恐龙牙齿揭示了1.5亿年前的生命状况

坦桑尼亚长颈巨龙头骨（柏林自然博物馆，MB.R.2223）。鸣谢：丹妮拉·温克勒

（化石网cnfossil.com）据莱布尼茨生物多样性变化分析研究所（由弗洛里安·施泰因克罗格（Florian Steinkröger）撰写）：长颈恐龙吃什么——它们又到何处觅食来填饱肚子？一组研究人员利用尖端的牙齿磨损分析技术，重建了蜥脚类恐龙的取食行为。他们的研究结果发表在《自然·生态与进化》杂志上，显示微观的牙釉质磨损痕迹为研究1.5亿年前生态系统的迁移、环境条件以及生态位分布提供了令人惊讶的见解。

侏罗纪时期的大型恐龙是如何生活的？它们吃什么，如何共享栖息地——它们是否会季节性迁徙？由基尔大学博士后研究员丹妮拉·E·温克勒博士、莱布尼茨研究所访问科学家兼柏林自由大学助理研究员伊曼纽尔·肖普博士以及里斯本新星大学博士生安德烈·萨莱罗领导的一个国际研究团队对此进行了探索。他们的新研究采用了一种不同寻常的方法：利用牙齿化石上的磨损痕迹作为窥探过去的窗口。

“化石牙齿上的微小划痕能告诉我们如此多的关于饮食甚至行为的信息，我仍然觉得这很神奇，”应用方法论专家温克勒说道。这项技术被称为牙齿微磨损纹理分析（DMTA），最初是由利物浦大学（LIB）科学家托马斯·凯泽教授领导的研究小组为研究哺乳动物而开发的。目前的研究标志着该方法首次系统地应用于蜥脚类恐龙。分析工作是在利物浦大学的实验室进行的。

采样地点的蜥脚类恐龙多样性和牙齿形态。图片来源：自然生态与进化（2025）。DOI：10.1038/s41559-025-02794-5

该团队分析了来自三个以恐龙化石而闻名的地质构造的322个牙齿表面的高分辨率3D扫描图像：葡萄牙的洛里尼亚构造、美国的莫里森构造和坦桑尼亚的滕达古鲁构造。所有牙齿均来自总共39个个体。样本直接取自原始牙齿或高分辨率硅胶模具。

“我们谈论的是微米级别的结构，”温克勒（Winkler）解释道，“这些细小的磨损痕迹是牙齿与食物相互作用的结果——它们揭示了动物在生命最后几天或几周内所吃的东西。”

统计分析显示，不同蜥脚类恐龙群体与其所在地点或地理区域之间存在明显差异。尤其引人注目的是，长尾蜥脚类恐龙（包括著名的梁龙）的磨损模式表现出高度变异性。这种异质性表明，这些动物能够获取多种食物来源，并表现出杂食性摄食行为。

尤其令人惊讶的是，来自葡萄牙和美国的卡玛拉龙（Camarasaurus）标本具有高度一致的磨损模式。这种微观磨损的一致性不太可能仅仅用植物分布的均匀性来解释，相反，它表明这些恐龙在一年中会刻意寻找相同的食物来源。

“当时葡萄牙和美国的气候具有明显的季节性，因此某些植物可能无法全年供应，”伊曼纽尔·肖普解释道，“卡马拉龙牙齿磨损的一致性表明，它们可能为了获取相同的资源而进行季节性迁徙。”

坦桑尼亚的长颈巨龙类恐龙的情况则有所不同，它们的牙齿磨损程度明显更大、更复杂。研究人员认为这是特定环境条件的结果：坦达古鲁组所处的气候为热带至半干旱气候，附近有一条大型沙漠带，这些蜥脚类恐龙食用的植物很可能经常被从沙漠带吹来的石英砂污染。这种被石英砂污染的饮食很可能导致了牙齿上出现高度磨损的痕迹。

颊面和咬合面的主要成分1和2，在三种蜥脚类恐龙动物群之间进行比较。图片来源：自然生态与进化（2025）。DOI：10.1038/s41559-025-02794-5

各地区之间也存在明显差异：坦桑尼亚的牙齿磨损程度始终高于葡萄牙或美国的牙齿。关键影响因素是什么？气候。

“这项工作最有趣的方面之一是，我们能够将牙齿磨损模式的差异与古地理和不同蜥脚类动物群的栖息地偏好联系起来，”萨莱罗总结道，“这项研究向我展示了如何处理我目前正在进行的关于食草恐龙生态位划分的工作——通过关注特定的古环境，以更好地理解种群内部的生态关系，以及这些差异如何在不同生态系统中演变。”

对于Tschopp而言，这也是这项研究中最令人兴奋的元素之一。“通过这些微观痕迹，我们能够突然对这些已灭绝的巨大动物的行为做出判断。迁徙、分工、生态位利用——一切都变得具体可感。”

另一个值得注意的方面是：磨损模式因牙齿区域的不同而有所差异——是位于侧面（颊面）还是咀嚼面（咬合面）。在分析中考虑了这些差异，以避免数据失真。

本研究不仅为个别恐龙物种的生活提供了新的见解，还有助于更广泛地理解古生态关系。因此，即使在化石化的生态系统中，也能识别出生态位划分、气候驱动的适应性和潜在的竞争规避。

“我们证明，生态原则，如生态位形成和迁徙行为，不仅在今天很重要，而且在1.5亿年前就已经很重要了，”温克勒（Winkler）说。肖普（Tschopp）补充道：“莫里森组中的蜥脚类动物表现出巨大的物种多样性——而这种多样性之所以成为可能，是因为这些物种行为不同，占据了不同的饮食生态位。”

研究还远未结束。未来的研究旨在探讨幼年蜥脚类恐龙和成年蜥脚类恐龙的饮食是否存在差异，或者下萨克森州的欧洲龙等矮小物种是如何适应其特定岛屿环境的。萨莱罗已经在着手收集葡萄牙动物群的扩展数据集，包括其他食草恐龙。

“让我感到兴奋的是，我们可以不断改进这种方法——每一个新样本都为这个谜题增添了一块拼图，”温克勒说道，“我们的工具越来越先进，我们对当时生命真实状况的理解也在不断深入。”

肖普对此表示赞同。“我们仍处于这种方法的初级阶段，但将古生物学、现代技术和跨学科合作相结合，为我们提供了对古代世界的迷人见解。”