檀香山社区学院恐龙展览中的全尺寸三角龙雕塑 |
令古生物学家头疼的是,他们永远无法对那些如此吸引他们的生物获得明确的理解。一位对老虎捕食行为感兴趣的动物学家可以进入野外,观察其行为并做笔记。但是,关于恐龙的哪怕是最基本问题的答案,都隐藏在无声的骨骼中。古生物学家毫不气馁,继续寻找新的化石并重新诠释旧的证据,以了解恐龙的真实面貌,而且常常会有意想不到的结果。
最近的一些研究工作对恐龙如何抚养幼崽以及恐龙的叫声听起来是什么样子提出了令人深思的见解。也许最令人震惊的是,撒哈拉沙漠的探险发现了一种掠食性恐龙的遗骸,它挑战了霸王龙作为地球上最大的食肉动物的地位。
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这种巨型蜥蜴的碎片遗骸最早于1927年在北非被发现。这种生物被赋予了一个笨拙的名字Carcharodontosaurus saharicus(“来自撒哈拉的鲨鱼牙齿爬行动物”),但从散落的化石中无法获得太多信息。然而,去年秋天,由芝加哥大学的保罗·C·塞雷诺率领的团队前往摩洛哥的凯姆凯姆地区进行考察,突然意识到了Carcharodontosaurus的真正巨大和庞大。正如5月17日出版的《科学》杂志报道的那样,该生物的化石头骨长1.6米,甚至比霸王龙的头骨还要大。(塞雷诺推断,霸王龙可能比两者都高,但Carcharodontosaurus在体积上占优。)
除了它的大小之外,Carcharodontosaurus在其他方面也很引人注目。对其脑壳的检查显示,其颅腔体积仅为205立方厘米,大约是人类的八分之一,仅是霸王龙的一半。看来Carcharodontosaurus是一名斗士,而不是思想家。塞雷诺及其合作者指出,Carcharodontosaurus也因其提供的关于恐龙进化的信息而备受关注。一种名为Gigantosaurus的近亲恐龙,其大小也与霸王龙相当,生活在同一时期的阿根廷。塞雷诺得出结论,在白垩纪晚期(9000万至6500万年前)期间,巨型食肉恐龙发生了快速的进化“辐射”。当板块构造开始使大陆分离时,这些新物种正在全球蔓延。
当一些研究人员专注于最大的恐龙掠食者时,另一些人则对恐龙研究中更为平静但至关重要的方面感兴趣:它们是如何抚养幼崽的?多年来,恐龙一直被大众描绘成愚蠢、迟缓的动物。最近,科学家们开始认识到,恐龙可能比以前认为的更活跃,行为也更复杂;一些研究人员现在认为,根据它们与鸟类的亲缘关系,恐龙实际上可能是细心的父母,保护它们的卵并守护它们的幼崽。
去年12月,纽约美国自然历史博物馆的马克·A·诺雷尔领导的一个小组在支持恐龙奉献理论方面取得了重大成功。诺雷尔的团队在蒙古中部的乌哈托尔戈德遗址进行化石搜寻时,偶然发现了一个前所未有的发现:一只窃蛋龙(在《侏罗纪公园》中主演的迅猛龙的近亲)的骨骼被埋在一个恐龙蛋的巢穴之上。在1995年12月21/28日出版的《自然》杂志的一篇论文中,诺雷尔声称,窃蛋龙不仅在照顾它的巢穴,而且它的姿势“与许多活鸟在孵化时所采取的姿势相同”。
这种对恐龙行为更友善、更温和的看法并没有持续多久就受到了挑战。在1996年5月3日出版的《科学》杂志上,俄勒冈州立大学的尼古拉斯·R·盖斯特和特里·D·琼斯进行了反击。这两位古生物学家检查了新孵化的现代鸟类和鳄鱼的骨盆结构,并将这些结构与化石恐龙新生儿的骨盆进行了比较。盖斯特和琼斯推断,在现存物种中,骨骼的骨化程度(本质上是强度)表明幼鸟是活跃且独立的,还是虚弱且脆弱的。两人认为,对等化石研究可以揭示恐龙幼崽是否真的需要诺雷尔小组推断的那种养育方式。
盖斯特和琼斯给出的答案是明确的“不”。他们说,幼年恐龙的骨盆和腿骨看起来很健壮,这使得研究人员断言“恐龙的筑巢行为可能类似于现代鳄鱼”。毫不奇怪,诺雷尔仍然不相信,他认为,在筑巢位置发现窃蛋龙比从骨骼强度研究中推断出的结论更具说服力。
真相可能介于两者之间。一些鸟类(例如涉禽)出生时就很有能力,而且已知一些现代爬行动物(例如蟒蛇)会孵化它们的巢穴。实际上,恐龙可能与鸟类和现代爬行动物有一些共同的育儿特征,并且可能还有其他与两者都不相同的行为。而且,鉴于恐龙物种的惊人多样性,它们不可能都以相同的方式抚养幼崽。
关于筑巢行为的争议表明,古生物学家必须付出多大的努力才能提取化石记录中没有直接记录的信息。例如,长期以来,他们一直对一类奇特的恐龙感到困惑,这类恐龙被称为有冠鸭嘴龙(更专业的说法是,为赖氏龙亚科恐龙),它们的头部顶部有巨大的骨质突起。这些冠是用来做什么的?科学家们只能推测,但是另一项新的化石发现可能正在使他们更接近答案。
去年秋天,新墨西哥州自然历史博物馆的托马斯·E·威廉姆森领导的一个小组发现了一个保存异常完好的副栉龙头骨,这是一种赖氏龙亚科恐龙,其冠延伸成一个长长的后退弧线。威廉姆森渴望了解更多关于冠的内部结构的信息,但不想破坏化石。因此,他转向了高科技世界:新墨西哥州阿尔伯克基的圣约瑟夫医院捐赠了一台医用计算机断层扫描仪(CT扫描仪)的使用权,该扫描仪可以创建三维X射线图像。
CT扫描显示,副栉龙的冠具有以前未见的非常复杂的内部结构,其中包含多个腔室。这些腔室的确切用途仍然未知,但整体结构与以下理论一致:冠充当声学谐振器——一种生物喇叭,可能有助于交配呼叫或其他类型的听觉交流。
为了验证这一理论,约翰霍普金斯大学的大卫·韦斯汉佩尔用塑料管制作了一个副栉龙冠的模型,并尝试像演奏乐器一样演奏;它似乎工作得很好,产生了共鸣的音乐音调。在新墨西哥大学本科生黛安·法里什的扩展下,她制作了一个最近出土的副栉龙冠的模型。她发现它可以放大低频声音,威廉姆森推测,这种低频声音可能在茂密的丛林中进行远距离通信时非常有效
威廉姆森目前正在与桑迪亚国家实验室的卡尔·迪格特合作,构建一个详细的副栉龙头骨计算机模型。然后可以修改该模型,以添加通常不会在化石化过程中幸存下来的软组织。一旦他确信已经实现了从活着的副栉龙中对冠进行合理的重建,威廉姆森计划使用计算机模型来模拟恐龙可能产生的声音。
没有人会确切知道副栉龙发出了什么声音(如果有的话)。但是,由于一群无毛、双足哺乳动物的聪明才智,恐龙的叫声可能会在6500万年后首次再次被听到。