本文發表在《大眾科學》的前部落格網路中,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點
透過離奇且出乎意料的境況,我最近*秘密地、偷偷摸摸地參加了布萊恩·J·福特的一次講座。福特是一位英國作家和研究員,他在科學和科學傳播領域涉獵廣泛。正如對恐龍感興趣的讀者所知,福特在 2012 年透過宣佈古生物學家對恐龍的看法完全錯誤,在脊椎動物古生物學界有了一定的名聲。福特認為,非鳥類的中生代恐龍是始終生活在水中的動物,它們實際上是在水裡齊肩晃盪,完全不適合在陸地上生活:主流古生物學的觀點認為這些動物高度適應陸地生活是誤導和完全錯誤的。
*“最近” = 2014 年的後半部分。
福特在科學新聞雜誌《實驗室新聞》上發表了一篇文章,宣佈了他絕對正確的假設(福特,2012 年)。在煽動性媒體的幫助和慫恿下,他的觀點在全球新聞界得到了廣泛報道。直覺告訴我應該忽略這場鬧劇——無論如何,同事們已經在很好地說明這是無稽之談了。唉,我被特別邀請作出回應,並最終決定,作為一項損害控制措施,這樣做(奈什,2012 年)。
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但是——令人驚訝的是——正如我從上述講座中所瞭解到的,福特對此毫不在意。那麼,他說了什麼呢?
不出所料,講座涵蓋了我們上次聽到的完全相同的內容(福特,2012 年)。福特認為,非鳥類恐龍體型如此龐大、如此沉重,而且尾巴非常巨大,只有當我們想象它們浸泡在水中時,它們才“在生物力學上說得通”。他提到了它們在支撐自身質量和保持偏航時所面臨的問題,他認為只有當我們想象它們是水生動物時才能解決。一段關於一條行動遲緩的、過分肥胖的圈養科莫多巨蜥的影片被認為是陸生恐龍陸地能力不足的證據。他還指出鴨嘴龍的鴨子狀的口鼻部以及某些物種的背帆是水生習性的證據。最後,他指出在潮汐泥灘、湖岸沉積物等處發現的恐龍足跡肯定表明這些動物實際上是在水下基質上行走,而不是在露出的基質上行走。
毋庸置疑,所有這些說法都是錯誤的,而且很容易根據我們擁有的資料進行反駁。我希望觀眾中的人們都明白這一點,但遺憾的是,認為一個在不熟悉的領域以權威口吻說話的人是可靠且可能是正確的,這是人之常情,所以不要抱太大希望。
福特聲稱,如果我們想象像蜥腳類恐龍和大型獸腳類恐龍這樣的恐龍在水中齊肩站立,它們就會“更有意義”。這讓我想知道他自己是否曾經嘗試在深水中跋涉,因為很容易證明,像蜥腳類恐龍或獸腳類恐龍這樣體型的動物在水中推擠前進會非常困難。經常游泳或涉水的動物有張開的(通常是蹼狀的)手或腳,圓胖的身體,為推進而生的尾巴等等。想想蠑螈、水獺、游泳的齧齒動物、鱷魚或鴨子。
蜥腳類恐龍,無論福特想告訴我們什麼,都像長尾巴、長脖子的大象。它們大多有深厚的身體、細長的四肢以及比例較小的緊湊的手和腳——這與它們為在水中正常生活而生的樣子完全相反。那些瞭解恐龍文獻的人會知道,很久以前,人們就用同樣的論點來消除 20 世紀關於蜥腳類恐龍是永久性沼澤居民的錯誤觀點(巴克,1971 年;庫姆斯,1975 年):這些論點已被古生物學家廣泛接受,因為它們似乎是有效的,而不是因為(與福特的觀點相反)古生物學家教條地堅持現狀,因為他們擔心失去研究資金或其他什麼。
此外,我們知道蜥腳類恐龍有廣泛的骨骼和軟組織氣化。福特忽略了這一點,沒有提及它,甚至(就我所知)可能完全不知道它,但研究表明,蜥腳類恐龍的空氣含量如此之高(某些物種的骨骼高達 89% 是空氣),以至於——如果它們真的游泳——它們一定會在水中高高漂浮,並且容易傾翻(亨德森,2003 年)。再說一遍,它們的解剖結構表明它們不適合水中的生活,與福特的觀點相反。我們在蜥腳類恐龍中看到的廣泛的牙齒磨損也表明它們是陸生動物,需要剝落和咬斷屬於蕨類植物、針葉樹等的葉子。
至於鴨嘴龍的“鴨子狀”口鼻部,在提出假設時,通常有幫助的做法是儘可能多地檢視證據,而不是隻檢視提供的眾多資料中的一個。是的,我想,從上面看,一些鴨嘴龍的口鼻部的確讓人想起戲水鴨或鴨嘴獸的口鼻部。但是……數百顆牙齒的組合呢?緊湊、細小的手和短趾的腳呢?揭示飲食包括蕨類植物、針葉樹和陸生開花植物的胃內容物呢?某些物種的化石來自半沙漠和公園地區呢?我確信一個假設的水生鴨嘴龍可以啃食岸邊的植被,毫無疑問,但是:如果這些動物在如此程度上是水生的,為什麼每一項解剖學、古環境學和古行為學的證據都表明事實並非如此呢? [以下圖片由Ballista提供。]
尾巴不是死重,帆狀結構不能證明水生習性
福特的主要論點——蜥腳類恐龍和其他恐龍如此沉重,尤其是在尾巴部分,以至於陸地生活在進化方面是不適應的——是極端的虛張聲勢,並且與我們所瞭解的脊椎動物生物力學完全矛盾。無論福特怎麼說,每項跡象都表明,蜥腳類恐龍的骨骼、韌帶和軟骨囊完全有能力在陸地上支撐它們的體重。甚至有專門針對此進行測試的計算(泰勒,2005 年)。
與福特的觀點相反,尾巴並不是某種不可能的、沉重的死重,需要消耗大量的代謝能量才能將其抬起,而是一種由於棘間韌帶和不疲勞的肌肉而(像你的脖子一樣)始終保持抬起狀態的結構。
是的,沒錯:脊椎動物體記憶體在一些肌肉,它們不斷地收縮,不會疲勞,並且不斷地被用來支撐骨骼結構,並且存在一些韌帶和肌腱,它們也 100% 的時間都在發揮作用。
福特還聲稱,我們在一些恐龍身上看到的背帆是水生習性的另一個“明顯”標誌,因為,正如他所說,它們是旗魚和其他背帆魚類獨有的。他聲稱古生物學家從不將相關的恐龍稱為擁有“帆”,而是擁有“駝峰”。這完全是錯誤的。雖然這些恐龍的直立神經棘可能支撐著駝峰的觀點確實在少數情況下被提出(貝利,1997 年;康威等人,2013 年),但它只是一種少數人的觀點。我們通常將具有直立神經棘的恐龍稱為背帆恐龍,最近對這裡的一個關鍵類群——棘龍——的研究明確表明,直立神經棘確實形成了一面帆(伊布拉希姆等人,2014 年)。至於福特聲稱背帆是水中生活的象徵,我在這裡只展示這些圖片……[以下照片由The Rambling Man、Brendan Gray和Benjamin Klingebiel提供。]
將特殊性應用於一般性
最後,我(和我的志同道合的同事們)只能一遍又一遍地重複同樣的事情。當我們觀察中生代恐龍的解剖結構時,幾乎所有物種都表現出明顯適應陸地生活的特點。當然,它們可能偶爾會游泳或在水中嬉戲,但它們不像福特希望我們相信的那樣是水生的。
然而,動物群體的多樣性通常使得不可能構建適用於群體所有成員的概括。所有恐龍都是致力於陸地生活的動物,不適合水生生活嗎?不,許多譜系的成員確實適應了水中的生活。大多數適應水生的恐龍都屬於我們稱為鳥類的獸腳類恐龍。鴨子、天鵝、企鵝、鵜鶘、鸕鷀、潛鳥、鸊鷉等等都是兩棲恐龍,它們的身體清楚地表明適應了涉及划槳、游泳、潛水和獲取水生獵物的生活方式。
近年來,越來越多的證據表明棘龍——一種來自非洲北部上白堊紀的長口鼻部、背帆巨型獸腳類恐龍——適應了水邊生活,最新資料顯示其長骨髓腔明顯減少,後肢比例較短,功能性四趾張開,可能完全是蹼狀的足,以及其他適應兩棲甚至完全水生生活的特殊性(伊布拉希姆等人,2014 年)。福特以此來支援他的主要論點,但他這是在作弊。
首先,棘龍可能是水生的觀點並不是該領域一直在爭論的觀點,福特也不是第一個提出該觀點的人。恰恰相反:隨著越來越多的資料湧入,我們看到棘龍從隱喻意義上轉變為一種在水邊涉水的動物(塔凱,1984 年)到一種經常游泳的動物(阿米奧特等人,2010 年)再到一種主要水生的動物(伊布拉希姆等人,2014 年)。我們是根據越來越多的證據做出這種轉變的——你知道,這是科學家應該做的事情。我們對棘龍的看法是否適用於其他大型獸腳類恐龍,或適用於其他大型恐龍,正如福特所堅持的那樣?否。棘龍的水生特徵(就我們目前所知)是棘龍獨有的,福特指著這一個類群並說“我早就告訴過你們了!”是錯誤的。
群體做出回應,“孤獨的真相捍衛者”的神話
現在我想從對解剖資料和化石證據的討論轉移到我們在這裡看到的哲學方法。
福特關於恐龍水生習性的論點,確實是個好故事。這讓演講變得有趣,也是記者們喜歡報道的那種有趣話題。為什麼?主要是因為福特可以被描繪成一個孤獨的真相揭露者,與野蠻的反對勢力作鬥爭。我們喜歡這樣的故事。我聽到的福特演講很大一部分內容不是關於恐龍本身或科學,而是關於他的觀點所引起的“社群反應”,關於那些憤怒的古生物學家和古生物學作家對他觀點表現出的強烈敵意(他多次提到了布萊恩·斯維特的文章)。
事實上,福特明確表示,他對這些回應中所包含的毒辣和攻擊性感到驚訝。他說,這些回應清楚地證明了主流古生物學界存在著一種目光短淺、有偏見的態度,他們執著於教科書上的教條,而博物館展覽、研究生涯以及那些隨處可見、容易獲得的財政撥款都依賴於這些教條。這種孤獨真相揭露者的概念如此吸引人,以至於——福特告訴我們——或許會因此產生一本書,甚至一部好萊塢電影(所有電影都是在好萊塢拍攝的,對吧?)。哦,拜託,給我拿個嘔吐袋來。
現在,我完全能理解這個故事作為一個故事的吸引力。嘿,我看過《X檔案》、《黑暗天空》、《孤槍俠》,那部糟糕的《時代精神》電影,我熟悉大衛·艾克的觀點,而且我還和喬恩·羅森共處過幾次。但是,所有關於一個目光短淺、有偏見、充滿敵意的古生物學界拒絕接受事實的說法……哦,算了吧。福特的觀點之所以失敗,是因為它與資料不符,而且主要依賴於誤讀和選擇性無知。換句話說,這是典型的鄧寧-克魯格效應。而且,這也不是什麼新觀點。在過去100年中,已經有幾次試圖將恐龍變成水生的嘗試,但它們都失敗了,因為地質記錄中的證據推翻了它們。
鑑於我在《實驗室新聞》上發表了一篇針對福特在《實驗室新聞》上發表的文章的專門回應(奈什 2012),我期待著他在演講中提到我,並提及我所說的話(回想一下,他完全不知道我在觀眾席中)。但是,不,他一個字都沒提。我認為這說明了一些問題。
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