近日，我国科学家命名和描述了一类白垩纪鸟臀类恐龙新物种——帆尾贡水龙。该类群的发现不仅填补了华南地区恐龙化石版图的一块空白，还有望改写全球鸟脚类恐龙家族的晚期进化历史。

慈母龙的“中国近亲”

慈母龙( Maiasaura)是我们耳熟能详的一类明星恐龙；成年体长可达8米以上。其化石标本于1978年在美国蒙大拿州的晚白垩世陆相地层中被发现，涉及了成年与离巢幼年骨骼、蛋窝和胚胎骨块化石。该类群是首次被明确报道的存在亲代养育行为的恐龙；这也成为了其学名的由来，即像“好妈妈”一样的恐龙。慈母龙是北美洲鸭嘴龙科恐龙的典型代表，归属于栉龙亚科的短冠龙族。此前，短冠龙族恐龙在我国华南地区并无明确的化石记录。

2021年春季，江西省地质调查勘查院基础地质调查所和江西省地质博物馆的科研人员在赣州市章贡区沙河镇的竹筒坑地点，对一处刚刚因施工而暴露的恐龙化石富集层进行了抢救性发掘：一系列脱离关节的大型恐龙骨块在晚白垩世莲荷组中部的红棕色细砂岩层中被发现。在江西省地质调查勘查院的统筹安排下，科研团队通过前期的仔细修复、形态对比观察与测量以及数理统计学分析，最终命名和描述了一个栉龙亚科短冠龙族恐龙新属种——帆尾贡水龙( Gongshuilong fanwei) 。它是名副其实的慈母龙近亲。

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帆尾贡水龙这个名字，藏着它的身世与特征。“贡水”是它的属名，取自于化石发现地附近的贡水（赣江的上游干流，流经赣州市章贡区）；“帆尾”是它的种名，生动地概括了其像风帆一样的尾部。

近日，有关这一重大科学发现的英文学术论文在线发表于国际古生物学专业学术期刊《系统古生物学》( Journal of Systematic Palaeontology)，题为“发现于华南地区上白垩统的一新的栉龙亚科恐龙，为短冠龙族恐龙可能的亚洲起源提供了深入的证据支持 ”。该科研成果由中国地质大学、江西省地质调查勘查院、江西省地质博物馆、云南大学、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所和国家自然博物馆等单位的科研人员共同完成；国家自然博物馆古生物学科研创新团队参与了此项研究工作。

图1 短冠龙族恐龙新成员帆尾贡水龙及其北美洲近亲—慈母龙和短冠龙

意外发现的破碎“恐龙拼图”

沙河镇竹筒坑地点的恐龙化石大多呈现出脱离关节且明显破损的多骨块堆积保存状态，侧面反映了恐龙尸体在沉积埋藏之前经历了较长时间的腐烂降解、物理风化、生物扰动和水力搬运过程。该保存状态加大了科研人员对化石材料开展准确分类学鉴定和个体归属推断的难度。通过复杂详尽的骨骼形态与测量数据比对，科研团队认定竹筒坑骨层(bonebed)的恐龙化石很可能来自于至少两个体型接近的鸭嘴龙科恐龙个体，且这两个个体不存在显著的骨学差异，很可能来自于同一属种。根据这一严谨推断并基于比较破碎的化石材料，科研团队“拼凑”了一个鸭嘴龙科恐龙新成员——帆尾贡水龙。

帆尾贡水龙不但具有一系列常见于栉龙亚科的进步特征(例如，抬升的上颌骨前背突、几乎直且向前指向的肩峰突)，而且展示了一些短冠龙族的典型特征(例如，向前背侧倾斜的齿骨齿排、前后显著扩展的齿骨冠状突顶点、强烈横向收缩的肱骨三角胸嵴)。基于最大简约法的系统发育分析也证实了上述形态学推论。

论文通讯作者韩凤禄认为：“保存状况受限的化石材料有时也能提供一些十分重要的科学信息；这些科学信息是我们打开地球历史时期生物演化大门的钥匙。”

图2 竹筒坑地点骨层保存的帆尾贡水龙化石材料

“风帆状尾巴”引人注目

帆尾贡水龙是华南地区第一个正式命名的鸭嘴龙科恐龙。它最让人过目不忘的特征就是那神奇的尾巴。研究人员发现，帆尾贡水龙具有风帆状的后部尾椎：其后部尾椎的神经棘极度延长；神经棘长度与椎体高度的比值达到了惊人的8.5！这一数值显著高于其它已知的鸟臀类恐龙。

这些长长的棘突指向后背方，还微微地反向弯曲。这一奇特的风帆状尾部结构在功能上很可能类似于棘龙类恐龙抬高的背帆(dorsal sail)。后者被认为具有游泳时保持平衡或者陆地行走时调节体温的功能。

论文第一作者姚涵说：“后续的空气动力重建与有限元分析，结合尾椎表面微观结构观察，将有助于解决贡水龙风帆状尾部的具体功能问题。”

图3 反映多个鸟脚类恐龙(包含帆尾贡水龙)的后部尾椎神经棘长度与椎体高度之间比值关系的箱线图

赣州：埋藏白垩纪晚期地球秘密的“红层宝库”

帆尾贡水龙的发现地—江西赣州，其实早已是古生物学家眼中的“宝藏之地”。这里的晚白垩世红层分布广泛。早在1952年，就曾发现恐龙蛋壳碎片和零散的兽脚类恐龙牙齿。1964年，江西省区调队在赣州信丰县首次发现了整窝的恐龙蛋。

伴随着高速公路修建以及住宅和工业园区建设，大量的恐龙蛋和骨骼化石在岩石爆破过程中被陆续发现；其中，以窃蛋龙类恐龙的较完整骨骼与蛋窝化石最为著名，为窃蛋龙类的护蛋与孵蛋行为假说提供了确凿的证据。由于化石材料的具体层位与产出地点不明确，先前发现于赣州盆地的大多数恐龙类群都被笼统地归入了“南雄组”这一模糊的岩石地层概念。

近些年来，江西省地质调查勘查院基础地质调查所针对赣州上白垩统开展了非常详细的区域地质调查和化石保护性发掘，将地层划分框架更为精细与合理的龟峰群认定为该地区的主要沉积序列。龟峰群是分布于江西东部和南部的一套陆相红色碎屑岩系地层，形成于距今8900至6600万年。该套地层以砖红色砾岩、砂砾岩和细砂岩为主，自上而下包括了莲荷组、塘边组和河口组，产丰富的恐龙蛋与恐龙骨骼化石。

论文共同第一作者邱文江认为：“江西赣州盆地恐龙化石材料的系统发掘与区域地质调查为该地区晚白垩世地层的多重对比与划分创造了有利条件，有助于持续推动龟峰群岩石地层资料与生物地层数据的拟合工作，进而深刻理解白垩纪末期华南地区恐龙动物群的演替与环境变迁。”

图4 帆尾贡水龙的发现地点与层位示意图及前期发掘与修复工作照

或成改写短冠龙族恐龙地理起源的“物证”

帆尾贡水龙的发现意义远不止于多了一条大型植食性恐龙。

长久以来，以慈母龙为代表的短冠龙族恐龙主要发现于北美洲西部(包括阿尔伯塔、蒙大拿和犹他等地区)的晚白垩世地层，涉及了5属5种。北美洲以外的疑似短冠龙族成员仅为产自于我国黑龙江省嘉荫地区晚白垩世渔亮子组的乌拉嘎龙；但其化石过于破碎，始终缺乏有力证据。在过去的生物地理学统计分析中，无论采用哪种计算方法，短冠龙族和栉龙亚科两个恐龙支系的“北美洲起源”概率始终占据了绝对的优势，而“亚洲起源”概率则极低，只有10%左右，通常被忽略不计。

而这一次，情况完全不同了。帆尾贡水龙的发现不但提升了我们对于短冠龙族恐龙生态多样性的认识，而且显著增加了短冠龙族和栉龙亚科恐龙的“亚洲起源”概率：科研团队当前的贝叶斯二进制分析得到了40%以上的“亚洲起源”独立概率，对传统的北美起源假说构成了挑战。

科研团队首席专家徐星院士指出：“江西赣州恐龙化石新材料的陆续发现有效补充了白垩纪晚期恐龙主要门类的亚洲数据，对于全面理解相关类群的系统演化和地理扩散过程具有十分重要的科学意义。”

图5 基于贝叶斯二进制算法得出的鸭嘴龙类严格合意进化树各支系起源地域概率

“再现”赣州白垩纪末期恐龙动物群的生态面貌

莲荷组是1961年由江西省石油勘探调查队命名的岩石地层名称，根据孢粉组合面貌判断其时代为晚白垩世马斯特里赫特期(Maastrichtian)，主要由砖红色砾岩和砂砾岩构成，并夹带细砂岩、粉砂岩和泥岩；其典型剖面位于江西省上饶市横峰县莲荷乡，总厚度达到2000米以上。

通过深入的地质调查，科研团队发现：莲荷组在赣州市贡水南岸的赣州火车站和沙河工业园区附近有广泛分布，且构成了该区域露头剖面的绝对主体，区域厚度达到了300至500米左右。除各类恐龙蛋和帆尾贡水龙外，发现于贡水南岸的暴龙类—徐氏亚洲暴龙、窃蛋龙类—雅氏冠盗龙和赣州华南龙以及龟鳖类—英良弦月龟很可能都产自于莲荷组的中下段。

论文通讯作者邢海指出：“对于帆尾贡水龙的整合研究与综合地质调查恢复了莲荷组晚白垩世恐龙动物群的组合面貌和各个脊椎动物类群的地层分布范围，为后续的江西赣州上白垩统生物地层精准对比与划分打下了坚实的基础。”

图6 江西赣州上白垩统莲荷组恐龙动物群的生态复原图(王一凡绘制)

论文链接：

链接相关资料：

1. 国际学术期刊《系统古生物学》是由Taylor & Francis出版集团发行的季刊科学期刊，年发文量在45篇左右，聚焦同古生物化石有关的系统发育与分类地位、表型与微观形态演化和变异、生物古地理分布与群落演替等方面的整合研究，涉及了古生物学、系统发育学、古生态学、古地理学、生物地层学和数理统计学等多个领域；目前的JCR分区为Q1，近五年平均影响因子为3.0。

2. 文章第一作者为中国地质大学韩凤禄副教授和国家自然博物馆邢海研究员联合培养的博士研究生姚涵；共同第一作者为江西省地质调查勘查院基础地质调查所邱文江高级工程师。该科研工作受国家自然科学基金、北京市科学技术研究院北科青年学者计划、国家自然博物馆整体提升研究型博物馆建设项目以及云南省兴滇英才支持计划资助。

供稿：地球科学部

文字审校：席悦

发布于：北京市