在超过 1.6 亿年的时间里，翼龙翱翔于地球上。它们和恐龙一样，是爬行动物时代的重要组成部分，并且是第一批通过拍打翅膀飞行的脊椎动物。但是，这些皮革翅膀的生物最初是如何进化到飞上天空的呢？古生物学家们为一个多世纪以来一直对这个问题感到困惑。得益于来自新墨西哥州和阿根廷等遥远地区的新化石证据，翼龙的先驱终于开始显现。
直到现在，这些先驱究竟长什么样仍然是人们的猜测。“翼龙在化石记录中以翼龙的形态出现，”弗吉尼亚理工大学古生物学家斯特林·内斯比特说，对于它们从哪些爬行动物进化而来，目前还没有共识。部分问题在于翼龙及其先驱都非常脆弱。“翼龙非常脆弱，”苏格兰爱丁堡大学的古生物学家纳塔莉亚·贾吉尔斯卡说，她没有参与这项新研究。而且，对于飞行至关重要的骨骼适应性特征——例如超轻空心骨骼——也使得翼龙及其先驱特别容易受到化石化过程中各种力的破坏，这些力会破坏骨骼的某些部分并压扁保存下来的骨骼。只有非常特殊且相对温和的环境条件才能使翼龙能够清晰地化石化，从而进行研究。
内斯比特、马丁·埃兹库拉及其同事于周三在《自然》杂志上发表了一项新的分析，该分析提出，一种被称为 Lagerpetids 的细长爬行动物与翼龙关系密切。这些奇怪的、无翼动物的化石已经显示出与飞行爬行动物共有的特征，为研究人员所说的翼龙祖先的大致形象提供了线索。
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Lagerpetids 最早于 20 世纪 70 年代被描述，以阿根廷的Lagerpeton和新墨西哥州的Dromomeron等爬行动物为代表，是一种神秘的动物。长期以来，人们一直认为它们与恐龙的起源有关——或者至少与恐龙和翼龙所属的更大的类群有关。通过对颅骨材料的新发现以及高分辨率 CT 扫描，内斯比特及其合作者提出，Lagerpetids 与翼龙的关系最为密切。因此，这些生活在约 2.37 亿至 2.01 亿年前的爬行动物，为了解翼龙祖先的可能样貌提供了轮廓。“Lagerpetids 将具有我们认为的翼龙和 Lagerpetids 共同祖先的基本体型和颅骨解剖结构，”内斯比特说，并补充说“Lagerpetids 本质上是不会飞的翼龙。”
英格兰布里斯托大学的古生物学家利兹·马丁-西尔弗斯通说：“我认为这项新研究和假设肯定击中了要害”，她没有参与这篇论文。该假设不仅符合翼龙必须进化的时间，而且 Lagerpetids 骨骼各处的解剖学细节都与早期翼龙相符。
这些联系超越了骨骼。Lagerpetids 和翼龙也共享一些奇特的脑部和内耳解剖结构，暗示对于飞行至关重要的能力——例如协调头部、眼睛和颈部的运动——在后者的爬行动物祖先仍在地面上时就已经进化出来了。“在 Lagerpetids 中存在先前与翼龙飞行起源相关的神经解剖学特征，这表明它们实际上出现在获得飞行能力之前，并被后来的翼龙利用，使它们能够征服天空，”埃兹库拉说，他是阿根廷贝尔纳迪诺·里瓦达维亚自然科学博物馆和英格兰伯明翰大学的古生物学家。
未来的任务是寻找更早期的翼龙遗骸，以及具有 Lagerpetids 和翼龙之间过渡特征的生物化石。这项新研究改变了专家们将要寻找的目标。贾吉尔斯卡说，以前，他们寻找的是手臂或腿部伸长的小型爬行动物，这些爬行动物看起来可能正在进化出翅膀。但是现在，在将 Lagerpetids 视为翼龙的近亲时，古生物学家对原翼龙的期望样貌发生了转变：新的目标是敏捷的爬行动物，它们具有敏锐的视力和快速移动头部的能力。“这篇论文改变了现状，并提高了我们对三叠纪进化模式的理解，”贾吉尔斯卡说。
根据这个新颖的假设，Lagerpetids 和最早的翼龙之间存在大约 1800 万年的差距。马丁-西尔弗斯通说，尽管古生物学家长期以来一直在地质窗口中寻找，但这项研究可能会改变他们在该窗口内检查的动物种类。“Lagerpetids 的新材料是三维的，保存完好”，而不是扁平的，内斯比特说。这为未来的发现提供了更好的比较基础。未来的实地考察可能会发现这样的生物，这将为这个假设的腾飞提供关键证据。