新疆準噶爾盆地發(fā)現(xiàn)世界上最大的亞洲足跡

烏爾禾黃羊泉水庫足跡化石野外平面分布及足跡線條圖（汪筱林供圖）

近期，《科學通報》在線發(fā)表了中國科學院古脊椎動物與古人類研究所汪筱林團隊關于新疆準噶爾盆地早白堊世烏爾禾翼龍動物群中新發(fā)現(xiàn)的獸腳類恐龍足跡研究進展，新發(fā)現(xiàn)的兩類恐龍足跡均被歸入亞洲足跡屬（Asianopodus）。

亞洲足跡屬最早由Matsukawa等人2005年在日本下白堊統(tǒng)地層中發(fā)現(xiàn)，模式種為跟墊亞洲足跡（A.pulvinicalx），其主要特點是具有明顯清晰的蹠趾墊印跡，代表了獸腳類恐龍的足跡類型。我國學者在內蒙古鄂托克下白堊統(tǒng)地層中發(fā)現(xiàn)了豐富的亞洲足跡，在河北和山東下白堊統(tǒng)地層中也有零星發(fā)現(xiàn)，但保存較差。

新疆準噶爾盆地烏爾禾翼龍動物群的發(fā)現(xiàn)和研究始于20世紀60年代。1963年，新疆石油地質工作者在克拉瑪依烏爾禾下白堊統(tǒng)吐谷魯群地層中采集了一批脊椎動物化石，由楊鐘健研究命名為魏氏準噶爾翼龍(Dsungaripterus weii)，這是我國第一具較完整的翼龍化石骨架。1964年中科院古脊椎所組織新疆古生物考察隊，對烏爾禾地區(qū)進行了進一步的野外調查和發(fā)掘，發(fā)現(xiàn)了大量翼龍及其他脊椎動物如龜鱉類、鱷類、蛇頸龍類和多種恐龍化石等，證明烏爾禾地區(qū)是一個富含早白堊世陸生脊椎動物化石的新地點。1973年，楊鐘健等將這一脊椎動物化石群命名為烏爾禾翼龍動物群，并對其中的翼龍、恐龍和龜鱉類等化石及地層進行了研究。

2006年以來，汪筱林帶領的中科院古脊椎所科考隊，對新疆天山南北的吐哈盆地和準噶爾盆地等中生代古生物和地層進行了十多年的連續(xù)考察，在哈密盆地發(fā)現(xiàn)了早白堊世哈密翼龍動物群及共生的大量翼龍、恐龍、鳥類等足跡化石，在準噶爾盆地西北緣的烏爾禾及相鄰地區(qū)，除了發(fā)現(xiàn)豐富的翼龍、恐龍等骨骼化石外，還發(fā)現(xiàn)了多個層位保存的大量的翼龍、恐龍、鳥類和龜鱉類足跡組成的足跡化石群，極大地豐富了動物群的化石類型和組成。近年來,我國學者也報道了陳列于烏爾禾魔鬼城奇石館中零星的足跡化石，但其準確地點和層位尚有待進一步考證。此次研究除了對新發(fā)現(xiàn)的獸腳類足跡進行系統(tǒng)形態(tài)學描述外，還簡要分析了造跡恐龍的個體大小、行為習性和形成足跡的古環(huán)境背景等。

牛氏亞洲足跡（新種）野外化石照片、模型及線條圖（比例尺為20cm）（a）正型標本，（b）副型標本，（c）歸入標本（汪筱林供圖）

獸腳類恐龍足跡保存在長約12m寬約7m，面積約80平方米的灰綠色細粒砂巖層面上，地層近于水平。足跡化石層有上下兩層，上部層面保存了6個足跡，下部層面僅出露了7個足跡（大部分被上層所覆蓋），共組成3條行跡和4個孤立足跡。上部層面同時還保存了對稱波痕和2條蟲跡。根據(jù)野外對比，足跡化石賦存在吐谷魯群中部的勝金口組上部。

通過對足跡、行跡特征的詳細觀察研究，識別出大小兩種三趾型足跡類型。大型足跡在上部層面組成一條行跡和2個孤立足跡，在下部層面也有兩個孤立足跡。足跡呈趾行式、無拇趾印跡和尾跡，足跡為軸對稱圖形、V字形、具有非常明顯的蹠趾墊(腳跟)印跡；蹠趾墊呈近似橢圓形。足跡全長47～56cm，寬31～42cm，趾間角近似相等，外側趾間角在49.00°～55.34°之間。Ⅲ趾略長于Ⅱ趾，明顯長于Ⅳ趾；Ⅲ趾第3個趾墊向Ⅳ趾方向彎曲，趾墊式為3-3-2，爪尖較鈍，趾尖三角形長寬比(M)很小，在0.34～0.37之間，單步長164～180cm，復步長為328～336cm。中型足跡在下部層面組成兩條行跡，一些特征與大型三趾型足跡一致，但化石相對較小，比大型足跡小一半左右，足跡全長21-27cm，寬18-20cm，外側趾間角在46.63°～51.40°，趾墊式為3-3-3。

從足跡的大小和形態(tài)特征分析，所有足跡與實雷龍足跡科（Eubrontidae）特征相似。通過對實雷龍足跡科已知的6個屬的正型標本和1個屬種未定成員的對比，依據(jù)其三趾型、趾行式、接近軸對稱圖形、V字形、具有明顯的蹠趾墊、足跡長大于寬等，兩種足跡類型均歸于亞洲足跡屬。由于大型足跡個體大、II和Ⅲ趾近于等長、Ⅲ趾第3個趾墊向Ⅳ趾方向彎曲、趾間角近等與已知的亞洲足跡屬的兩個種相區(qū)別，因此建立亞洲足跡屬一新種——牛氏亞洲足跡（Asianopodus niuiichnosp. nov.），種名贈予足跡的主要發(fā)現(xiàn)者牛春旺先生。這一亞洲足跡新種比已知最大的亞洲足跡大約1.5倍，是亞洲足跡屬中最大的類型。中型足跡歸入已知的跟墊亞洲足跡。

根據(jù)前人的經(jīng)驗公式，通過后足足長可以對造跡恐龍的臀高和體長進行估算。一般來說獸腳類恐龍的臀高約為后足足長的4倍，體長約為臀高的2.63倍。據(jù)此推算牛氏亞洲足跡造跡恐龍的臀高約為2.3m，體長近6m，屬于大型獸腳類恐龍。跟墊亞洲足跡造跡恐龍的臀高約為1 m，體長約為2.5m。根據(jù)臀高和復步長等數(shù)值，也可根據(jù)經(jīng)驗公式進一步對恐龍的行走速度進行估算，其中牛氏亞洲足跡造跡恐龍的行走速度約為8km/h，跟墊亞洲足跡造跡者的速度約為6.5km/h。一般認為，復步長和臀高比值得出的相對復步長如果大于2，屬于快速行走和奔跑狀態(tài)，反之則屬于緩慢行走狀態(tài)，由于兩類造跡恐龍的相對復步長都小于2，因此都處于漫步的狀態(tài)。

根據(jù)足跡層面保存的對稱波痕（常見于雙向水流的濱湖或濱海環(huán)境）、蟲跡以及足跡化石的完整保存等特征（只有濕度、黏度、顆粒度適中的底質環(huán)境才能完整保存足跡化石），推斷足跡化石是兩類造跡恐龍漫步行走于濱湖環(huán)境形成的。