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1985年,在小腳板和他的夥伴們前往大峽谷的三年前,古生物學家傑克·霍納、作家詹姆斯·戈爾曼和藝術家道格·亨德森講述了另一隻幼年恐龍的危險旅程的故事。她的名字叫瑪雅——是鴨嘴龍的簡稱——雖然她的冒險是虛構的,但它受到了霍納和他的同事們在蒙大拿州蛋山挖掘出的科學發現的啟發。
瑪雅不是她父母的縮小版。她孵化出來時是一個大眼睛、搖搖晃晃的幼崽,並在溫暖的巢穴中度過了早期時光,隨著她的成長,她的四肢變得更加強壯。但當飢餓的傷齒龍襲擊巢穴時,她的好日子很快就結束了,隨著瑪雅的成熟,她在周圍的森林中遇到了更大、更可怕的危險。然而,最終,瑪雅存活了下來,成為了母親,根據古組織學家霍莉·伍德沃德及其同事在2015年的一項研究,這使得瑪雅成為她物種中非常特別的成員。
啟發瑪雅故事的地點不僅僅是一片微小的骨骼和蛋殼。在過去的三十年裡,來自蒙大拿州落基山博物館的古生物學家們從巢穴上方的一個地層中挖掘出了數百塊鴨嘴龍的骨骼。事實上,在這裡發現瞭如此多的骨骼,以至於伍德沃德和她的合作者們已經能夠拼湊出第一幅關於鴨嘴龍種群生物學的良好圖景。
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在所有曾經生活過的恐龍中,只有極少一部分被儲存在化石記錄中。而在那些以石化形式儲存下來的恐龍中,許多隻從碎片或部分骨骼中得知。這使得研究恐龍生物學變得極其困難。雖然研究活體動物的生物學家可能有數百個標本用於研究人口統計資訊——並且經常可以去觀察他們選擇的物種的生活——但古生物學家如果能有一些破舊的骨骼進行研究就非常幸運了。即使是著名的恐龍也很難研究。例如,雖然已知大約有50具霸王龍的部分骨骼,但它們並不代表單一的種群,而是來自不同地點和大約兩百萬年時間視窗的不同時間片段。因此,如果您是一位想要研究個體之間變異、種群結構和其他細節的古生物學家,通常情況下,沒有足夠的恐龍來解決這些難題。
但是蛋山骨床是另一個故事。即使骨骼在埋葬時被散亂地堆在一起,古生物學家也能夠從不同大小和年齡的動物身上找到骨骼元素,這些動物在時間上非常接近地死亡。在那個樣本中,研究人員至少提取了50根脛骨——兩條後肢下部骨骼中較大的一根——正如伍德沃德及其同事所證明的那樣,這是一根非常有用的骨骼。
組織學,或骨骼結構的研究,是目前古生物學中最重要的子領域之一。透過切割骨骼並在顯微鏡下觀察,古生物學家可以看到恐龍的生長速度,估計其年齡,並獲得其他我們原本看不見的生物學資訊。對於研究恐龍來說,最有用的骨骼是腿骨——股骨和脛骨——因為它們通常以相對容易看到的方式記錄個體動物生命的大量細節。為此,伍德沃德及其合著者切割並仔細檢查了50根腿骨——代表至少32個不同的個體鴨嘴龍,長度從約10英尺到超過23英尺不等——以研究骨骼學細節將揭示關於這個恐龍種群的什麼資訊。
鴨嘴龍生命表。 來源:Woodward et al. 2015
事實證明,虛構的瑪雅比霍納最初理解的還要幸運。在樣本中,31根骨骼沒有任何生長停滯線(LAGs),通常被認為是每年過去的標誌。這意味著大多數死亡的恐龍是幼年恐龍,它們仍在快速生長。由此,伍德沃德和她的同事們計算出,幼年鴨嘴龍在出生的第一年面臨著89.9%的死亡率。即使幼年恐龍存活到破殼而出的那一刻,它們中的大多數也註定無法成年。
年老的恐龍也好不到哪裡去。伍德沃德及其同事統計了11根來自七歲或以上的鴨嘴龍的脛骨,其中五根具有特殊的生長標記——外周基本系統(EFS)——這表明這些是骨骼已停止生長的年老恐龍。伍德沃德及其合著者得出結論,這些完全成熟的恐龍的死亡率為44.4%,這可能代表了衰老帶來的損耗。
在這兩個極端之間有一些恐龍,但在很大程度上,年輕、充滿活力的鴨嘴龍在樣本中是缺失的。這似乎符合骨床形成的一般情況。該輪廓似乎表明某種區域性災難,如干旱或疾病。幼年和年老的個體受到的打擊最大,這與今天許多大型動物的情況一樣,而處於“最佳表現”年齡段的幼年恐龍則更能承受壓力。當然,成為一隻年輕、充滿活力的恐龍也並非沒有挑戰。伍德沃德及其同事寫道,樣本中為數不多的壯年鴨嘴龍可能正在經歷一些獨特的生長痛苦,這使它們更容易受到傷害,這可能與大約三歲時性成熟的開始有關。
這種生命史並非恐龍獨有。鴨嘴龍的生長速度與它們現存的鳥類近親相當,伍德沃德及其同事計算出的存活率估計值與生物學家記錄的紅鹿和達爾羊的存活率非常吻合。而這些結論之所以成為可能,不僅歸功於在一個地方偶然發現瞭如此多的恐龍,還歸功於落基山博物館的研究人員和志願者們幾十年來的辛勤工作。
最重要的是,所有這些辛勤工作都提高了古生物學家可以將相同的經驗應用於其他恐龍大規模死亡地點的可能性。例如,在猶他州的克利夫蘭-勞埃德恐龍採石場發現了至少48只異特龍的散亂遺骸,而新墨西哥州的幽靈牧場採石場以出產數百具腔骨龍骨骼而聞名。如果我們能夠咬緊牙關並接受這個簡單的事實——如果不切割一些骨骼,我們就無法真正瞭解恐龍——那麼這些骨骼收集品以及世界各地散落的其他骨骼收集品,為我們提供了更多機會來獲得對恐龍生活的新見解。
參考文獻
Woodward, H., Freedman Fowler, E., Farlow, J., Horner, J. 2015. 鴨嘴龍,已滅絕脊椎動物種群生物學的模型生物:對生長動態和存活率的大樣本統計評估。《古生物學》。doi: 10.1017/pab.2015.19
[本文最初發表於《國家地理》]
