檀香山社群學院恐龍展覽中的全尺寸三角龍雕塑 |
令古生物學家頭疼的是,他們永遠無法對那些如此吸引他們的生物獲得明確的理解。一位對老虎捕食行為感興趣的動物學家可以進入野外,觀察其行為並做筆記。但是,關於恐龍的哪怕是最基本問題的答案,都隱藏在無聲的骨骼中。古生物學家毫不氣餒,繼續尋找新的化石並重新詮釋舊的證據,以瞭解恐龍的真實面貌,而且常常會有意想不到的結果。
最近的一些研究工作對恐龍如何撫養幼崽以及恐龍的叫聲聽起來是什麼樣子提出了令人深思的見解。也許最令人震驚的是,撒哈拉沙漠的探險發現了一種掠食性恐龍的遺骸,它挑戰了霸王龍作為地球上最大的食肉動物的地位。
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這種巨型蜥蜴的碎片遺骸最早於1927年在北非被發現。這種生物被賦予了一個笨拙的名字Carcharodontosaurus saharicus(“來自撒哈拉的鯊魚牙齒爬行動物”),但從散落的化石中無法獲得太多資訊。然而,去年秋天,由芝加哥大學的保羅·C·塞雷諾率領的團隊前往摩洛哥的凱姆凱姆地區進行考察,突然意識到了Carcharodontosaurus的真正巨大和龐大。正如5月17日出版的《科學》雜誌報道的那樣,該生物的化石頭骨長1.6米,甚至比霸王龍的頭骨還要大。(塞雷諾推斷,霸王龍可能比兩者都高,但Carcharodontosaurus在體積上佔優。)
除了它的大小之外,Carcharodontosaurus在其他方面也很引人注目。對其腦殼的檢查顯示,其顱腔體積僅為205立方厘米,大約是人類的八分之一,僅是霸王龍的一半。看來Carcharodontosaurus是一名鬥士,而不是思想家。塞雷諾及其合作者指出,Carcharodontosaurus也因其提供的關於恐龍進化的資訊而備受關注。一種名為Gigantosaurus的近親恐龍,其大小也與霸王龍相當,生活在同一時期的阿根廷。塞雷諾得出結論,在白堊紀晚期(9000萬至6500萬年前)期間,巨型食肉恐龍發生了快速的進化“輻射”。當板塊構造開始使大陸分離時,這些新物種正在全球蔓延。
當一些研究人員專注於最大的恐龍掠食者時,另一些人則對恐龍研究中更為平靜但至關重要的方面感興趣:它們是如何撫養幼崽的?多年來,恐龍一直被大眾描繪成愚蠢、遲緩的動物。最近,科學家們開始認識到,恐龍可能比以前認為的更活躍,行為也更復雜;一些研究人員現在認為,根據它們與鳥類的親緣關係,恐龍實際上可能是細心的父母,保護它們的卵並守護它們的幼崽。
去年12月,紐約美國自然歷史博物館的馬克·A·諾雷爾領導的一個小組在支援恐龍奉獻理論方面取得了重大成功。諾雷爾的團隊在蒙古中部的烏哈托爾戈德遺址進行化石搜尋時,偶然發現了一個前所未有的發現:一隻竊蛋龍(在《侏羅紀公園》中主演的迅猛龍的近親)的骨骼被埋在一個恐龍蛋的巢穴之上。在1995年12月21/28日出版的《自然》雜誌的一篇論文中,諾雷爾聲稱,竊蛋龍不僅在照顧它的巢穴,而且它的姿勢“與許多活鳥在孵化時所採取的姿勢相同”。
這種對恐龍行為更友善、更溫和的看法並沒有持續多久就受到了挑戰。在1996年5月3日出版的《科學》雜誌上,俄勒岡州立大學的尼古拉斯·R·蓋斯特和特里·D·瓊斯進行了反擊。這兩位古生物學家檢查了新孵化的現代鳥類和鱷魚的骨盆結構,並將這些結構與化石恐龍新生兒的骨盆進行了比較。蓋斯特和瓊斯推斷,在現存物種中,骨骼的骨化程度(本質上是強度)表明幼鳥是活躍且獨立的,還是虛弱且脆弱的。兩人認為,對等化石研究可以揭示恐龍幼崽是否真的需要諾雷爾小組推斷的那種養育方式。
蓋斯特和瓊斯給出的答案是明確的“不”。他們說,幼年恐龍的骨盆和腿骨看起來很健壯,這使得研究人員斷言“恐龍的築巢行為可能類似於現代鱷魚”。毫不奇怪,諾雷爾仍然不相信,他認為,在築巢位置發現竊蛋龍比從骨骼強度研究中推斷出的結論更具說服力。
真相可能介於兩者之間。一些鳥類(例如涉禽)出生時就很有能力,而且已知一些現代爬行動物(例如蟒蛇)會孵化它們的巢穴。實際上,恐龍可能與鳥類和現代爬行動物有一些共同的育兒特徵,並且可能還有其他與兩者都不相同的行為。而且,鑑於恐龍物種的驚人多樣性,它們不可能都以相同的方式撫養幼崽。
關於築巢行為的爭議表明,古生物學家必須付出多大的努力才能提取化石記錄中沒有直接記錄的資訊。例如,長期以來,他們一直對一類奇特的恐龍感到困惑,這類恐龍被稱為有冠鴨嘴龍(更專業的說法是,為賴氏龍亞科恐龍),它們的頭部頂部有巨大的骨質突起。這些冠是用來做什麼的?科學家們只能推測,但是另一項新的化石發現可能正在使他們更接近答案。
去年秋天,新墨西哥州自然歷史博物館的托馬斯·E·威廉姆森領導的一個小組發現了一個儲存異常完好的副櫛龍頭骨,這是一種賴氏龍亞科恐龍,其冠延伸成一個長長的後退弧線。威廉姆森渴望瞭解更多關於冠的內部結構的資訊,但不想破壞化石。因此,他轉向了高科技世界:新墨西哥州阿爾伯克基的聖約瑟夫醫院捐贈了一臺醫用計算機斷層掃描器(CT掃描器)的使用權,該掃描器可以建立三維X射線影像。
CT掃描顯示,副櫛龍的冠具有以前未見的非常複雜的內部結構,其中包含多個腔室。這些腔室的確切用途仍然未知,但整體結構與以下理論一致:冠充當聲學諧振器——一種生物喇叭,可能有助於交配呼叫或其他型別的聽覺交流。
為了驗證這一理論,約翰霍普金斯大學的大衛·韋斯漢佩爾用塑膠管制作了一個副櫛龍冠的模型,並嘗試像演奏樂器一樣演奏;它似乎工作得很好,產生了共鳴的音樂音調。在新墨西哥大學本科生黛安·法裡什的擴充套件下,她製作了一個最近出土的副櫛龍冠的模型。她發現它可以放大低頻聲音,威廉姆森推測,這種低頻聲音可能在茂密的叢林中進行遠距離通訊時非常有效
威廉姆森目前正在與桑迪亞國家實驗室的卡爾·迪格特合作,構建一個詳細的副櫛龍頭骨計算機模型。然後可以修改該模型,以新增通常不會在化石化過程中倖存下來的軟組織。一旦他確信已經實現了從活著的副櫛龍中對冠進行合理的重建,威廉姆森計劃使用計算機模型來模擬恐龍可能產生的聲音。
沒有人會確切知道副櫛龍發出了什麼聲音(如果有的話)。但是,由於一群無毛、雙足哺乳動物的聰明才智,恐龍的叫聲可能會在6500萬年後首次再次被聽到。