恐龍媽媽:實不相瞞,有時我確實會踩到孩子

09-28

以體型巨大著稱的蜥腳類恐龍會生下怎樣的寶寶?古生物學傢們一直對這個話題饒有興致,卻由於缺乏相應的化石證據而難以解答。不過,來自美國馬卡萊斯特學院的研究者們在掠食龍身上窺視到瞭可能的答案:它們剛孵化的寶寶,居然是名副其實的小不點!

成年掠食龍光股骨就大概有一人高,而這次發現的幼年小掠食龍,才堪堪到人類膝蓋的高度。圖片來源:Raul Martin& Kristina Curry Rogers

難得一見的幼體化石

在蜥腳類恐龍中,有一類名為巨龍類的恐龍。這類以 " 泰坦巨人 " 為學名前綴的恐龍(Titanosaur)體型巨大,是尾巴短脖子長的素食者。化石證據提示,它們在侏羅紀晚期到白堊紀時期逐漸取代其他蜥腳龍類,比如梁龍類和腕龍類,成為瞭恐龍滅絕前的主要的植食性恐龍,在世界各地都有分佈。

在而巨龍類中,掠食龍(Rapetosaurus)又是其中堅持得最久的種類之一。而首位報道它們化石的研究者克裡斯蒂娜 · 科裡 · 羅傑斯(Kristina Curry Rogers),也正是這篇描述掠食龍寶寶的論文的第一作者。

此前,巨龍類的寶寶長什麼樣子一直是個謎。成年掠食龍的體長約達 15 米,脖子立起來大概能有近 30 米高——比十層樓還高!若不是發現瞭巨龍類的恐龍蛋,一些古生物學研究者甚至一度認為,巨龍類得要能夠胎生,後代才有機會長這麼大。

你可能會覺得,這類恐龍世界各地都有分佈,找到剛出生不就的恐龍化石不就知道結果瞭嗎?

難就難在這化石上。巨龍類雖然分佈廣,化石記錄卻並不理想,幼年個體的化石尤甚。科裡 · 羅傑斯告訴科學人:" 大多數情況下,小蜥腳龍的骨骼更脆弱,很容易腐爛,無法成為化石。" 先前發現的那些蜥腳類恐龍化石," 哪怕是幼年個體,都比牛還大。" 科裡 · 羅傑斯在一項新聞發佈會中介紹道:" 這是我們首次有機會觀察蜥腳類恐龍剛孵化後的樣子。"

令人吃驚的是,科裡 · 羅傑斯和同事這次發現的小龍臀高隻有約 35 厘米,估計體重約 40 千克。" 以往從沒有人做過類似研究,因為我們從沒有過如此小的化石!" 科裡 · 羅傑斯難掩興奮之情,她對科學人說," 這隻小掠食龍是已知的蜥腳類化石中最小的孵化後個體之一!這讓我們十分興奮!" 分析表明,這隻小龍去世時距離孵化時隻有 39-77 天大。利用這樣的化石,科學傢們便有瞭機會去詳細瞭解史前巨龍們的成長軌跡。

這樣小的恐龍是怎麼長成 " 泰坦 " 的?科學傢從骨骼化石中找到瞭線索。由左至右:右股骨(Right femur),左脛骨(left tibia),右腓骨(right fibula),左腓骨(left fibula),右肱骨(right humerus),左肱骨(left humerus),右蹠骨(right metatarsal),右掌骨(right metacarpal ),以及趾骨、恥骨和部分椎骨碎片。圖片來源:Kristina Curry Rogers, Megan Whitney,Michael D' Emic, Brian Bagley

袖珍的 " 小巨龍 "

要長成比出生時大上百倍的樣子,幼龍們會長什麼樣呢?科裡 · 羅傑斯回顧道:" 在研究這些化石前,我的設想是,既然蜥腳類恐龍從孵化到成為巨型成年龍需要經歷如此巨大的體型變化,它們在適應不同階段生物力學需求時,骨頭大概會經歷劇烈的形狀變化。"

然而,這具化石大大出乎瞭科裡 · 羅傑斯的意料。" 我們發現這些龍寶寶們幾乎和我們收藏的成年龍化石一模一樣。甚至每條肌痕的形狀和每根骨頭之間的比例都是一樣的——這些龍寶寶就像成年掠食龍的縮小版。" 這讓他們感到十分驚訝。

這些 " 小巨龍 " 的特征意味著,小掠食龍孵化後很快便會具有大部分成年掠食龍的特征,能夠開始獨立生活,然後在體型上逐步跟進。換言之,成年掠食龍們也許並不怎麼照料幼龍。其實類似的現象在現生動物裡也有出現—— " 傢長 " 們照料得越周到," 寶寶 " 成熟得越晚——隻是它們從幼年到成年的體型變化不會如此極端。

幼體掠食龍化石對應的掠食龍寶寶與一些現生哺乳動物新生兒的尺寸比較。圖片來源:D. Vital

相應地,當有跡象說明一些恐龍具有育幼行為時,它們幼龍也往往與成年個體有所差異。" 我們並沒有多少優質的幼龍化石來研究,但對像鴨嘴龍類、角龍類,甚至是一些肉食類恐龍而言,幼龍的骨骼模式似乎和成年龍有些不同。" 科裡 · 羅傑斯說," 有跡象表明 , 這些恐龍的育幼行為和我們在掠食龍上發現的十分不同。"

" 在照顧孵化後的小不點時,幼龍和成年龍的體型區別確實會是一個問題。" 科裡 · 羅傑斯說," 根據先前在阿根廷發現的保存完好的有恐龍蛋(裡面有巨龍類的胚胎)的巢,我們知道巨龍每一窩會產 15 至 40 枚卵。你能想象 30 多米高的成年巨龍試圖照顧 40 隻小不點的場景嗎?!這大概不太可能發生。" 據推測,剛孵化的小掠食龍大概隻有幾磅重,背高 20 厘米左右。面對這些小傢夥,成年掠食龍也有自己的煩惱——一個不小心,"確實可能有龍寶寶被踩死!"科裡 · 羅傑斯說。

識骨尋蹤,揭秘生長故事

骨骼化石能告訴我們的,可不隻是身體結構而已。技術進步讓考古學傢們得以從有限的樣本中獲取越來越多的信息。比如給化石拍一拍 CT,就能知道骨頭內部的鈣質結構。又比如,切開骨頭看看其他組織細胞的遺骸,還能知道這隻恐龍生前的生長模式和可能有的經歷。

掠食龍幼體股骨的 X 射線計算機斷層成像。其中的信息透露瞭掠食龍寶寶的生長速率和可能的經歷。

" 當我們在顯微鏡下觀察骨頭時,最感興趣的特征有供血模式、細胞數量,以及骨骼組織的整體結構。這些特征能讓我們估計出相對的生長速率,然後直接和現生動物進行比較。" 科裡 · 羅傑斯告訴科學人。他們觀察瞭幼龍腿骨化石中的軟骨組織,發現它的鈣化部分薄且整齊,就和早成(早熟型)的雛鳥(如傢鴿)或早成的哺乳動物(如野兔)幼仔骨骼結構一樣。這些雛鳥或幼仔很早就需要離巢或在野外奔跑,因而身體各部位很早就有瞭和成年個體相仿的特點。

" 幼年掠食龍的軟骨還透露瞭它可能的死因。" 科裡 · 羅傑斯說," 這些軟骨不僅薄,而且有明顯的內部邊界,這和現代動物在急性饑餓下的軟骨形狀類似。饑餓也許是瑪埃瓦拉努組(Maevarano Formation)地層中常見的死亡方式,這些幼龍的化石就發掘於這裡。我們知道當時的生態系統容易幹旱,而這些頻繁又嚴重的幹旱加劇瞭當時生活在這裡的所有動物(包括蜥腳類幼龍)的死亡。"

現在,有瞭掠食龍寶寶的化石,可以研究的問題會源源不斷地湧現。" 我們目前正在試圖從不同大小的骨骼化石中重構掠食龍從出生到成年的生長故事。" 科裡 · 羅傑斯展望道," 我們還在研究其他現代動物出生和孵化的信號,希望借此增進我們對現代陸生哺乳動物早成和晚成現象的理解。"

(編輯:Calo;審改:邢立達)

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