泰坦巨龍——地球歷史上最大的陸地動物——透過結合爬行動物和哺乳動物的特徵而繁榮發展

泰坦巨龍非凡生物學成功的秘訣可能在於它們如何融合了爬行動物和哺乳動物的最佳特徵,形成了一種獨特的生活方式

The Titanosaur skeleton on a museum display with visitors in the background.

泰坦巨龍是美國自然歷史博物館展出過的最大恐龍,於2016年1月14日在紐約的新聞釋出會上亮相。

Don Emmert/法新社/蓋蒂圖片社

以下文章經 The ConversationThe Conversation (一家報道最新研究的線上出版物)許可轉載。

您可能對經典的蜥腳類恐龍很熟悉——這些四足食草動物以其長脖子和尾巴而聞名。諸如腕龍迷惑龍樑龍之類的動物自 19 世紀以來一直是科學博物館的標準展品。

這些生物大腦小,身體龐大,長期以來一直是註定要滅絕的動物的典型代表。但最近的發現徹底改寫了蜥腳類恐龍註定滅絕的說法。


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我研究的是一個不太為人所知的蜥腳類恐龍群體——泰坦巨龍類,或稱“泰坦巨型爬行動物”。泰坦巨龍並沒有滅絕,而是在它們更著名的近親消失很久後依然繁榮昌盛。它們不僅在所有七大洲都體型龐大、佔據主導地位,而且還在新近進化出的鴨嘴龍和角龍中保持了自己的地位,直到小行星撞擊地球,結束了恐龍時代。

泰坦巨龍非凡生物學成功的秘訣可能在於它們如何融合了爬行動物和哺乳動物的最佳特徵,形成了一種獨特的生活方式。

隨大陸移動

泰坦巨龍起源於早白堊世,大約在 1.26 億年前,當時許多地球陸地比今天更接近

在接下來的 7500 萬到 8000 萬年間,大陸緩慢分離,泰坦巨龍隨著地貌的變化而漂移,分佈到世界各地。

已知有近100 種泰坦巨龍,佔已知蜥腳類恐龍的 30% 以上。它們的體型差異很大。從已知最大的蜥腳類恐龍(包括阿根廷龍巴塔哥巨龍富塔隆柯龍)到已知最小的蜥腳類恐龍(包括林孔龍薩爾塔龍匈牙利龍),前者體重超過 60 噸(54.4 公噸),比半掛卡車還大,後者僅重約 6 噸(5.4 公噸),大小與非洲象差不多。

從幼崽到泰坦巨獸

像許多爬行動物一樣,泰坦巨龍的生命開始時體型相對較小,從不比葡萄柚大的蛋中孵化出來。

關於泰坦巨龍巢穴和蛋的最佳資料來自阿根廷的一個名為奧卡馬韋沃的地點,那裡有 7500 萬年前裸露的岩石。該地點包含數百個化石巢穴,內含數千個蛋,其中一些儲存完好,科學家從中提取了古代胚胎的皮膚印痕

在多個地質層中發現如此大量的巢穴表明,泰坦巨龍反覆回到這個地點產卵。巢穴的間距非常近,成年泰坦巨龍不太可能在巢穴地中自由移動。泰坦巨龍可能採取了放任式的育兒方式,類似於許多產大量卵且不花太多時間照料巢穴或照顧幼崽的爬行動物。

泰坦巨龍幼崽大約高 1 英尺(30 釐米),長 3 英尺(1 米),重 5-10 磅(2.5-5 公斤)。來自馬達加斯加一個地點的最新證據表明,這些小泰坦巨獸生來就準備好戰鬥。

來自 拉貝託龍 物種的化石骨骼表明,當它們長到只有現代人膝蓋那麼高時,它們可能已經在自食其力。骨骼深處的微觀細節表明,拉貝託龍 幼崽可能獨立覓食植物,並且比它們笨拙的成年親戚移動得更加靈活。

在恐龍科學的第一個世紀裡,古生物學家將泰坦巨龍想象成巨大的、過度生長的爬行動物——並使用爬行動物的生長速度來預測它們的里程碑。在這種緩慢生長模型中,即使是最小的泰坦巨龍也需要近一個世紀才能達到完全成熟的大小,這意味著它們在生命中的大部分時間裡都相對較小。新的證據表明這種生長模式不太可能。

像我這樣的科學家在高倍放大鏡下研究泰坦巨龍的骨骼,以更好地瞭解它們的生長情況。我們觀察骨骼礦物質的微觀模式,以及容納血管和細胞的空間的密度和結構。

骨骼的血液供應越密集,動物生長得就越快。這些特徵也存在於活體動物中,可以準確反映生長速度、異常甚至年齡

骨骼資料表明,泰坦巨龍的生長速度與鯨魚等哺乳動物相當——比任何現存爬行動物都快得多——這意味著它們會在短短幾十年內達到巨大的成年體型。科學家無法確定泰坦巨龍的壽命有多長,但根據今天生活的大型陸地動物,泰坦巨龍可能活了 60 年或更長時間。

以植物為食

蜥腳類恐龍的快速生長速度部分歸因於它們的體溫。透過研究化石牙齒和蛋殼的化學成分,科學家們已經確定泰坦巨龍的體溫在華氏 95 度到 100.5 度之間(攝氏 35 度到 38 度)。這比鱷魚和短吻鱷的體溫高,與現代哺乳動物大致相同,略低於大多數鳥類,鳥類的體溫通常可以達到華氏 104 度(攝氏 40 度)

泰坦巨龍的快速生長速度也得益於它們對植物的驚人食慾。牙齒上的劃痕、磨損和凹坑的微觀模式表明,阿根廷的泰坦巨龍以富含砂礫的多種食物為食,這表明它們以靠近地面的植物為食,這些植物更常見於沉積物中。

在印度,大塊的化石糞便,也稱為糞化石,表明那裡的泰坦巨龍攝入了從地面植物一直到樹木的樹葉和樹枝的所有東西。

像所有恐龍一樣,泰坦巨龍一生都在更換牙齒。但資料顯示,它們更換每顆牙齒的頻率大約為每 20 天一次,以實現最大效率,這是恐龍已知的最高換牙率之一。

如果不是因為 6600 萬年前的小行星撞擊,這些壽命長、種類極其豐富且非常成功的動物可能會繼續在遙遠的地方(如馬達加斯加、羅馬尼亞、北美甚至南極洲)繁榮發展。相反,泰坦巨龍成為了地球上最近一次大滅絕的見證者和受害者。

本文最初發表於The Conversation。閱讀原文

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