現在有巨型帶羽毛的暴龍了... 對吧?

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本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


經常閱讀的讀者可能已經注意到,我不太熱衷於報道那些在全球部落格圈中獲得大量曝光的故事。因此,性感的恐龍新聞在這裡基本上被忽略了。不過,有時我想我必須破例。也許我有義務這樣做,因為 Tet Zoo 的觀眾包括比平均人數更多的恐龍專家(這意味著評論和討論通常會非常深入;比網路上其他地方更深入)。此外,Tet Zoo 與許多其他報道中生代恐龍的網站不同,它吸引了許多雖然對動物學有了解,但不是中生代專家的讀者,因此他們不一定像我(和其他恐龍研究人員)那樣受到相同數量的“新恐龍”公告的轟炸。無論如何,廢話少說...

今天,《自然》雜誌的聖殿刊登了徐等人於 2012 年發表的華麗羽暴龍。它從三個儲存完好的標本中得知,是來自中國遼寧省下白堊紀義縣組的又一種帶羽毛的獸腳亞目恐龍。但它不是馳龍科、早期鳥類或其他手盜龍類——它是一種巨型暴龍超科。


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也就是說,它是與霸王龍及其近親屬於同一主要的虛骨龍類獸腳亞目恐龍群體的成員,但不是暴龍科(高度變異的、短臂的、兩指的暴龍超科進化支,包括霸王龍艾伯塔龍等)的成員。暴龍科主要體型龐大到非常龐大,但非暴龍科的暴龍超科通常體型較小到中等(1-4 米是一個非常近似的範圍)。任何在 Twitter 上關注我的人都會知道,在最近幾個月裡,我把相當一部分時間花在思考和寫作關於暴龍超科的事情上,而幾乎沒有做其他事情。

無論如何,作為一種非暴龍科的暴龍超科,華麗羽暴龍的典型特徵是擁有三指手、比例較大的骨質鼻孔開口,以及相對於動物體型而言並非特別細長的遠端後肢段(徐等人,2012 年)。診斷性(= 獨有)特徵包括吻部背中線存在獨特的粗糙嵴,以及眶後骨上的骨質隆起。我們稍後會回到這些特徵,因為它們有一些非常熟悉的地方。

羽毛!!羽毛!!

像往常一樣,關於華麗羽暴龍的主要驚人之處已經被廣泛討論。我們早就知道(自從 2004 年發表奇異帝龍以來),至少一些暴龍超科擁有“第一階段羽毛”(徐等人,2004 年)。也就是說,絲狀表皮結構,似乎是進化為真正的、複雜的羽毛的進化前體,這些羽毛在虛骨龍類獸腳亞目恐龍的其他地方進化而來。華麗羽暴龍是另一種帶羽毛/絲狀的暴龍超科,但它引人注目之處在於它體型巨大——它大約 9 米長,這意味著這是第一個巨型帶羽毛/絲狀的暴龍超科。

正如徐等人(2012 年)指出的那樣,還有其他巨型虛骨龍類恐龍也可能長有羽毛(例如:巨型竊蛋龍巨盜龍、鐮刀龍鐮刀龍,以及可能巨大的鴕鳥恐龍恐手龍),但華麗羽暴龍是第一個真正巨大的、實際上儲存了這些結構的恐龍。如果這種羽毛存在於奇異帝龍華麗羽暴龍中,那麼有理由認為,在系統發育上與這兩種恐龍接近的暴龍超科也應該長有羽毛。我最瞭解的暴龍超科——脆弱始暴龍——因此被徐等人(2012 年)描繪成全身長滿絨毛的樣子。我可以接受這一點。

華麗羽暴龍的結構非常令人印象深刻,它們緊密地聚集在一起,長達 15 釐米。雖然三個華麗羽暴龍標本都沒有儲存完整的表皮覆蓋層(如果你認為這很奇怪或可疑或其他什麼,那就去看看一些腐爛的動物屍體),但它們的絲狀結構與頸部、臀部區域、尾部和其他地方一起儲存下來。因此,我完全有理由想象,這種覆蓋層在身體的大部分割槽域是完整的。這些是披著羽毛外套的巨大、蓬鬆的暴龍——正是藝術家們多年來一直在繪畫的東西。哼,愚蠢的藝術家。

如果你想知道,關於虛骨龍類獸腳亞目恐龍中存在的表皮結構實際上可能是腐爛的膠原纖維(是的,膠原纖維——我不是在開玩笑!!)的說法不太可能,而且從來沒有可能是真的。

適應寒冷的暴龍?

經常閱讀的讀者可能知道,我(和其他人)已經說過一段時間,中生代地球並非許多人長期以來認為的全球溫室。有證據表明,在侏羅紀和白堊紀的部分時期,大陸內部和兩極地區氣候涼爽(Barron & Washington 1982,Sloan & Barron 1990,Sellwood 等人 1994),海面溫度與現代寒冷的北太平洋和大西洋相似(Van de Schootbrugge 等人 2000),一些研究人員認為,在侏羅紀晚期白堊紀早期存在冰川作用事件——沒錯,我說的是冰川作用事件(Dromart 等人 2003,McArthur 等人 2007)。

最近,彙編的資料表明,遼寧地區在早白堊世時期氣候涼爽——平均氣溫約為 10 攝氏度(Amiot 等人 2011 年)。如果你堅持認為恐龍是鱗狀的並且是“冷血”的,那麼這種保溫的大型獸腳亞目恐龍在涼爽氣候中奔跑的想法肯定顯得很愚蠢,但如果你無視先入為主的觀念和偏見,我認為我們現在可以非常認真地對待保溫、溫血恐龍棲息在涼爽或寒冷棲息地的觀點。

徐等人(2012 年)認為,華麗羽暴龍是“適應寒冷”的,而溫暖氣候下的暴龍超科是鱗狀皮膚,並且沒有以相同的方式保溫。這可能是正確的,但值得指出的是,我們實際上對遼寧類群以外的暴龍超科的表皮覆蓋層知之甚少。這裡和那裡提到了一些鱗狀皮膚的斑塊,但到目前為止,還沒有實質性的證據。我贊同 Andrea Cau(和其他人)的觀點,即“絨毛狀”在主龍類中是一個漸變的過程,絨毛和羽毛主要(但並非完全)隨著體型的增大而逐漸消失。這在 Andrea 的下圖中有很好的說明:圖中紅色部分是更鱗狀/絨毛較少的部分,而紫色部分是最絨毛狀/羽毛狀的部分(骨骼重建由 Greg Paul、Jaime Headden、Scott Hartman、Marco Auditore 和 Lukas Panzarin 製作)。要獲得更清晰的版本,請點選此處訪問 Theropoda。我不知道“featheryest”是不是一個詞。

華麗羽暴龍是... 鯊齒龍科?

我必須承認,我對華麗羽暴龍的暴龍超科鑑定持懷疑態度。我審閱了這篇論文(對於那些不知道的人:我的博士論文是關於基礎暴龍超科的),並立即注意到華麗羽暴龍在某些方面實際上類似於鯊齒龍科異特龍超科。那些瞭解獸腳亞目恐龍或記憶力非常好的人會記得 2010 年的軒然大波,當時來自西班牙下白堊紀岩石的鯊齒龍科 Concavenator 被描述出來(Ortega 等人,2010 年)。 Concavenator 是一塊令人敬畏的化石,但真正保證它出現在頂級時尚雜誌上的是聲稱其尺骨上的凸起是羽莖瘤同源物——也就是說,手臂上存在原始羽毛的證據。我當時對此持懷疑態度(“羽莖瘤同源物”在我看來像是肌間線上的凸起),現在仍然持懷疑態度。

無論如何,具有諷刺意味的是——考慮到它所謂的羽毛狀—— Concavenator 應該在此處討論中抬起頭來,可以這麼說。但我認為 Concavenator華麗羽暴龍 有些相似。這兩種動物的頭骨特別相似。兩者都在每個鼻骨上都具有粗糙的背側嵴,其側表面裝飾有一系列亞圓形(?氣動)凹陷,兩者在眶後骨上都具有圓形的後背側隆起(可能在其側表面帶有凹陷),並且兩者中,來自眶後杆的突起侵入了眼眶。

這些類群的其他元素也相似。 Concavenator 在表面上類似於暴龍超科,因為它在髂骨前葉上具有小的前背側凹陷(華麗羽暴龍也存在),並且其坐骨的骨幹似乎比恥骨的骨幹更細長(華麗羽暴龍論文中指出這是暴龍超科的特徵)。

雖然作者考慮到了華麗羽暴龍的鯊齒龍科樣特徵,並相應地修改了他們的系統發育分析,但他們仍然堅持認為它是暴龍超科。我同意華麗羽暴龍在許多特徵上都類似於暴龍超科,但是,我不知道,我認為它需要包含在一個更大、更全面的資料集內。當我審閱論文時,我為什麼不自己這樣做呢?原因有幾個。其中之一是——只要給定的提議不是致命的缺陷或漏洞百出——你就不能阻止作者提出他們自己喜歡的系統發育假設,即使你不同意它。我應該注意到,我在這裡的建議只是一個建議,而不是徹底的挑戰,我對自己是對的並沒有那麼自信。我只是持懷疑態度。

無論如何,這一切都不會阻止華麗羽暴龍成為一個令人敬畏的恐龍發現,它將在未來的出版物中獲得大量關注。它也引發了很多問題。大多數證據表明,早白堊世的暴龍超科通常體型較小,並且在生態上“不如”同時代的大型蜥腳類和異特龍超科。如果華麗羽暴龍是暴龍超科,這是否表明情況更加複雜,大型暴龍超科與大型大型蜥腳類和/或異特龍超科在某些或許多地方共存?還是暴龍超科“控制”了其他類群不存在的地區(例如——更涼爽的地區?)?暴龍科是否比其他大型獸腳亞目恐龍譜系更適應涼爽/寒冷氣候,這是否可能是暴龍超科成功的關鍵?我們在華麗羽暴龍中看到的顱骨隆起和鼻嵴是性選擇特徵嗎?它們在不止一個個體中存在是否表明相互性選擇?(Hone 等人,2012 年)。也許最有趣的是,未來是否會宣佈更多大型、毛茸茸的恐龍?請下注。

關於此處提到的一些主題的先前 Tet Zoo 文章,請參見...

參考文獻 - -

Amiot, R., Wang, X., Zhou, Z., Xiaolin Wang, X., Buffetaut, E., Lécuyer, C., Ding, Z., Fluteau, F., Hibino, T., Kusuhashi, N., Mo, J., Suteethorn, V., Yuanqing Wang, Y., Xu, X. & Zhang, F. 2011. 東亞恐龍的氧同位素揭示了異常寒冷的早白堊世氣候。《美國國家科學院院刊》108, 5179-5183。

Barron, E. J. & Washington, W. M. 1982. 白堊紀氣候:大氣模擬與地質記錄的比較。《古地理學、古氣候學、古生態學》40, 103-133。

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Dromart, G., Garcia, J.-P., Picard, S., Atrops, F., Lécuyer, C. & Sheppard, S,. M. F. 2003. 侏羅紀中晚期過渡時期的冰河時代?《地球與行星科學快報》213, 205-220。

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McArthur, J. M., Janssen, N. M. M., Reboulet, S., Leng, M. J., Thirlwall, M. F. & van de Schootbrugge B. 2007. 古溫度、極地冰量和同位素地層學(Mg/Ca、d18O、d13C、87Sr/86Sr):早白堊世(貝里亞紀、瓦藍吟期、豪特里維期)。《古地理學、古氣候學、古生態學》248, 391-430。

Ortega, F., Escaso, F. & Sanz, J. L. 2010. 來自西班牙下白堊紀的奇異的、駝背的鯊齒龍科(獸腳亞目恐龍)。《自然》467, 203-206。

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Darren Naish is a science writer, technical editor and palaeozoologist (affiliated with the University of Southampton, UK). He mostly works on Cretaceous dinosaurs and pterosaurs but has an avid interest in all things tetrapod. His publications can be downloaded at darrennaish.wordpress.com. He has been blogging at Tetrapod Zoology since 2006. Check out the Tet Zoo podcast at tetzoo.com!

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