本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點
曾經生活過的最大的恐龍出人意料地輕盈。我知道當我們談論身長超過100英尺、體重超過45噸的動物時,這聽起來可能很奇怪,但這是真的。像超龍這樣巨大的長頸恐龍,骨骼異常輕盈,這得益於複雜的氣囊系統,氣囊系統遍佈它們的骨骼,以至於即使實際的軟組織在數百萬年前就已腐爛,你仍然可以清楚地看到它們曾經存在的位置。這對相對較小的物種也是如此。即使是“普通”的蜥腳類恐龍也比非洲象或有史以來最大的陸地哺乳動物巨犀大得多。相比之下,蜥腳類恐龍非常巨大,氣囊系統在各個尺度上都幫助了它們。
然而,並非所有蜥腳類恐龍都擁有相同數量的氣囊。這些結構的解剖結構和範圍因物種而異。正如古生物學家露西·伊比裡庫及其同事報告的那樣,一種名為凱特奔龍的南美洲蜥腳類恐龍具有一種前所未見的充氣變異。
如果你以前沒有聽說過凱特奔龍,那可能是因為它屬於一個相對默默無聞的蜥腳類恐龍群體,稱為雷巴基蜥龍科,它們生活在南美洲、非洲和歐洲。它們是樑龍的近親,在白堊紀時期四處走動,當時北美樑龍科的鼎盛時期早已過去。但顯然,其中一些恐龍的充氣骨骼達到了在其他恐龍中前所未見的程度。
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凱特奔龍椎骨的模型和CT掃描圖。箭頭指示充氣特徵。圖片來源:Ibiricu 等人 2017年
伊比裡庫及其合作者利用外部解剖結構、CT掃描圖和恐龍骨骼的數字模型,在凱特奔龍背部椎骨的橫突中發現了相互連線的氣囊的證據。橫突是椎體兩側突出的骨翼,是重要的肌肉附著點。以前沒有人曾在蜥腳類恐龍中看到過像這樣的充氣結構的證據。最接近的可比結構僅在鳥類恐龍——鳥類——和其他獸腳亞目恐龍中見過。
總體而言,凱特奔龍擁有相當輕盈的骨骼。恐龍頸部和脊椎的骨骼揭示了廣泛的氣囊骨骼的存在,這與它的許多近親所見相似,並且在恐龍背部椎骨中發現新的氣腔進一步印證了蜥腳類恐龍相對於其體型而言是輕盈的觀點。這種獨特的系統甚至可能延伸到尾椎。
但這一切對於恐龍的生活方式意味著什麼呢?伊比裡庫及其同事有一些想法。最明顯的後果是氣囊使蜥腳類恐龍能夠在不犧牲強度的情況下保持骨骼輕盈。這是現代鳥類從擁有廣泛的氣囊系統中獲得的好處之一。甚至這個事實還有更深遠的意義。伊比裡庫及其合作者指出,較輕的骨骼需要較少的肌肉力量來移動,因此減少了運動產生的身體熱量。考慮到凱特奔龍及其異常多氣囊的近親生活在全球高溫時期,任何能夠避開熱應激的東西都將是一種優勢。
在沒有活著的凱特奔龍的情況下,這個想法很難驗證。研究人員指出,與其他異常多氣囊的雷巴基蜥龍科恐龍生活在相同地點和時代的蜥腳類恐龍,並沒有表現出相同程度的充氣改造,因此熱量假說可能並非故事的全部。然而,古生物學的全部意義在於試圖瞭解早已滅絕的物種在生命中的樣子。這需要我們將自己置於這些生物的位置,思考它們每天經歷的壓力和需求。思考一點額外的充氣如何使凱特奔龍受益是朝著這個方向邁出的一步。
參考文獻
Ibiricu, L., Lamanna, M., Martínez, R., Casal, G., Cerda, I., Martínez, G., Salgado, L. 2017. 一種蜥腳類恐龍顱後骨骼氣動性的新形式:對雷巴基蜥龍科古生物學的影響。《波蘭古生物學報》。doi: 10.4202/app.00316.2016
