在距今2.3亿年至6600万年前之间,恐龙在超级大陆盘古大陆上缓慢行走,并从欧洲迁徙到世界其他地区。现在,通过收集和比较所有关于恐龙化石的数据,古生物学家已经能够以可视化的方式绘制恐龙统治地球期间的迁徙路线。
研究人员以一种新的方式使用“网络理论”,来观察不同的恐龙化石是如何关联的。
“网络正如你想象的那样;它是一系列的点,这些点是你想要研究的实体,” 英国利兹大学的古生物学家、研究的主要作者Alex Dunhill说。“然后你观察它们如何相互作用或连接在一起,只需在它们之间画线即可。” [照片:发现世界上最大的恐龙之一]
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该团队选择大陆作为点,然后在两个或多个大陆上发现相同类型的恐龙时绘制连接线。
“然后我们可以使用一些非常简单的数学方法来观察连接程度和连接强度如何随时间变化,”Dunhill告诉Live Science。“这在计算机科学中非常常用。”
例如,网络理论在整个互联网中都有应用,互联网本身基本上就是一个巨大的网络。诸如Facebook朋友和Twitter互动等事物都可以通过网络理论进行计算和映射。
移动中的恐龙
研究人员研究了当盘古大陆(有时拼写为Pangaea)在三叠纪时期分裂成较小的大陆时发生了什么,三叠纪是恐龙首次进化的时期。到白垩纪末期,大约6550万年前,大陆已经分裂和漂移,几乎到了我们今天所知道的位置。研究人员说,这个时期的高海平面也意味着一些陆地似乎完全孤立。科学家们利用化石数据,绘制了恐龙在超大陆开始分裂时迁徙的路线。
“我们实际发现的一件事是,即使恐龙群体的迁徙速度减慢,它也不会完全停止,” Dunhill说。“即使大陆看起来真的很孤立,我们仍然看到恐龙群体在主要大陆地块之间移动。” [图片:北美洲如何成长为一个大陆]
换句话说,即使恐龙家族完全与它们最初的区域分离,它们也会在其他大陆上出现。Dunhill说,之前的研究使用不同的方法已经得出了这个结论,因此研究人员确信他们正在研究正确的历史迁徙。
Dunhill说,恐龙可能通过形成临时的陆桥跨越大陆和岛屿之间,这些陆桥可能是由于白垩纪时期海平面波动而形成的。
大迁徙
为了使绘图工作更易于管理,研究人员按类型对恐龙进行了分类:蜥脚类恐龙,它们是巨大的、长颈的食草动物,如梁龙和腕龙;兽脚类恐龙,包括所有肉食性恐龙,如霸王龙;以及鸟臀目恐龙,包括所有其他食草动物,如三角龙和剑龙。
“我们发现的一件事是,蜥脚类恐龙往往不太能移动,特别是[与]兽脚类恐龙相比,” Dunhill说。“这些是非常大的动物,可能不太可能游泳,也不太可能像其他一些较小的恐龙那样能够越过海浪。”
兽脚类恐龙也包括鸟类,尽管它们可能不擅长飞行,但Dunhill说它们可能足够灵活,仍然能够跨越狭窄的海峡进行扩散。
但是,弄清楚结果是否显示了恐龙迁徙的真实模式,或者这些发现是否仅仅反映了化石记录的局限性,一直是一个挑战。 [古生物艺术:恐龙在令人惊叹的插图中栩栩如生]
“化石记录是不完整的,并且在很大程度上存在偏差,陆地脊椎动物的化石记录非常零散,” Dunhill说。“我们试图克服的主要问题是弄清楚这些是恐龙运动的真实生物学模式,还是仅仅是因为我们随着时间的推移获得了质量参差不齐的化石记录。”
欧洲采集化石样本已有250多年的历史,北美和亚洲也有丰富的化石记录。然而,研究人员说,世界其他地区,如澳大利亚、非洲和南极洲,在挖掘和记录化石方面历史较差。
为了解决这个问题,研究人员从分析中移除了一些化石记录不太强的区域,并再次运行分析,以查看总体模式是否随时间变化。当他们这样做时,他们发现连接性下降,这意味着世界各地的恐龙家族之间的联系减少了(因此它们没有那么广泛分布)。使用所有数据表明有更多的连接线,这表明这些家族分布得更远,给人一种它们旅行了更远距离的印象。
迁出欧洲
但是是什么导致恐龙逃离?Dunhill说,恐龙的迁出可能有两种可能的解释,而不是欧洲发生的自然灾害促使动物迁徙。
“有一种可能的生物学解释是,欧洲曾被孤立了一段时间,经历了物种爆发,然后与世界其他地区重新连接,”他说。“然后,这些在欧洲进化出来的新恐龙群体随后向外辐射并扩大了它们的地理范围。”
他承认,另一种解释有点不那么令人兴奋。
“这可能只是这种零散的化石记录的产物,也许欧洲在整个时期都有非常好的化石记录,而其他地区则没有,” Dunhill说。“区分两者总是非常困难的。”
Dunhill说,需要更多的数据才能真正了解恐龙在那段时期在做什么,但研究的下一阶段将涉及将恐龙系统发育整合到网络中,并研究不同群体之间的关系。
该研究的发现于4月25日发表在《生物地理学杂志》上。
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