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新研究对矮暴龙的存在提出质疑 这些精瘦的掠食性恐龙其实是“青年”霸王龙

收藏 打印 发给朋友 来源: 化石网 网站编辑:化石猎人
热度13票 浏览22次 时间:2020年1月14日 11:31
应属霸王龙(Tyrannosaurus rex)亚成体的化石显示这种牙可碎骨的庞然大物在十多岁时是配备着似刃利齿、精瘦而敏捷的掠食者。 ILLUSTRATION

应属霸王龙(Tyrannosaurus rex)亚成体的化石显示这种牙可碎骨的庞然大物在十多岁时是配备着似刃利齿、精瘦而敏捷的掠食者。 ILLUSTRATION BY JULIUS T. CSOTONYI

(化石网报道)据美国国家地理(撰文:MICHAEL GRESHKO 编译:石颐珊):针对化石腿骨的详尽分析也显示这种代表性恐龙在食物稀缺时会采取耐人寻味的生存策略。

6600万年前,北美洲西部土地在霸王龙(Tyrannosaurus rex)的脚步下颤抖。 不过虽然该区白垩纪岩层取出了丰富的霸王龙遗骸,科学家对于这种知名恐龙如何从幼雏长成庞大掠食者的过程所知线索甚少──直到现在为止。

研究人员在1月出刊的《科学进展》(Science Advances)期刊上揭露了暴龙科亚成体骨骼剖面的震撼性详尽分析。 结果显示,霸王龙的生长速率在不同年龄阶段有所差异,而且这些掠食性恐龙在食物短缺时似乎能延缓生长,此举可能让牠们在演化上占有优势。

这篇研究更进一步对矮暴龙(Nanotyrannus)的存在提出质疑,这是一种有争议的「侏儒」暴龙科成员,据称在霸王龙周遭生活。 1980年代,古生物学家检视过一组较小且较纤细的肉食动物,得出的结论称这些白垩纪化石属于自己一个独特的暴龙科物种。 然而,后续的研究却让大多数专家同意矮暴龙化石的正确分类应该是霸王龙亚成体。

这项新研究首次为据信为矮暴龙的骨头提供了小规模结构上的明确数据,确认了两只矮暴龙候选人的化石事实上是亚成体。 所以,要不是成年矮暴龙尚未出土──就是矮暴龙其实是青少年的霸王龙。 如果是后者,这些化石能让我们难得地窥见这种代表性恐龙生命中一个重要的发展阶段。

「关于恐龙,我们还有很多要学的,甚至像霸王龙这么出名的恐龙也是,」研究第一作者荷莉. 伍德沃德(Holly Woodward)说道,他是俄克拉何马州立大学(Oklahoma State University)健康科学中心(Center for Health Sciences)的古生物学家。 「我们对牠的生命史依然所知甚少:牠是怎么从蛋中幼雏长成9000公斤巨兽的。 」

「化石独角兽」

先前关于成年霸王龙的研究显示这种恐龙在20多岁的时候会长成巨大的体型。 在2004年两篇具影响力的论文中,学者认为牠在十多岁的时期会经历跳跃性的成长,平均一天增加2.3公斤。 但是分析较年长的霸王龙并不能提供故事的完整图像。 骨骼在生长过程中会不断再生,于是逐步抹去童年长出的骨头。

「我们知道(霸王龙)必须以很快的速度生长,才能从可能不比鸽子大的幼雏长成比公交车还大的成体,但是我们对于牠们在十几岁时如何成长却所知不多,」史蒂夫. 布鲁萨特(Steve Brusatte)在电子邮件中说道,他是爱丁堡大学(University of Edinburgh)的古生物学家,也是本篇研究审稿人。

说到伍德沃德,他儿时对显微镜着迷,长大后因而研究恐龙骨骼中保存的微小结构。 在这个研究中,伍德沃德和他的团队聚焦在两副从美国蒙大拿州发现后存放在伊利诺伊州伯比自然历史博物馆(Burpee Museum of Natural History)内的标本。 其中一副标本叫做珍(Jane),是一具约6.4公尺长,近乎完整的暴龙科化石。 另一副化石没有名字,牠相较不完整但是体型可能比珍更大。

研究团队首先从两只个体的腿骨上取出薄片,然后将薄片包裹在塑料树脂中。 接着他们再取出更细薄片并且将之磨成人类头发的粗细──细到让光能穿透化石骨头。 伍德沃德为了找出隐藏的细节而仔细检验过这些半透明的小薄片。 保存完好的血管痕迹能显示滋养骨头的血量,而血量代表骨骼的生长速率。 骨头的结构组织之中也有线索:骨头的矿物质看起来愈没有组织,骨骼就长得愈快。

骨骼就像树的年轮一样会保存每年的变化。 在天气美好温暖的月份里,这些动物倾向快速成长。 在匮乏的冬日里,生长会停滞三至六个月,并留下明显的环。

两只个体的骨头都有着紊乱的纤维且蔓延着血管,显示这两只动物死亡之际骨头都在快速生长。 更甚者,这些骨头没有成体骨骼的线环特征,确认了这两副化石属于亚成体。 对研究团队而言,这只是补充了这些遗骸最有可能是霸王龙的证据。

「这个研究让矮暴龙再度承受了致命的一击。 我认该是时候埋葬牠了,」布鲁萨特说。 「虽然我还怀抱着找到矮暴龙成体的希望,但是此刻我会说这大概就像从同一个岩层中找出真的独角兽化石一样。 」

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伍德沃德的团队根据生长环的数量推估这两只个体死亡时至少有13至15岁。 除此之外,团队发现这两只个体每年的生长速率摆动的幅度都相当大,原因可能是食物的稀缺性起落。

「这表示如果某年没有足够资源,你不必挨饿等死,顶多就是不长大而已,」伍德沃德说道。 在保存了霸王龙化石的同一岩层中,考古学家没有找到多少其他中型到大型的肉食动物,显示其他掠食者可能不具备那么适合在这个生态系存活的条件,他补充道。 「或许这个策略对霸王龙来说真的很好用。 」

若往更远的方向看,伍德沃德在为更大范围的暴龙科生长研究增添数据,以确认是否可能以破碎的化石纪录为根据来为这种恐龙的生长模式建立模型。 他也急切地想对伯比博物馆的这些特殊暴龙科遗骸进行更多分析。

举例来说,他们的研究显示这两副标本其中之一可能保存了髓质骨(medullary bone),这是只有待产中的雌性才会有的骨骼。 这个发现将需要以后续化学分析确认。

「我认为还有这么多东西可学习是件很棒的事情,」他说。 「我记得成长过程中读着各种恐龙书籍然后心想,天啊,我真的很想研究恐龙,但是等我够大了,就没剩什么可以研究了。 我很开心当时想的是错的。 」
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