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中新网北京12月3日电 (记者 孙自法)翼龙的中空骨骼结构只是为减重以飞行适应吗?骨壁相对较厚这一特征是准噶尔翼龙类的“独门绝技”吗?……
中国科学院古脊椎动物与古人类研究所汪筱林、蒋顺兴团队对采自中国热河生物群距今1.3亿年左右地层中的翼龙化石材料进行深入研究,最新发现并建立一翼龙新属种——“华北克拉通翼龙”,相关研究结果还挑战了包括上述两个问题在内的古生物学界对翼龙的多项传统认知。
中国热河生物群约1.3亿年前地层中发现的翼龙新属种——“华北克拉通翼龙”化石标本。中新网记者 孙自法 摄
这项重要翼龙研究成果论文近日在国际著名学术期刊《细胞》(Cell)旗下Heliyon发表。论文第一作者和共同通讯作者蒋顺兴副研究员接受记者采访介绍说,热河生物群被分为早中晚三个阶段,很长时间以来,翼龙化石仅发现于中晚期,其早期一直到2022年才发现第一件翼龙化石,但仅保存有一侧翅膀和右侧脚部,研究者将其归入鸟掌翼龙类。此次研究的华北克拉通翼龙是热河生物群早期第二件翼龙标本,虽然也不太完整,但保存有部分中轴骨骼和大部分的右侧翅膀。
论文第一作者和共同通讯作者、中国科学院古脊椎所蒋顺兴副研究员介绍翼龙新属种“华北克拉通翼龙”化石发现及研究成果。中新网记者 孙自法 摄
华北克拉通翼龙翼展约1.8米,是一个中等体型的古翼手龙类的成员,具有第一翼指骨近端的腹侧面有一个大的神经孔、乌喙骨与肩胛骨关节处不膨大这两个自有裔征,并具有五方面特征组合:一是近方形的胸骨板;二是乌喙骨与胸骨关联的关节面凹,且具有向后侧的膨大;三是肱骨近端肱骨头和三角肌嵴上缺少突起;四是肱骨略长于翼掌骨;五是第一和第三翼指骨近等长。
基于这些特征,研究团队鉴定建立梳颌翼龙科的新属种华北克拉通翼龙。这件化石标本上除保存有该翼龙外,还同时保存有热河生物群的狼鳍鱼、东方叶肢介和三尾类蜉蝣等3种代表性生物。
本次研究发现的“华北克拉通翼龙”化石正型标本。中国科学院古脊椎所 供图
蒋顺兴指出,长期以来,作为飞行爬行动物,翼龙像鸟类一样具有骨壁薄、内中空的骨骼结构,一直被认为是对飞行行为的一种适应,最常被解释为飞行时减轻自身体重的需要。此外,在翼龙类群中,准噶尔翼龙类传统上被认为是一种骨壁特别加厚的类型,也是其鉴定特征之一,曾有研究者认为准噶尔翼龙类的骨壁加厚是对频繁起飞的一种适应性特征。
本次研究的华北克拉通翼龙不属于准噶尔翼龙类,却具有较大的骨壁相对厚度,这使研究团对上述传统观点产生怀疑,由此综合已公开的翼龙骨壁相对厚度数据,并补充大量准噶尔翼龙类及中国其他翼龙化石的信息,共计获得143组数据。
蒋顺兴表示,通过对这些数据的统计分析,研究团队发现翼龙骨壁相对较厚这一特征并不是准噶尔翼龙类所独有,而是广泛分布在侏罗纪繁盛的“喙嘴龙类”(非翼手龙类)和一些时代相对较早的翼手龙类中,并且在多个已知的翼龙型类中也具有类似的骨壁相对厚度较大的特征,因此,骨壁相对较厚应该是翼龙类的一个原始特征。
实际上,除翼龙种类不同骨壁相对厚度不同之外,还有很多其他的因素也会影响到骨壁的相对厚度,包括同一骨骼的不同部位也存在明显的厚度差别,而同一骨骼的同一部位在从幼年到成年的生长发育过程中也会有相对厚度的变化。
“华北克拉通翼龙”第二翼指骨骨干位置组织切片,显示其相对较厚的骨壁以及不完整的生长停滞线。中国科学院古脊椎所 供图
此外,翼龙同一个体中不同骨骼也会有相差较大的骨壁厚度变化。本次研究发现,不仅骨壁相对较厚不能作为准噶尔翼龙类的鉴定特征,准噶尔翼龙类的骨壁也不都是较厚,如肱骨和桡骨的骨壁就相对较薄,这一现象也存在于现生飞行脊椎动物蝙蝠中。从材料力学性能上分析,一根中空的均质管,其厚度越薄抗扭性越强。
“所以,准噶尔翼龙类的肱骨和桡骨骨壁的相对变薄很可能也是类似于蝙蝠对飞行的适应,增加其在鼓翼飞行过程中骨骼的抗扭性,而不只是为了减轻体重。”蒋顺兴说。
翼龙类群骨壁相对厚度统计直方图。中国科学院古脊椎所 供图
论文共同通讯作者汪筱林研究员强调,研究团队对华北克拉通翼龙和准噶尔翼龙的最新研究,虽然对于长期以来认为翼龙骨壁变薄只是为了减轻体重这一传统观点提出挑战和全新解释,但已灭绝的翼龙和现生的蝙蝠、鸟类等飞行动物,它们的骨骼向骨壁薄、内中空结构演化,大的方向为减重适应飞行是毋庸置疑的。(完)
中新网上海12月3日电(记者 陈静)上海是亚洲最早集中治理污水的城市之一。记者2日获悉,历经百年发展,上海形成污水系统六大片区的主要格局,43座污水处理厂,日处理能力达1020.75万吨。迄今为止,上海已建成2.8万余公里排水管道、1525座排水泵站、366个排水系统,城市防汛排水能力大幅提升,水安全保障基础牢固。
上海“百年排水”成就展中,记者2日了解到,上海已经形成污水系统六大片区的主要格局。(中新网记者 陈静摄)
记者当日了解到,近年来,上海将“海绵城市““韧性城市”理念纳入排水行业管理,确立了绿色源头削峰、灰色过程蓄排、蓝色末端消纳、管理提质增效,“蓝绿灰管”多措并举的雨水治理路径。
上海市水务局党组书记、局长史家明对记者表示,上海城市污水治理成就显著,城市防汛排水能力大幅提升,水安全保障基础持续筑牢。史家明希望,上海要积极适应智慧城市建设要求,在上海排水设施“一码通”、运行调度“一网通”、排水模型“一键通”上取得新进展,以数字化转型赋能排水高效能治理。
据悉,目前,上海加强排水设施运行状态监测,构建覆盖全市排水全过程的实时感知采集系统,努力实现排水系统“全流程、全要素、全过程”的管控。同时,相关机构正有序实现排水设施“建、管、养、监、检”等具体应用场景接入,实现面广量大点分散的排水设施底账清、数据准、动态新,实现“基于现场场景”的数字化转型,推动城市排水运维智能化、专业化、高效化;此外,上海还加强排水基础设施模型建设、排水系统实时控制仿真模拟、运行调度智能决策分析、排水设施健康评估等技术的研究与应用,赋能排水行业的数字化转型和智慧化管理。与此同时,上海还推动开展污水污泥处理处置碳排放测算,降低污水处理设施能耗,优化碳排放管理。
城投水务东区污水处理厂正在呈现上海“百年排水”成就展。(城投水务供图)
据了解,上海开埠后,1862年起,英租界先从当时的中区开始进行规划和建设雨水管道。1923年,伴随着工业化的快速推进和人口的不断集聚,城市污染不断加剧,基础设施不堪重负,严重影响了民众健康与生活。从1923年到1927年,北区、东区和西区污水处理厂相继建成。中华人民共和国成立后,1952年,第一座由中国自行设计和建造的全部采用国产设备的污水处理厂——曹杨污水处理厂建成。随着改革开放,上海排水系统建设力度不断加大, 治理苏州河污染成为大规模水环境整治工作的起点。上海市污水治理二期工程是20世纪中国最大的环保工程之一,其中的白龙港污水处理厂已成为目前亚洲最大的污水处理厂。
在采访中,记者走进具有百年历史的城投水务东区污水处理厂。这里正在举行上海“百年排水”成就展。东区污水处理厂始建于1923年,如今这座香樟树下光影交织的百年老厂,是中国首批建造的污水厂中唯一保留下来、工艺流程完整、构筑物完好的污水厂。
据悉,建厂时,东区污水处理厂的设计规模为1.7万吨/日,历经5次扩建,其最高处理规模达到3.4万吨/日。2019年8月,东区污水处理厂停止运行。作为重要的文化资源、工业遗产,东区污水厂虽停运却以永续保护、活化利用、科技创新等举措,推进功能转型。如今,东区污水厂已被建设成一个综合园区,内设“历史馆”“时间廊”“未来馆”,成为全面展现排水、污水处理发展历程的生态展示馆、排水行业的“博物馆”、教育培训的“新课堂”、前沿创新的“试验田”、行业交流的“新地标”。
参观者在“历史馆”中回顾排水行业发展变迁。(中新网记者 陈静摄)
在“百年排水”成就展中,沿着厂内参观路线,记者跟着工作人员,用脚丈量、用耳聆听、用心感受。据悉,未来,城投水务东区污水处理厂将立足“百年园区、无废园区、零碳园区、海绵园区、生态园区、智慧园区”理念,建设排水百年工艺展示基地、无废示范引领区域,打造零碳排放负碳引领新方式、探索海绵城市建设新试点,成为绿色生态共享空间和数字水务智能运维空间等,成为绿色低碳理念的实践基地,焕发出新的生机与活力,为建成令人向往的创新之城、人文之城、生态之城砥砺前行。(完)