近日，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究團隊與沈陽師范大學、巴西國家博物館合作，首次在翼龍胃容物中發現植硅體，為翼龍植食性提供了直接的化石證據。這一研究成果近期在《科學通報（英文版）》在線發表。
中國翼龍食植生態復原圖（巴西國家博物館Maurilio Oliveira繪制）
“翼龍是地球上第一個實現主動飛行的脊椎動物，現在普遍認為翼龍雖然是爬行動物但卻是恒溫的熱血動物。翼龍的食性比較多樣，但主要是食魚的。翼龍主要生活在湖泊周邊及濱海環境，水中大量的魚類滿足了它們的食物來源和營養需求。”論文通訊作者、中國科學院古脊椎動物古人類研究所研究員汪筱林告訴《中國科學報》，過去曾推測翼龍也食植物或種子，如同屬于古神翼龍類的產自巴西的古神翼龍和產自中國的中國翼龍，但沒有直接的化石證據。這次發現熱河生物群的中國翼龍植食性的直接證據。
翼龍食性研究的不斷探索：食物殘留是關鍵
翼龍是最早具備主動飛行能力的脊椎動物類群，起源于晚三疊世，并于白堊紀末期與非鳥恐龍一同滅絕。長久以來，古生物學家對這些空中霸主的食性提出了各種假說：捕魚、吃蟲、食腐、濾食，亦或是以植物為食？
為了回答這一問題，研究團隊通過各種途徑，如骨骼形態功能分析，食物殘留等研究，然而僅在翼龍食魚上能達成一致，最主要原因還是缺少直接的化石證據。目前已經報道的保留有胃容物的翼龍標本僅有6件，除了一件三疊紀的真雙型齒翼龍之外，其他都是來自晚侏羅世索倫霍芬的喙嘴龍，胃容物也主要以魚類殘留為主，可能還有一些小的無脊椎動物的碎片，有的則是完全無法辨識的物質了。
近年來，汪筱林領導的翼龍研究團隊對翼龍食性的相關研究已經取得了一些進展。首先，發現了晚侏羅世燕遼生物群中一大一小兩件鯤鵬翼龍標本上都保存有食團，并且在食團中發現了與翼龍生活于同一時期的一種未命名的古鱈魚類的鱗片，這不僅是翼龍中首次發現有吐出的食團，同時據此也確認了鯤鵬翼龍從幼年到成年都是以這種古鱈魚類為食。
其次，通過牙齒形態來推測翼龍的食性，通常帆翼龍類的側扁的牙齒被認為是適應食腐的一種特征，但是在中國熱河生物群中發現的坎波斯凌源翼龍化石附近保留可能的食物殘留，其中主要以真骨魚類為主，并且其前端牙齒不具對切割的明顯適應特征，結合形態學和疑似食物殘留的證據，捕魚可能也構成其取食的一部分。
另外，通過對準噶爾翼龍頭部的詳細研究，確認了牙齒的特殊磨蝕結構，以及齒列最后端聚集在一起的3-4顆牙齒，這些準噶爾翼龍所特有的特征都指示了它們可能是以貝殼等帶殼的軟體動物為食的，而其吻端無齒上翹的部分以及可能的角質鞘可能用來幫助準噶爾翼龍在湖岸邊的泥沙中尋找食物。
此次，研究團隊在一件中國翼龍的標本上發現了一個長約7.7厘米，寬約2.9厘米的近橢圓形胃容物，在這個胃容物中沒有發現肉眼或者普通顯微鏡可以識別的任何食物殘留物的形態和種類。通過平板化石CT掃描，發現胃容物介于肋骨和腹膜肋之間，證明了胃容物是原位保存的，并不是后期疊壓形成的。這一胃容物可以分為前后兩部分，前三分之二和后三分之一之間有一個收縮的區域將其分隔開，前部可能對應了翼龍的腺胃而后部對應了肌胃，這也與之前認為的翼龍的胃部可能也出現的功能性的分區的觀點相一致。
植硅體全新拓展：翼龍也被納入研究范疇
植硅體是在植物生長過程中形成的顯微結構，不同的植物或者同一種植物的不同器官都可以產生各種不同形態的植硅體，同時這些植硅體相對都較為穩定，可以在很長的地質歷史中與化石一起保存下來。
即便如此，在中生代化石中的植硅體報道還是很少的。在非鳥恐龍中有兩件報道，一件來自于印度中部的晚白堊世巨龍類的糞便化石，另一件是來自中國西北部的早白堊世基干鴨嘴龍類馬鬃龍的牙結石。中生代鳥類中植硅體的唯一報道也來自于與這件翼龍相同的熱河生物群，在熱河鳥的胃容物中發現了屬于被子植物的植硅體，也是首次通過植硅體來確認了熱河鳥的食物類型。
據汪筱林介紹，在這件翼龍胃容物的一小片區域中提取出了超過300個的植硅體個體，這是首次將植硅體的發現擴展到翼龍這一飛行爬行動物中。在這300多個植硅體中表現出了多種不同形態，有些多面體結構，可能屬于闊葉植物；有些呈梭形，類似現代的木本植物；還有一些近似于啞鈴型的植硅體，可能屬于被子植物。雖然目前通過這些植硅體還很難確認這一中國翼龍的食物類型究竟是哪一類植物，但也可能意味著它的食物來源比較廣泛。
翼龍的胃石：翼龍植食性的另一重要證據
在這件中國翼龍胃容物中不僅發現了植硅體，還發現了大量的胃石，有兩個最大的胃石位于胃容物的前部，而其他較小顆粒的胃石都分布在胃容物的后部，一般認為，胃石是來幫助消化植物纖維的。
為了證明中國翼龍的植食性，還需要排除植硅體和胃石存在其他潛在的可能性。首先，研究團隊對圍巖進行了同樣的植硅體提取，但是并沒有發現任何植硅體，這排除了胃容物中植硅體是埋藏過程或者是現代污染造成的可能性。
其次，如果翼龍是以其他植食性生物為食，那么在其胃中找到植硅體也是有可能的，不過鑒于翼龍類似于鳥類的快速代謝，如果以其他脊椎動物為食，會在胃容物中留下骨骼或者鱗片。
第三，如果以外骨骼較厚的昆蟲為食，類似于現代鳥類，也會留下昆蟲外骨骼的碎片，但是這些在胃容物中都沒有被發現；第四，如果以外骨骼較薄的無脊椎動物為食，例如很多植食性的幼蟲，那么就與胃容物后部大量的小顆粒胃石產生了矛盾，因為食蟲類生物的胃石通常是被認為用來研磨無脊椎動物的外骨骼，而這些外骨骼較薄的無脊椎動物顯然也不需要這么多胃石來幫助消化，所以以外骨骼較薄的無脊椎動物為食的可能性也基本排除。同時對與中國翼龍具有很近親緣關系的古神翼龍的頭骨強度和咬合力的研究也支持其為植食性。
“所以，這些植硅體就是來自于中國翼龍的植食物的直接證據，這些胃石則是幫助其研磨這些食物的。”王筱林說。
中國科學院古脊椎所蔣順興和沈陽師范大學張鑫俊為共同第一作者，古脊椎所汪筱林和吳妍為共同通訊作者，其他作者還有古脊椎所的碩士研究生鄭明聰和巴西國家博物館/里約聯邦大學的Alexander W.A. Kellner。本研究得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金等的資助。
相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.scib.2025.06.040
本文鏈接：翼龍研究新突破：首次發現植食性的植硅體證據http://m.sq15.cn/show-11-24229-0.html
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