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翼龙可以通过骨骼进行呼吸
翼龙的骨骼中存在着与肺部相连的空洞结构
翼龙与自己的“远亲”－－鸟类在呼吸系统的构造上存在着非常巨大的相似性。它们的骨骼中均存在着一些能够极大改善空气交换的气囊状构造（还不不能被看作是肺）。对于鸟类来说，这一构造是飞行所必须的，而对于重量较大的翼龙来说，这种结构却非常适于追踪猎物。而最新的研究则表明，翼龙两翼上的骨骼还和其呼吸系统相连。也就是说，在翼龙扇动两翼飞行时，其上的骨骼会与呼吸系统的活动相关联：可通过骨头之间的气孔将空气输送到肺部，从而保障翼龙在空中飞行时也可以自由的呼吸。
科学家们是在对保存在柏林自然历史博物馆中的翼龙化石标本进行分析后得出上述结论的。这些标本使得研究人员明白了为什么身躯庞大的翼龙也能在空中自由飞翔。新的研究表明，翼龙的胸腔构造并非完全固定的，而其肋骨上的一凸出部分则为其肺部肌肉提供了支撑作用。
不过，由于从化石标本中无法了解到翼龙存软组织的构成，研究人员只能在翼龙、鸟类和现代鳄鱼之间进行比较研究，以查清翼龙体内空气囊、肺部和骨骼之间的联系。借助X光机和CT扫描仪，研究人员成功查明了空气在翼龙的骨骼和肺部之间是如何流动的
美国科学家的研究显示，翼龙身体中气囊所占的比重与其体型也存在着联系。其中，体型较小的翼龙和鸟类其肺部空气囊只达到脊椎部分，而体型较大的翼龙呼吸时气体则可到的身体骨骼的大部分，包括从翅膀骨骼到爪的末端。骨骼中的空洞使得体型较大的翼龙能够持续地在空中盘旋飞行：这种结构非常有助于节省体力。
至于翼龙两翼的构造，则与现代鸟类存在着巨大的差异。翼龙的前肢高度特化，第4指加长变粗成为飞行翼指，它由四节翼指骨组成，前端没有爪，与前肢共同构成飞行翼的坚固前缘，支撑并连结着身体侧面和后肢的膜，形成能够飞行的具有类似鸟类翅膀的翼膜。翼龙的腕部发育一个特有的向肩部前伸的翅骨，对翼膜起支撑作用。第一至三指生长在翼膜外侧，变成钩状的小爪，第五指退化消失。同时，翼龙的翼膜的结构也与蝙蝠的存在着明显差异。
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