美国西部山区遍布恐龙化石堆。从新墨西哥州到蒙大拿州的侏罗纪晚期岩层中，古生物学家发现了看起来像骨骼堵塞的沉积物。
无论是相互连接还是堆积在一起，诸如异特龙、剑龙、梁龙等史前标志性动物的骨骼经常大量存在——这是侏罗纪季风洪水将多个个体和物种冲刷在一起形成巨大的堆积，并被沉积物覆盖，使它们石化的结果。然而，对于试图从这些骨骼堆积中解开史前细节的专家来说，看似科学宝藏的东西很快就会变成迷惑龙般大小的难题。
“我们正在观察多少只恐龙？”似乎是一个简单的问题，但古生物学家对此有不同的看法。每个恐龙骨骼，无论大小，都包含 200 块或更多骨骼。当侏罗纪晚期的骨床形成时，这些骨骼并非总是保持连接（“关节连接”）或彼此靠近（“关联”）。腐烂、食腐动物和携带沉积物的洪水力量使遗骸破碎和分散。在犹他州中部的克利夫兰-劳埃德恐龙采石场等地方，没有完整的关节连接骨骼。古生物学家估计该地点至少包含 46 只异特龙的遗骸——仅仅因为他们在那里鉴定出 46 根来自该物种的左股骨，即大腿骨。
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然而，这些估计只是最小值，因为一些动物的左股骨很可能缺失。其他史前骨床的情况也类似。“到目前为止，将骨骼分配给个体的主要依据是骨骼是否有关节连接或关联，”波恩大学研究生 Kayleigh Wiersma-Weyand 说。古生物学家通常假设附近相同物种且大小相当的骨骼属于同一只动物，但一直没有有效的方法来检验这个想法。现在，Wiersma-Weyand 和她的同事们提供了一个解决方案，发表在Palaeontologia Electronica中：观察骨骼内部。
怀俄明州的 Howe-Stephens 和 Howe Scott 采石场长期以来一直是古生物学家的热点地区。但与西部其他著名的多产侏罗纪骨床一样，这些岩石中的遗骸在埋葬前就被散落在一起。然而，通过检查骨骼的微观细胞结构，研究人员能够将分离的骨骼与已鉴定的个体匹配起来。
昵称“雅克”的迷惑龙股骨中结构的显微视图，包括血管管和新骨生长的迹象。来源：Kayleigh Wiersma-Weyand、Aurore Canoville、Hans-Jakob Siber 和 P. Martin Sander 在Palaeontologia Electronica上发表的“使用骨组织学测试骨骼统一性假设：来自怀俄明州 Howe-Stephens 和 Howe Scott 采石场（莫里森组，美国）的蜥脚类动物遗骸案例”，文章编号：24.1.A10 https://doi.org/10.26879/766，脊椎动物古生物学会版权所有，2021 年 3 月
团队成员将长颈蜥脚类动物肢骨的岩心样本切成薄片，以便在显微镜下观察。（如果小心操作，骨骼的整体结构可以在此采样过程后得到保留。）他们的研究首次结合了几种类型的微观结构分析，以缩小哪些骨骼属于哪个骨骼。该技术包括检查生长线、骨组织中血管开口的数量以及新组织生长以替换旧组织的圆形结构等特征。
“我认为这是一种解决常见问题的巧妙方法，”阿德菲大学古生物学家 Michael D'Emic 说，他没有参与这项新研究。尤其是在几十年前收集的历史藏品中，很难判断一块特定的骨骼是否与其他在同一地点发现的骨骼相匹配，还是作为孤立的碎片埋葬的。博物馆中展示的一些恐龙骨骼是从同一地点的多个孤立骨骼重建而成的，但无法检查所有这些部分是否属于一只或多只动物。“这篇论文开辟了一种确定哪个个体是谁的新方法，”D'Emic 说——前提是博物馆允许必要的骨骼采样。
这项新研究建立在数十年来对恐龙骨骼如何记录其生长和生命的研究基础上。Wiersma-Weyand 说，这项研究侧重于来自许多不同地点的各种骨骼，“但现在我们可以将我们的一般见解应用于特定的沉积物。”
例如，以一只昵称“马克斯”的蜥脚类动物为例，几乎所有的骨骼都是在一个不连接的堆中发现的。两根小腿骨仍然在一起——但其他孤立的骨骼是否属于这只盖氏梁龙？研究人员发现，关节连接的骨骼中的结构细节与许多不连接的骨骼中的结构细节相匹配，这表明它们属于同一个个体。但科学家们也发现，一些以前仅根据外观而被分配给马克斯的骨骼实际上属于其他动物。因此，他们在恐龙死亡 1.48 亿多年后，缩小了马克斯的精确骨骼范围。
这项研究确实有一些局限性。“[单个]骨骼的不同元素具有不同的生物力学约束，并保留略有不同的生物力学特征，”西部科罗拉多州博物馆古生物学家 Julia McHugh 说，她没有参与这项新研究。Wiersma-Weyand 在承认这一点时指出，她的团队的过程有时在确定哪些骨骼不属于一起时更有效。从仍然关节连接或关联的骨骼开始，有助于为归属其他骨骼设定基线。多种显微分析线最适合测试关于骨骼是否属于同一只动物的假设。
McHugh 说，使用微观结构来识别哪些骨骼属于哪些恐龙，其应用不仅限于更好地估计一个沉积物中有多少个体，而且可能超越恐龙。“这可能非常有助于确定单个骨床中种群的年龄分布，”无论是侏罗纪恐龙还是哺乳动物化石，她说。
Wiersma-Weyand 说，这种方法还可以帮助揭示这些遗骸是如何来到这里的。例如，在一个石化的河道中，将骨骼与特定的恐龙相匹配可以帮助古生物学家确定水在骨骼被埋葬时流动的方向。这对于重建骨床是如何形成的以及确定它们记录的是一次埋葬事件还是多次埋葬事件至关重要。
“这真是太令人兴奋了！”威斯康星大学奥什科什分校古生物学家 Joseph Peterson 说，他没有参与这项研究。“能够重建多个骨骼如何与它们埋藏的环境结合在一起脱节，将现代法医和犯罪现场分析的各个方面带入古生物学。”