中生代被称为“巨龙的时代”，但并非所有恐龙都是庞然大物，反而部分恐龙的小型化，被认为与许多关键类群起源与演化有关。其中，鸟类及其祖先的小型化过程得到了较为详细的研究，其实另一类同样经历体型小型化的兽脚类恐龙——阿尔瓦雷斯龙类恐龙，却较少受到关注。

近日，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所徐星研究员领导的国际科研团队，基于目前最大的阿尔瓦雷斯龙类骨组织学资料库，在国际知名学术期刊《当代生物学》杂志合作发表了关于阿尔瓦雷斯龙类迄今最详尽的体型演化研究工作：在2500万年间，其成年个体体重以“跃迁式”变化，从50公斤下降到5公斤以内，而彻底改变陆地生态系统的重大环境事件——白垩纪陆地革命，很可能是其小型化的原因。

▲四种代表性的阿尔瓦雷斯龙类，Haplocheirus sollers (晚侏罗世，左), Patagonykus puertai (晚白垩世，中上), Linhenykus monodactylus (晚白垩世，中下) 和 Bannykus wulatensis (早白垩世，右下) 的生态复原图，同时展现不同演化阶段阿尔瓦雷斯龙类恐龙体型和食性的差异。（韩志信绘）

阿尔瓦雷斯龙类化石在亚洲、欧洲和南北美洲都有分布，化石记录从距今1.6亿年左右的晚侏罗世，一直延续到白垩纪末期，与大部分非鸟恐龙一起灭绝。然而，这类恐龙的化石数量非常稀少，标本保存普遍较差，因此直至上世纪九十年代，才被科学家们正式报道了第一种阿尔瓦雷斯龙类恐龙。

自2010年起，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所徐星研究员领导的国际科研团队研究报道了一系列重要的阿尔瓦雷斯龙类化石材料，并构建了目前最大的阿尔瓦雷斯龙类骨组织学资料库。

进入白垩纪，随着以显花植物出现为代表的白垩纪陆地革命的发生，生态环境发生巨变，相当多的兽脚类恐龙在这场“军备竞赛”中，走上了大型化，甚至巨型化的道路，仅有以鸟类为代表的少数演化支系体型逐渐变小。如果仅参考已发表的阿尔瓦雷斯龙类化石标本，从晚侏罗世到晚白垩世早期的成员体型要相对晚白垩末期的成员体型大很多，而后者甚至是体型最小的几类非鸟恐龙。

此次研究工作对所有已发表的阿尔瓦雷斯龙类恐龙的正型标本进行了个体发育阶段的评估，最终得到了一个阿尔瓦雷斯龙类“成年体重数据集”。然后，研究团队采用宏观演化领域最新的几种祖先状态恢复方法，恢复了阿尔瓦雷斯龙类演化树上祖先节点的体重状态，并估算了所有阿尔瓦雷斯龙类共同祖先体重约为23千克。

▲阿尔瓦雷斯龙类骨组织学，体重宏观演化和多样性变化趋势（秦子川供图）

本研究发现，阿尔瓦雷斯龙类的小型化过程是单源的，其始末时间和速率也得到了科学估计。研究发现，这个小型化过程主要发生在距今1.1亿年到0.85亿年间，速率非常之高，在仅两千五百万年的时间内，平均体重下降了超过两个数量级。

同时，本研究也注意到伴随着阿尔瓦雷斯龙类体型小型化，该家族在晚白垩世的成员多样性反而显著增加，超过之前的三倍。

研究还发现，在阿尔瓦雷斯龙类在演化过程中，存在两个大小不同的“最适体型范围”：在阿尔瓦雷斯龙类演化的早期，最适体型范围是5-50千克；哎演化后期，最适体型范围缩减到了0.5-5千克。这意味着，阿尔瓦雷斯龙的体型小型化过程是一个从较大的体型范围快速地“跃迁”到另一个更小的体型范围的过程，而不是缓慢逐渐变化的。

有趣的是，在生物界当中这种“跃迁”往往与特定的演化事件相关，也就是存在某一种或多种原因导致了“跃迁”的发生。对于阿尔瓦雷斯龙类来说，这个原因是什么呢？

研究发现，阿尔瓦雷斯龙类体型小型化所发生时间段，恰逢彻底改变陆地生态系统的重大环境事件——白垩纪陆地革命的发生。伴随显花植物的繁盛，真社会性昆虫（如白蚁，蚂蚁和蜜蜂）开始大规模辐射，这势必创造了许多全新的生态位。

▲“漫”话恐龙演化史——阿尔瓦雷斯龙类的小型化故事（烨子绘）

晚期的小型阿尔瓦雷斯龙类具有很多类似现生专性食蚁动物的形态学特征，如直且粗大的前肢指爪，虽短却非常强壮的前肢骨骼，门齿空缺的吻部（为伸出细长舌头沾食蚁类提供空间）等。

另外根据对现生动物研究，由于能量传递效率的限制，专一的虫食性会把动物的体型限制在一个非常小的范围之内，这也从另一个角度与本研究发现的阿尔瓦雷斯龙类恐龙的“跃迁”式小型化相吻合。

基于阿尔瓦雷斯龙类的解剖学特征，前人对阿尔瓦雷斯龙类可能的食蚁性有过猜测，但最早的阿尔瓦雷斯龙类化石记录出现在晚侏罗世，早于以白蚁为代表的真社会性昆虫的广泛分布的时代，在时间上无法对应。

本研究证明，阿尔瓦雷斯龙类的小型化过程可能是一个伴随生态位从肉/杂食性转换到虫食性的快速小型化过程，时间上也与真社会性昆虫的适应性辐射相互吻合，进一步的支持了晚期的小型阿尔瓦雷斯龙类可能是专一的食蚁动物的观点。当然，要具体证明阿尔瓦雷斯龙类食蚁假说，尚需要更多来自功能学和生态学的证据。

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