在距今2.3億年至6600萬年前之間,恐龍在超級大陸盤古大陸上緩慢行走,並從歐洲遷徙到世界其他地區。現在,透過收集和比較所有關於恐龍化石的資料,古生物學家已經能夠以視覺化的方式繪製恐龍統治地球期間的遷徙路線。
研究人員以一種新的方式使用“網路理論”,來觀察不同的恐龍化石是如何關聯的。
“網路正如你想象的那樣;它是一系列的點,這些點是你想要研究的實體,” 英國利茲大學的古生物學家、研究的主要作者Alex Dunhill說。“然後你觀察它們如何相互作用或連線在一起,只需在它們之間畫線即可。” [照片:發現世界上最大的恐龍之一]
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該團隊選擇大陸作為點,然後在兩個或多個大陸上發現相同型別的恐龍時繪製連線線。
“然後我們可以使用一些非常簡單的數學方法來觀察連線程度和連線強度如何隨時間變化,”Dunhill告訴Live Science。“這在計算機科學中非常常用。”
例如,網路理論在整個網際網路中都有應用,網際網路本身基本上就是一個巨大的網路。諸如Facebook朋友和Twitter互動等事物都可以透過網路理論進行計算和對映。
移動中的恐龍
研究人員研究了當盤古大陸(有時拼寫為Pangaea)在三疊紀時期分裂成較小的大陸時發生了什麼,三疊紀是恐龍首次進化的時期。到白堊紀末期,大約6550萬年前,大陸已經分裂和漂移,幾乎到了我們今天所知道的位置。研究人員說,這個時期的高海平面也意味著一些陸地似乎完全孤立。科學家們利用化石資料,繪製了恐龍在超大陸開始分裂時遷徙的路線。
“我們實際發現的一件事是,即使恐龍群體的遷徙速度減慢,它也不會完全停止,” Dunhill說。“即使大陸看起來真的很孤立,我們仍然看到恐龍群體在主要大陸地塊之間移動。” [圖片:北美洲如何成長為一個大陸]
換句話說,即使恐龍家族完全與它們最初的區域分離,它們也會在其他大陸上出現。Dunhill說,之前的研究使用不同的方法已經得出了這個結論,因此研究人員確信他們正在研究正確的歷史遷徙。
Dunhill說,恐龍可能透過形成臨時的陸橋跨越大陸和島嶼之間,這些陸橋可能是由於白堊紀時期海平面波動而形成的。
大遷徙
為了使繪圖工作更易於管理,研究人員按型別對恐龍進行了分類:蜥腳類恐龍,它們是巨大的、長頸的食草動物,如樑龍和腕龍;獸腳類恐龍,包括所有肉食性恐龍,如霸王龍;以及鳥臀目恐龍,包括所有其他食草動物,如三角龍和劍龍。
“我們發現的一件事是,蜥腳類恐龍往往不太能移動,特別是[與]獸腳類恐龍相比,” Dunhill說。“這些是非常大的動物,可能不太可能游泳,也不太可能像其他一些較小的恐龍那樣能夠越過海浪。”
獸腳類恐龍也包括鳥類,儘管它們可能不擅長飛行,但Dunhill說它們可能足夠靈活,仍然能夠跨越狹窄的海峽進行擴散。
但是,弄清楚結果是否顯示了恐龍遷徙的真真實模式,或者這些發現是否僅僅反映了化石記錄的侷限性,一直是一個挑戰。 [古生物藝術:恐龍在令人驚歎的插圖中栩栩如生]
“化石記錄是不完整的,並且在很大程度上存在偏差,陸地脊椎動物的化石記錄非常零散,” Dunhill說。“我們試圖克服的主要問題是弄清楚這些是恐龍運動的真實生物學模式,還是僅僅是因為我們隨著時間的推移獲得了質量參差不齊的化石記錄。”
歐洲採集化石樣本已有250多年的歷史,北美和亞洲也有豐富的化石記錄。然而,研究人員說,世界其他地區,如澳大利亞、非洲和南極洲,在挖掘和記錄化石方面歷史較差。
為了解決這個問題,研究人員從分析中移除了一些化石記錄不太強的區域,並再次執行分析,以檢視總體模式是否隨時間變化。當他們這樣做時,他們發現連線性下降,這意味著世界各地的恐龍家族之間的聯絡減少了(因此它們沒有那麼廣泛分佈)。使用所有資料表明有更多的連線線,這表明這些家族分佈得更遠,給人一種它們旅行了更遠距離的印象。
遷出歐洲
但是是什麼導致恐龍逃離?Dunhill說,恐龍的遷出可能有兩種可能的解釋,而不是歐洲發生的自然災害促使動物遷徙。
“有一種可能的生物學解釋是,歐洲曾被孤立了一段時間,經歷了物種爆發,然後與世界其他地區重新連線,”他說。“然後,這些在歐洲進化出來的新恐龍群體隨後向外輻射並擴大了它們的地理範圍。”
他承認,另一種解釋有點不那麼令人興奮。
“這可能只是這種零散的化石記錄的產物,也許歐洲在整個時期都有非常好的化石記錄,而其他地區則沒有,” Dunhill說。“區分兩者總是非常困難的。”
Dunhill說,需要更多的資料才能真正瞭解恐龍在那段時期在做什麼,但研究的下一階段將涉及將恐龍系統發育整合到網路中,並研究不同群體之間的關係。
該研究的發現於4月25日發表在《生物地理學雜誌》上。
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