體型微小的暴龍改寫進化規則

嬌小的霸王龍親戚迫使人們重新思考這種恐龍的起源

霸王龍體型比雙層巴士還要龐大,牙齒堪比鋸齒香蕉,長期以來一直被認為是地球上最可怕的生物之一。其他常見的暴龍,如艾伯塔龍特暴龍,也同樣因其體型和咬合力而令人恐懼——儘管它們的手臂看起來荒謬但卻很有特色。但事實證明,並非所有暴龍都具有這些標誌性特徵。

去年秋天,古生物學家公佈了兩種科學界新發現的暴龍,它們正在顛覆人們長期以來對這種最受歡迎的超級掠食者的看法。這些發現迫使研究人員重新評估暴龍身體構造的起源,並重新思考他們自認為對這個研究充分的類群的瞭解。“我們對暴龍進化的看法已經發生了巨大的變化,”紐約市美國自然歷史博物館的博士生斯蒂芬·L·布魯薩特 (Stephen L. Brusatte) 說。

在過去的十年裡,研究人員已經確定,像霸王龍這樣的巨型暴龍是從較小的祖先進化而來的。他們認為霸王龍的標誌性特徵——包括一個巨大的、用於撕裂血肉和骨骼的頭骨、細小的手臂以及奔跑的腿和腳——與龐大體型的進化密不可分。但在10月16日出版的《科學》雜誌上,芝加哥大學的保羅·C·塞雷諾 (Paul C. Sereno) 和他的同事,包括布魯薩特,描述了一種新的暴龍奇異盜龍,它顛覆了這一觀點。


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奇異盜龍出土於內蒙古,生活在 1.25 億年前——比霸王龍在北美洲肆虐早 6000 萬年。化石表明,事實上,霸王龍的身體設計最初出現在一種嬌小的恐龍身上,這種恐龍的重量僅略高於人類,大約是霸王龍體型的 1/100。正如馬里蘭大學的托馬斯·R·霍爾茨 (Thomas R. Holtz, Jr.) 所觀察到的,奇異盜龍澄清了霸王龍解剖結構的一些令人費解的方面,霍爾茨是一位暴龍權威,但並未參與這項研究。例如,古生物學家長期以來一直想知道,當動物的巨大體重會排除快速移動的可能性時,霸王龍為什麼會有為速度而設計的下肢。但更古老的奇異盜龍中存在快速的腿和腳表明,霸王龍的下肢結構只是從較小、更快的祖先那裡進化而來的遺留物。

奇異盜龍的身體構造在後來的暴龍(如霸王龍)中只是簡單地放大,這一事實證明了這些標誌性特徵的適應性價值。但並非該類群的所有成員都走了這條進化路線,正如布魯薩特和他的同事在 10 月 13 日發表在《美國國家科學院院刊》上的一篇論文中所揭示的那樣,該論文描述了第二種新的暴龍。

這個 6500 萬年前的標本於 2001 年在蒙古戈壁沙漠的一次探險中被發現,被命名為阿萊拉莫斯·阿爾泰,它具有一系列與暴龍常態截然不同的特徵。這種恐龍估計重達 350 公斤,據信死亡時大約九歲,它比奇異盜龍大,但只有九歲霸王龍(18 歲達到完全成熟)體型的一半。此外,布魯薩特斷言,它的“頭骨形狀完全怪異”。在其他奇異的特徵中,頭骨又長又細,有點像鱷魚的頭骨,並且缺乏使霸王龍和其他暴龍能夠以碎骨力量咬合的香蕉形牙齒和擴大的眉脊。

阿. 阿爾泰的頭骨還顯示出八個小角,包括每側臉頰上各一個向外伸出的角。雖然與三角龍等恐龍的角相比,阿萊拉莫斯的角並不算大,但對於暴龍來說卻相當奢侈。它們在戰鬥中不會有太大作用,因此布魯薩特推測它們的作用是在動物達到性成熟後吸引配偶。

阿. 阿爾泰可能看起來很弱小,但其更精緻的特徵可能是與更大、更兇猛的兄弟特暴龍共存的關鍵。“不同的頭骨形狀和不同的身體可能使阿萊拉莫斯特暴龍能夠共存”,就像今天獅子和獵豹共享非洲草原一樣,布魯薩特評論道。特暴龍可能使用蠻力追逐大型動物,而阿萊拉莫斯可以使用其較小的體型所允許的速度和隱蔽性來捕捉較小的動物。在白堊紀晚期蒙古茂密的森林中,阿萊拉莫斯本可以有很多易於管理的獵物可供選擇,包括許多小型恐龍物種。

新的阿. 阿爾泰化石解決了關於一個屬的持久謎團,科學家們之前僅從一個零碎且描述不佳的標本阿萊拉莫斯·雷莫圖斯中瞭解該屬。根據早期的發現,研究人員一直在爭論阿萊拉莫斯是原始的暴龍祖先,還是可能與霸王龍相關的更高階的生物。一些研究人員甚至懷疑它是否是一個獨立的屬,認為該生物可能只是幼年特暴龍。但是,對新標本(完整得多)的分析表明,儘管缺乏標誌性的暴龍特徵,但該生物與霸王龍非常接近。

然而,關於阿萊拉莫斯的問題仍然存在。霍爾茨指出,研究人員需要找到成年阿萊拉莫斯,以評估該動物不尋常的特徵在多大程度上是由於生長速度比大型暴龍慢,而不是僅僅停止生長更早造成的。

注意:本文最初以標題“更小的暴龍”印刷。

凱特·王 (Kate Wong) 是一位屢獲殊榮的科學作家,也是大眾科學的高階編輯,專注於進化、生態學、人類學、考古學、古生物學和動物行為。她對人類起源著迷,並對此進行了 25 年以上的報道。最近,她開始痴迷於鳥類。她的報道曾帶她去法國和克羅埃西亞的洞穴,那裡曾是尼安德特人的家園;去肯亞圖爾卡納湖畔尋找世界上最古老的石器;去馬達加斯加進行探險,挖掘古代哺乳動物和恐龍;去南極洲冰冷的水域,那裡有座頭鯨以磷蝦為食;以及在康涅狄格州進行“大日子”比賽,在 24 小時內儘可能多地找到鳥類物種。凱特與唐納德·約翰森 (Donald Johanson) 合著了《露西的遺產:人類起源的探索》。她擁有密歇根大學生物人類學和動物學理學學士學位。在 X(以前的 Twitter)上關注王 @katewong

更多作者:凱特·王 (Kate Wong)
《大眾科學》雜誌第 301 卷第 6 期本文最初以標題“體型微小的暴龍改寫進化規則”發表於 《大眾科學》雜誌 第 301 卷第 6 期(
doi:10.1038/scientificamerican122009-4RK36mJFYnC7Ygl8YXQqQs
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