就有一只翼龙。天山哈密翼龙飞翔起来遮天蔽日、蔚为壮观。
有趣的是，翼龙的食性非常广泛，有食水中鱼虾的，也有食空中昆虫的，更有食植物果实的。大部分翼龙是食鱼的，这与大部分翼龙生活在湖边和海岸边有关。在湖泊中，它们还时不时地掠过水面，捕食水里的鱼。作为当时的空中霸主，天山哈密翼龙的生活是自在富足的。
湖泊岸边的软泥滩涂是天山哈密翼龙的繁衍之地，那里密集分布着许多巢穴。守护在巢边的成年翼龙，保护着数枚软软的、革制的翼龙蛋。翼龙蛋具有由一层薄的钙质外层和一层厚的壳膜层构成的双层结构，与现在的锦蛇蛋壳结构类似。
据专家介绍，天山哈密翼龙的一大特点在于雌、雄翼龙在头顶头饰大小、形状和厚薄方面存在明显差异。雄翼龙的头骨脊较大，出现的位置比较靠前;而雌翼龙的头骨脊较小，出现的位置也比较靠后。
现生生物，尤其是鸟类中，雌雄个体间存在明显差异的实例也很多：雄孔雀有漂亮的长尾巴而雌孔雀没有;雄鸳鸯有着油画般质地的花外衣，而雌鸳鸯则灰灰的，朴素得多。雌、雄天山哈密翼龙头饰的不同大概也有类似的功用，拥有大而漂亮头饰的雄翼龙也许更能赢得雌性个体的青睐，从而开启哺育下一代翼龙的历程。
哈密翼龙最明显的个体发育差异表现在上、下颌的前部。即随着个体年龄的增长，上、下颌前部逐渐出现明显的侧向膨大，这一发育特征在已知的翼龙类群中尚属首次发现。 “对于翼龙嘴巴为何变大，我们认为这是因为它们成年后食量变大，需要通过更大的嘴巴来提高抓鱼的准确性。”汪筱林分析。
2016年，中科院科考队在哈密野外考察时发现一件巨大的化石标本：约6米长、4米宽、l米厚，重16吨，保存有200多块翼龙骨骼，10多个翼龙头骨，还有两块恐龙骨骼共生。发现这件化石时，最富集的一层已经被风化破坏，所剩不多。如果完整保存下来，整块岩石上至少有上千件翼龙骨骼。科考队从戈壁深处将其运出，并对化石进行修复，将这件化石放置在哈密博物馆的广场上。这是世界上已知最大的翼龙化石聚集体标本，被命名为“翼之巢”。
2017年12月，汪筱林在美国《科学》杂志刊发了他的研究成果——一件令人震撼的化石标本被发现。这件标本由三块可以互相连接的砂岩块组成，出露面积约3.28平方米。已经暴露的翼龙蛋化石就有215枚，同时还有10余个头骨和下颌等翼龙骨骼化石。对这件化石的研究表明，其中至少16枚翼龙蛋含有三维立体的胚胎化石标本。此前全世界发现的翼龙化石总共只有11枚，而且多以压扁的二维形式保存。英国古生物学家评论说： “这是翼龙研究200年来最令人激动的发现之——。”
汪筱林介绍说，为了适应飞行，翼龙的骨壁很薄，骨骼纤细中空，很难保存为化石。翼龙化石十分稀少，并且大多不完整，翼龙蛋与胚胎的化石则更为珍稀。哈密戈壁翼龙化石以其丰富的埋藏、翼龙蛋及胚胎独特的三维立体保存形式，成为中国乃至世界上又一重要的翼龙化石宝库。
因巨大风暴覆灭
虽然翼龙在地球上成功生活1.6亿年，形成了庞大的翼龙家族，但是它们也随时面临着危险甚至灭顶之灾。在中国辽西发现的许多翼龙化石，都明显地表现出它们死亡前的痛苦挣扎，如郝氏翼龙，它的身体紧紧卷曲在一起，嘴里还咬着自己的翅膀，就是说它是在非常痛苦的状态下死亡和被埋葬的。有关专家说，它们可能死于频繁的火山爆发。
火山猛烈地喷发后，浓厚的火山灰和大量的有毒气体，导致大量动物瞬间窒息而死，包括陆地上的恐龙、空中飞翔的翼龙和鸟，甚至它们的后代，那些即将破壳而出的小生命也不能幸免于难。很快，所有生物灰飞烟灭。大量不断喷出的火山灰将死去的动物遗体迅速掩埋，保存了今天科学家们发现的精美化石，才让人们了解到地球上曾经出现的生命乐园。
那么，天山哈密翼龙家族，最终又是怎样神秘消失的？据汪筱林推测，是突然来临的风暴，打破了大湖泊昔日的平静。能量巨大的风暴席卷天山哈密翼龙的巢穴，将翼龙蛋及不同大小、不同性别的翼龙带入湖中岸边，经过短时间漂浮聚集后，與被撕裂分散的翼龙遗体一起被快速埋藏。在翼龙伊甸园，这种湖泊风暴事件可能经历过好几次，最终形成同时含有丰富翼龙骨骼和蛋化石的几个化石层。
他说： “这是一场集群死亡的毁灭性灾难。突如其来的风暴下，所有翼龙连同它们产在岸边沙滩软泥中的蛋，一起卷入泥沙中被迅速埋藏。”
翼龙，靠加长的第4指支撑的翼膜飞向蓝天的奇特生物，最终在白垩纪末期灭绝消失在历史长河中。哈密地区曾经的翼龙伊甸园，也在沧海桑田的地质变迁中变幻成如今的茫茫戈壁。留在砾石间的精美化石，作为亿万年前生命的见证，令人感慨大自然的神奇，也留下了人们对翼龙伊甸园昔日盛况的遐想。