恐龍的生長速度超過幼年時期

古代爬行動物體型巨大的原因更多歸功於它們的蛋,而不是良性的環境。

作者:Matt Kaplan,來自自然雜誌

兩項研究表明,一些恐龍之所以長到巨大的體型,是為了避免與自己的幼年個體競爭,而不是為了利用豐富的氧氣、高溫和廣闊的領地範圍。但它們的龐大體型也可能成為了它們衰落的原因。

有些人認為,當氣溫溫暖、氧氣含量高,以及岡瓦納超級大陸等陸地提供了充足的生存空間時,恐龍能夠快速生長並維持龐大的身軀。


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但是,儘管某些環境條件有利於巨型恐龍生長的觀點在古生物學家中很受歡迎,但幾乎沒有證據支援它。

友好的環境

為了驗證這種聯絡是否成立,德國慕尼黑路德維希-馬克西米利安大學的生物學家羅蘭·蘇基亞斯和他的同事們研究了體型大小的變化是否與環境因素的變化有關。他們的研究結果今天發表在《生物學快報》1上。

該團隊使用股骨長度來計算生活在二疊紀、三疊紀和侏羅紀時期(2.99億至1.45億年前)的 400 多種物種的體型大小。這包括恐龍及其祖先,以及同時代的物種,如飛行翼龍和哺乳動物的祖先。

研究人員將體型大小與大氣氧氣水平、溫度以及這些動物存活時可用的陸地面積記錄進行了比較,但沒有發現相關性。為了驗證他們的結果,他們還將相同的環境變數與生活在古新世和更新世時期(6500萬至0.01萬年前)的哺乳動物的體型進行了比較。同樣,也沒有發現聯絡。

慕尼黑路德維希-馬克西米利安大學的古生物學家、該研究的共同作者理查德·巴特勒說:“我們的結果支援這樣一種觀點,即生物因素,如生長速率,比環境因素在控制最大體型大小方面更重要。”

倫敦自然歷史博物館的古生物學家保羅·巴雷特說:“這個模型很好,研究結果可能也是正確的,但我們必須記住,這只是非常粗略的概括。”“我們絕不能因此認為我們可以完全忽視環境因素和生理機能之間存在的相互作用。”

越來越大

在今天發表在《生物學快報》2上的另一項研究中,瑞士蘇黎世大學的動物學家達里爾·科德倫和他的同事們認為,一些恐龍體型巨大的關鍵在於產蛋的限制。

大型蛋必須有厚厚的蛋殼,這使得發育中的胚胎難以透過與外界交換氣體來“呼吸”。這限制了蛋的大小上限。

因此,即使恐龍成年後長成了巨型生物,它們也不得不產下相對較小的幼崽。例如,泰坦巨龍的幼崽比 4 噸重的成年個體小了近 2500 倍。相比之下,亞洲象(Elephas maximus)的活產幼崽大約比它的母親小 25 倍。

當大型動物的幼崽一開始很小時,它們必須經歷很大的體型範圍才能長大成年,並在成長過程中與許多不同體型的物種競爭。

科德倫和他的同事們開發了一個模型,該模型表明,中小型恐龍之間存在激烈的競爭,以至於中等體型的成年恐龍很難生存,成年恐龍不得不持續生長,直到達到非常大的體型才能獲得競爭優勢。與哺乳動物相比,已知成年體型在 1 公斤到 1000 公斤之間的恐龍相對較少。

但體型巨大也有缺點。當白堊紀末期(6500 萬年前)的小行星撞擊消滅了大多數大型動物時,小型恐龍物種數量非常少,以至於該類群幾乎被摧毀,只有鳥類倖存下來。然而,當時存活的許多小型哺乳動物卻非常適應這個偏愛小型物種的世界。

英國哈特菲爾德皇家獸醫學院的進化生物學家約翰·哈欽森說:“我喜歡蛋生導致恐龍與哺乳動物佔據如此不同的生態位,並且這在它們的最終滅絕中發揮了作用的觀點。” “但我們將看到關於這些模型的準確性到底有多高的許多爭論,”他補充道。

本文經自然雜誌許可轉載。該文章於 2012 年 4 月 18 日首次發表

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