龟类是古老而保守的爬行动物,同时也是四足动物中身体模式最为特殊的类群它们具有无齿的上下颌、封闭的甲壳以及位于肋骨内侧的肩胛骨。长期以来,龟类本身以及这些极端特化的骨骼特征无法在化石记录中追溯其来源,目前唯一显示出上述特征过渡阶段性质的物种是发现于贵州关岭晚三叠世地层中的半甲齿龟。此外,就龟类起源而言,现代生物学提出了与经典古生物学理论完全不同的"双孔类来源"说。该假说虽然也获得了部分古生物学者的支持,但是始终缺乏最基本的化石证据。本项目拟针对现有的4件半甲齿龟化石标本,在进一步修复的基础上采用高精度CT扫描手段,利用计算机重建其头骨结构,同时结合修正后的头后骨骼特征,通过大规模支序分析的方法详尽阐释半甲齿龟在爬行动物中的系统位置。这是迄今唯一建立在可靠化石证据基础上的关于龟类起源及其早期演化的研究,同时也是首次根据化石对龟类的"双孔类起源"假说加以验证。
Odontochelys;triassic;marine;reptile;archosaur
在项目执行期间对半甲齿龟的化石产地及周边地区进行了系统的野外调查和化石收集,获得具有重要科研价值的爬行动物化石标本十余件,其中包括完整的龟类化石多件。按照原计划对半甲齿龟标本的头骨结构进行了CT扫描,但是结果并不十分理想,经初步判断原因如下,首先是化石本身保存问题,标本上的许多细微结构由于受到强烈挤压而难以区分;其次是设备技术原因,在此方面,我们对所内设备进行初步调试后用个体较大的楯齿龙头骨化石进行实验,并与苏黎世大学有关学者展开合作,参与其楯齿龙类牙齿替换现象的研究,所得数据发表于最新出版的Journal of Anatomy (第二作者)。设备改进后对龟类化石头骨的测定分析正在重新进行中。目前,我们正在构建更为全面的早期龟类特性状特征矩阵,有关分析结果将在日后发表。与此同时,我们发现并描述了“云贵中国龙龟”,这不仅是龙龟类在欧洲以外地区的首次发现,也第一次清晰全面记述了这一类群的形态特征和系统位置,并且从另一角度说明龟类特殊身体模式的产生过程即肋板来源于肋骨,而与长期以来学术界所设想的“皮肤中游离的小骨板”无关,解决了项目申请书中“研究内容”的首要问题。在此基础上课题组根据新材料重新厘定了国内同行此前的工作,系统研究了我国另一种龙龟类——多腕骨大头龙。上述成果分别以第一作者发表于Journal of Vertebrate Paleontology和Geological Magazine。在此期间,作为上一个自然科学基金项目的延续,我们完成了云南富源海相三叠系中一个陆生初龙类爬行动物化石的研究,进一步证实云贵地区的海相三叠系在产出丰富海洋爬行动物化石的同时,还保存着一个陆地生态系统,并且其成分远较我们此前的预想更为复杂,这一成果也以第一作者发表于Journal of Vertebrate Paleontology。