关于恐龙所患疾病,我们了解多少?

Bruce M. Rothschild 是东北俄亥俄大学医学院的医学教授,以及阿克伦大学的生物医学工程教授;他还是卡内基自然历史博物馆和堪萨斯大学自然历史博物馆的研究员。他提供了以下概述

“关于恐龙所患疾病的问题非常有趣。实际上,恐龙可能比今天的人类更健康。从化石记录来看,大多数恐龙的疾病相对罕见。在本次讨论中,我将考虑损伤,并将我的回答分为以下几类:发育异常、创伤和损伤、感染、骨关节炎、肿瘤和结构改变。

发育异常


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“最突出的此类异常之一是骨骼过度生长,称为外生骨疣。华盛顿特区史密森尼学会展出的异特龙骨骼的肩胛骨就有这种过度生长,这使得骨骼的外观从长而薄的矩形(其正常形状)转变为类似于人类肩胛骨的形状。在三角龙的下颌骨上也发现了外生骨疣,这可能是受伤的结果。

创伤和损伤

“实际上,恐龙骨折的情况非常罕见。在弯龙、禽龙、恐爪龙和腔骨龙中都曾报告过孤立的损伤。肉食龙(大型食肉恐龙,包括霸王龙、艾伯塔龙和异特龙)经常表现出其职业的危险性。他们八分之一的损伤发生在头部,大约四分之一的损伤分别发生在椎柱和肋骨、近端(上)前肢和远端(下)后肢。安大略皇家博物馆展出的艾伯塔龙骨骼显示出幸存骨折的惊人证据,骨折的愈合证明了这一点。

“加拿大艾伯塔省皇家泰瑞尔古生物博物馆的 Darren Tanke 进行了一项流行病学研究,检查了超过 30,000 块角龙(尤其是尖角龙和厚鼻龙)的骨骼。Tanke 发现骨折的频率低于千分之一。这些骨折的分布非常有趣。在 Tanke 和我共同发表的一份报告中,我们将中肋骨和后肋骨骨折与领地防御和求偶行为联系起来。同样,我们认为鸭嘴龙神经棘(从椎骨背面伸出的结构)的骨折是交配过程中受到的伤害造成的。

“虽然急性创伤和损伤会导致骨折,但骨骼也可能因反复的亚阈值应力而发生改变。每次单独的创伤可能不足以产生骨折,但反复暴露于此类创伤可能会导致骨折,类似于军事新兵中发生的‘行军’骨折。此类损伤称为应力性骨折。它们或许可以被认为是部分骨折,在一些角龙中相对常见。角龙足骨上的肿块是由应力性骨折引起的。但它们为什么会发生这种骨折呢?人们可能会推测是像公牛一样跺脚和刨地,或者是类似于军事新兵遇到的劳损的长期迁徙努力。”

感染

“感染非常罕见;只有零星的已知例子,这些例子已在双脊龙、伤齿龙、弯龙、异特龙以及鸭嘴龙和角龙中观察到。最著名的感染例子可能是一只鸭嘴龙(兰伯龙)的头骨,它显示出牙脓肿。考虑到鸭嘴龙牙列的大小,那一定很疼!这种感染要么一定是罕见事件,要么就与生存不相容。

骨关节炎

“关于恐龙疾病最著名的说法与骨关节炎有关,以前称为退行性关节疾病。这一说法是我进入迷人的古病理学领域的促成因素。研究人员通常断言骨关节炎在恐龙中很常见,而我只是想用来说明一次讲座。我的搜索和 X 射线研究未能找到一个例子,直到我看到了布鲁塞尔著名的禽龙群化石。两名群体成员患有踝关节骨关节炎。到目前为止,它们是唯一被确认显示出骨关节炎迹象的恐龙。

“关于骨关节炎在恐龙中很常见的错误观点源于语义混淆。骨关节炎的诊断基于对关节边缘某种类型的骨性增生的识别。恐龙更常见的是椎间盘附近的增生。过去的此类增生被错误地引用为骨关节炎的证据。它们被认为是人类背痛的原因——但这现在已知是不真实的。如果增生不引起疼痛,也不影响关节,那么它们就不是骨关节炎。骨关节炎仅在两种体型较小的恐龙(虽然体型小是相对而言的——它们的体重确实有两到三吨)中观察到,但在 30 吨重的巨型恐龙中却没有观察到,这给人类带来了一个启示。恐龙的关节设计精良但受到约束,可以支撑身体的压力。这些关节弯曲和伸直,而人类的关节也经常摇晃。体重不是骨关节炎的原因。造成损害的是对不稳定的或‘摇晃的’关节的冲击。”

肿瘤

“目前尚不清楚恐龙是否会发生肿瘤。唯一声称在恐龙中发现恶性肿瘤的说法现在显然已被撤回,尽管研究人员目前正在研究各种可能的良性(非癌性)肿瘤。

结构改变

“本次讨论的最后一类是结构改变。人类有一种称为 DISH 的现象,它是弥漫性特发性骨骼过度骨化的首字母缩写。DISH 是一种韧带钙化过程,主要影响脊柱(椎骨)韧带。它存在于大多数恐龙中,包括角龙(有角)、鸭嘴龙(鸭嘴)、禽龙和肿头龙(头撞恐龙)。韧带钙化不是一种病理现象,而是一种有用的机制,有助于保持尾巴挺直。虽然恐龙一度被认为是拖着尾巴行走的动物,但恐龙的化石足迹证明它们一定是以尾巴抬离地面的方式行走的。脊柱韧带融合显然有助于保持它们的尾巴抬高,或许是为了用作武器。在半数的蜥脚类恐龙(如迷惑龙,以前称为雷龙)中发现了类似的肌腱骨化。在这种情况下,骨化被认为是性二态性,允许雌性在交配期间将尾巴移开。

结论

“古病理学是一个迷人的学科。该领域需要解剖学家、牙医、古生物学家、医生、兽医以及其他基础和应用科学家和工程师之间的协作方法。这种跨学科的工作让我想起我办公室里的一幅漫画。漫画中,一位医生正在给他的病人理发。护士走进来,说:‘你不认为你应该在某个地方划定你的专业知识的界限吗?’

“我们的研究代表了了解中生代动物的疾病和行为的一个窗口。在该领域还有很多研究要做。古病理学的未来掌握在你们手中。”

相关信息

Rothschild 推荐以下进一步阅读的资料

《恐龙节:公众会议论文集》。G. D. Rosenberg 和 D. L. Wolberg 编辑。印第安纳大学-普渡大学地质系;古生物学会特别出版物 #7,1994 年。

《古病理学:化石记录中的疾病》。B. M. Rothschild 和 L. D. Martin。伦敦/佛罗里达州博卡拉顿,CRC Press,1993 年。

《脊椎动物古病理学:地质记录中生活方式和健康的见解》。B. M. Rothschild 和 D. Tanke,《加拿大地球科学》,第 19 卷,第 2 期,第 73-82 页;1992 年 6 月。

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