中国兰州-民和盆地恐龙及其他四足类足迹的形态学与演化

As typical trace fossils, dinosaur tracks and other tetrapod tracks constitute valuable information. Dinosaur tracks have provided palaeo-fauna assemblage data of great importance for many locations where skeletal fossils are scarce in the last decades. Major advances have been made in taxonomic and biomechanical studies of tracks, thanks to new methodologies (eg. geometry morphology, photogrammetry and kinesiology) and comprehensive research projects. However, these new approaches are rarely applied to China’s tracksites. Lanzhou-Minhe Basin, in Northwest China, holds evidences reflecting an abundance of trackmakers. But lack of comprehensive researches has made correlating the tracks to skeletons from the same site impossible for so long and thus disenabled comparison of the tracks with contemporary track/skeleton faunas abroad.The applicant will use integrated foreign resources and the newest techniques to clarify effects of different sediments on tracks of dinosaurs and related animals and accurately reconstruct compositions of Early Cretaceous dinosaurs and other tetrapods in Lanzhou-Minhe Basin and analyze related terrestrial ecosystem and its evolution. By comparing dinosaur fauna in the basin with foreign contemporaries, we will try to create a stratigraphic zone of tracks which can be compared across different areas. In generally, we aim at further expanding our researches on the terrestrial life and their evolution in Early Cretaceous.

作为典型的遗迹化石，恐龙及其他四足类足迹蕴含了丰富的信息。近10年来，恐龙足迹化石为缺乏骨骼化石的区域填补了非常重要的古动物群信息。新方法（如几何形态学，摄影测量学，运动学）和综合研究手段的使用，使得足迹的分类学和形态功能学得以长足进步。但相关方法在我国恐龙足迹产地的运用极少。中国西北兰州-民和盆地有着规模宏大的早白垩世恐龙足迹群，但长期以来缺乏综合研究，同盆地的足迹材料与骨骼材料未能建立关联，因此难以与国内外同期其它足迹/骨骼动物群展开对比研究。通过整合国内外相关资源，运用新技术，本项目将研究不同沉积物条件对恐龙等动物足迹成因的影响，准确复原兰州-民和盆地早白垩世恐龙及其他四足类动物群的组成，分析动物群的陆相生态系统及其演化；并通过对比该区域恐龙动物群与国内外恐龙动物群，建立区域性的、可对比的足迹化石带，最终推进我们对于早白垩世陆地生物总体面貌和演化情况的认识。

恐龙等四足类足迹是遗迹化石的分支，对探索四足类动物的起源、演化、行为习性、动物群多样性研究等都具有重要意义，对于生物、事件和层序地层学也具有实际应用价值，尤其在恢复古生态和古环境方面有其独特的重要价值。中国西北兰州-民和盆地有着规模宏大的早白垩世恐龙足迹群，但长期以来缺乏综合研究，难以与国内外同期其它足迹动物群展开对比研究。2018年至2022年，申请人在兰州-民和盆地展开详细的野外勘察，系统描述了当地31个恐龙足迹点，包括有大、中、小型蜥脚类，兽脚类（三趾型、两趾型），鸟脚类，翼龙类，鸟类、蜥蜴类和龟类足迹等。这是中国目前最具多样性的恐龙足迹集群，足迹属至少包括了Brontopodus、Parabrontopodus、Eubrontes、Grallator、Dromaeosauripus、Caririchnium、Ornithopodichnus、Pteraichnus、Koreanaornis、Aquatilavipes、Emydhipus和Neosauroides共12属，并由蜥臀类动物占据主导地位。所有这些四足类动物的足迹，都为重建当地白垩纪陆地生态系统提供了新的线索，成为我们了解早白垩世西北恐龙动物群的重要渠道。综合利用已发现的盐锅峡足迹点足迹形态信息，建立了西北早白垩世（Barremian-Aptian）的恐龙足迹组合：Brontopodus- Eubrontes/Grallator- Dromaeosauripus- Caririchnium- Koreanaornis。该组合的主要成员与中国西南夹关组，山东大盛群的恐龙足迹成员完全可对比。此外，申请人发现中国首例白垩纪蜥蜴行迹，其足迹保存在湖相沉积物上，尺寸非常微小，前足迹长仅为1厘米。此类足迹为世界第四例。同时记录了世界首例四足兽脚类恐龙行迹，拓宽了人们对兽脚类行为的认知，该独特的行迹被命名为Grallator pingchuanensis，为一新种。申请人还以非鸟兽脚类足迹记录检验个体发生生态位模型。申请人将来自北美和中国的17个以兽脚类为主的晚三叠世-白垩纪足迹点，超过1170条行迹的足迹尺寸频率分布与骨骼化石记录的数据进行比较，检验个体发生生态位转移模型，并得出结论：兽脚类足迹的丰度与尺寸成反比。而且，尽管中生代巨型兽脚类恐龙的数量较低，但足迹数据却显示出最大兽脚类足迹的数量正在增加。