1.45億到6600萬(wàn)年前的白堊紀(jì)時(shí)期,恐龍主宰著陸地和天空。而根據(jù)一篇不久前發(fā)表于《自然》雜志的新論文,一種之前被認(rèn)為生活在陸地上的恐龍,似乎還威脅著水生世界。 一個(gè)國(guó)際合作的研究小組通過(guò)研究最新的恐龍化石,重建了一種已知的最大食肉性恐龍——埃及棘龍(Spinosaurus aegyptiacus)的骨骼模型,證實(shí)了這是一種水生生物。 ○ 根據(jù)最新化石重建的埃及棘龍模型。| 圖片來(lái)源:Nizar Ibrahim et. al.
這項(xiàng)研究表明,埃及棘龍具有一個(gè)巨大且靈活的尾鰭,這種獨(dú)特的像鰭一樣的尾巴為這種巨型食肉性動(dòng)物在水中游動(dòng)提供了強(qiáng)大的推進(jìn)力。 一直以來(lái),棘龍都是許多古生物學(xué)家所感興趣的研究對(duì)象,它是一種獸腳亞目恐龍。獸腳類(lèi)恐龍是食肉恐龍的一個(gè)分支,比如雷克斯霸王龍(Tyrannosaurus rex)也是其中的成員。 出現(xiàn)在電影中的棘龍一般都被描繪成它們是生活在陸地上的超級(jí)掠食者,比如在電影《侏羅紀(jì)公園3》(2001)中,跟霸王龍對(duì)抗的棘龍就是在陸地上奔跑的。 ○ 《侏羅紀(jì)公園3》發(fā)布的棘龍官方尺寸圖稿。| 圖片來(lái)源:Jurassic Wiki 在更早的時(shí)候就有古生物學(xué)家提出,棘龍可能是水生動(dòng)物。但這種觀點(diǎn)在早期遭到了較多否決。人們認(rèn)為這種觀點(diǎn)是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了過(guò)度解讀的結(jié)果。還有人通過(guò)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)證明,如果把棘龍放在水里,它是浮不起來(lái)。
不過(guò)一個(gè)被普遍接受的觀點(diǎn)是,棘龍是一種棲息在水邊的恐龍,它們會(huì)以海中的動(dòng)物喂食,其錐形的牙齒能很好地咬住光滑的魚(yú)類(lèi)。但對(duì)大多數(shù)人來(lái)說(shuō),他們更傾向于相信棘龍只是一種會(huì)在水邊等待魚(yú)兒游過(guò)的涉水恐龍,就像可能會(huì)撲通一聲跳入水中抓魚(yú)的灰熊一樣。 然而,古生物學(xué)家對(duì)這種獸腳亞目恐龍的解剖學(xué)和生態(tài)學(xué)理解一直受到阻礙。這是因?yàn)榧埖墓趋阑浅I?,過(guò)去發(fā)現(xiàn)的大部分棘龍化石都在第二次世界大戰(zhàn)中被損毀。到目前為止,我們對(duì)骨骼的后部,尤其是對(duì)尾椎部分知之甚少。而椎體的尾部是判斷棘龍是否適應(yīng)水生運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵所在。因此,對(duì)棘龍尾部的解剖分析和功能判斷是建立在高度不完整的遺骸之上的。 ○ 在摩洛哥發(fā)現(xiàn)棘龍化石的遺址。| 圖片來(lái)源:Cristiano Dal Sasso and Diego Mattarelli 新的化石為這項(xiàng)研究提供了重要線索。2014年,古生物學(xué)家Nizar Ibrahim在摩洛哥發(fā)現(xiàn)了棘龍的化石蹤跡,他與同事指出這種生物的骨骼密度比大多數(shù)獸腳類(lèi)恐龍都要大,密度更大的骨骼或許是一種為了更適應(yīng)水生生活的進(jìn)化,使其對(duì)浮力有更好的控制。因此他們提出,棘龍可能是最早的一種水生,或至少是部分水生的恐龍物種。 2018年,Ibrahim前往摩洛哥,成功挖掘出了大量棘龍的化石遺骸,其中就包括尾巴椎骨,奇特的形狀讓研究人員再次好奇:這樣的尾巴究竟有何用途?是用于在水中游動(dòng)嗎? ○ 椎骨化石。| 圖片來(lái)源:Cristiano Dal Sasso and Diego Mattarelli
為了檢驗(yàn)這種猜測(cè),Ibrahim和他的研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)系了比較動(dòng)物學(xué)博物館的古脊椎動(dòng)物館館長(zhǎng)Stephanie Pierce。這條5米多長(zhǎng)的尾巴立即吸引了Pierce的注意,因?yàn)檫@些化石所呈現(xiàn)出的“鰭狀尾巴結(jié)構(gòu)”是在其他恐龍身上沒(méi)有過(guò)的。沿著尾巴往下,脊椎骨會(huì)停止一個(gè)連著一個(gè),而尾巴上的“刺”卻變得越來(lái)越長(zhǎng),使得整個(gè)尾巴部分具有很大的表面積。這意味著它們是由肌肉或其他軟組織連接起來(lái)的,所以更容易彎曲。 ○ 棘龍骨骼重建。| 圖片來(lái)源:Nizar Ibrahim et. al. / Nature 根據(jù)收集到的化石,研究人員用塑料做了一些非常簡(jiǎn)單的實(shí)體尾巴模型,把它們連接到實(shí)驗(yàn)室里的機(jī)器人控制器上。通過(guò)讓其前后移動(dòng),他們成功地讓它‘游動(dòng)’了起來(lái)。然后,他們還對(duì)不同的棘龍尾巴形狀和其他恐龍尾巴之間的游泳性能差異進(jìn)行了評(píng)估。 ○ 塑料尾巴實(shí)驗(yàn),展示了棘龍可以如何在水中移動(dòng)。| 圖片來(lái)源:Nizar Ibrahim et. al. 為了進(jìn)行比較,他們還模擬了鱷魚(yú)以及蠑螈的尾巴,以及兩種其尾巴可能更硬、更細(xì)的陸地恐龍。他們的發(fā)現(xiàn)似乎很好地證實(shí)了之前對(duì)棘龍的這個(gè)奇特尾部的猜測(cè):這種扁平且非常靈活的尾巴就是為游泳而生的,它與鱷魚(yú)的尾巴設(shè)計(jì)基本一致。 不僅如此,研究人員通過(guò)分析指出,棘龍的質(zhì)心與之前研究中所認(rèn)為的也有所不同,假如棘龍是生活在陸地上的恐龍,那么它的質(zhì)心會(huì)使它向前傾斜,根本無(wú)法與霸王龍戰(zhàn)斗。
還有其他證據(jù)也支持棘龍是水生動(dòng)物的觀點(diǎn):這些新化石是連同其他動(dòng)物在淡水沉積物中發(fā)現(xiàn)的,其中包括腔棘魚(yú),這是一種自恐龍時(shí)代就存在的大型魚(yú)類(lèi)。這些證據(jù)都清晰地指向了一個(gè)結(jié)論——棘龍是一種高度適應(yīng)環(huán)境的水生食肉動(dòng)物。 當(dāng)然,仍有一些問(wèn)題是未知的,比如棘龍能游多快?再比如棘龍是如何捕獵的? 由于棘龍的體型很大,所以它不能在水中飛速移動(dòng)。研究人員指出,新發(fā)現(xiàn)的化石殘骸屬于小型棘龍,但仍然有10米長(zhǎng)。他們猜測(cè),這些棘龍應(yīng)該是在水中穩(wěn)定、緩慢地游動(dòng),大約每秒能游動(dòng)半條尾巴的長(zhǎng)度,平均來(lái)說(shuō)速度為每秒2.5米。然而與此同時(shí),研究人員注意到鱷魚(yú)的游動(dòng)速度非??臁?/p> 無(wú)法回答的問(wèn)題還有很多?;蛟S可以寄希望于將有更多的化石會(huì)被發(fā)掘,更多關(guān)于這種奇妙古生物的秘密會(huì)在不久的將來(lái)被一一揭曉。
https://news./gazette/story/2020/04/new-paper-suggests-spinosaurus-may-have-been-aquatic/https://www./articles/s41586-020-2190-3https://www./article/spinosaurus-dinosaur-fossil-tail-aquatic-swimmer 本文轉(zhuǎn)載自“原理”(ID:principia1687)
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