非凡的恐龙木乃伊拥有被古代鳄鱼撕裂的“闪闪发光”的皮肤

一具名为达科他的精美恐龙木乃伊显示出它曾被古代掠食者吞噬的证据

These illustrations depict a potential pathway by which a dinosaur carcass could be transformed into a "mummy," like the fossil shown on the right.

这些插图描绘了恐龙尸体可能转变为“木乃伊”的潜在途径,就像右图所示的化石一样。

大约6700万年前,在现在的北达科他州,一只鸭嘴龙倒地身亡,古代鳄鱼的亲戚蜂拥而至,撕裂了它的皮肤,并在骨头上留下了痕迹。今天,在这只恐龙的化石遗骸中仍然可以看到这些掠食者盛宴的证据,其中包括非凡的“木乃伊化”皮肤。 

一项新的研究表明,这些残留的咬痕可能有助于解释恐龙最初是如何变成木乃伊的。这项研究于周三(10月12日)发表在《PLOS One 》(在新标签页中打开)杂志上,还提出具有异常完好保存皮肤和软组织的恐龙木乃伊可能比科学家曾经认为的更为常见。

该研究的共同第一作者、田纳西大学诺克斯维尔分校的古生物学家斯蒂芬妮·德鲁姆海勒说:“过去有一种假设,即为了获得木乃伊,你绝对必须进行快速埋葬,”这意味着恐龙必须在其死亡时或死亡后不久几乎立即被埋葬。一旦恐龙的身体被沉积物覆盖,可能是由于突然的山体滑坡或山洪暴发,遗骸就会免受自然环境和饥饿的食腐动物的侵害。这使得动物的皮肤有机会木乃伊化。


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德鲁姆海勒告诉 Live Science:“违反直觉的是,如果你有掠食者部分地吃掉遗骸,实际上可以帮助长期稳定皮肤等物质——足够长的时间让它埋在地下,那时会发生次级化学变化。”

英国雷丁大学生态学副教授布莱恩·皮克尔斯说:“在我看来,这似乎是合理的。”他没有参与这项研究。“如果尸体在沙洲或河岸上被食腐动物啃食,并且没有留下特别可食用的东西,那么皮肤和骨骼可能会在那里放置相当长一段时间,皮肤在阳光下干燥,然后被覆盖起来,”皮克尔斯在一封电子邮件中告诉 Live Science。

Natee Puttapipat 创作的全彩埃德蒙顿龙重建图。图片来源:Natee Puttapipat (CC-BY 4.0)

德鲁姆海勒和她的同事通过检查北达科他州遗产中心和俾斯麦州立博物馆收藏的一具著名的埃德蒙顿龙化石得出了这些结论。这个绰号为“达科他”的标本于 1999 年在北达科他州西南部马马斯附近的一个牧场被发现。具体来说,它是在地狱溪组地层中挖掘出来的,地狱溪组是一个富含化石的地质构造,形成于白垩纪(1.45 亿至 6600 万年前)末期和古近纪(6600 万至 2300 万年前)初期。 

埃德蒙顿龙化石缺失头部和尾巴的最末端,也可能缺失左前肢,但动物其余的骨骼是完整的,共同第一作者、北达科他州地质调查局高级古生物学家克林特·博伊德告诉 Live Science。大片保存完好的皮肤覆盖着恐龙右前肢、后肢和尾巴的骨骼。

该研究的共同作者、俾斯麦北达科他州历史学会的化石准备员明迪·豪斯霍尔德说:“皮肤本身是深棕色,几乎是棕黑色,而且实际上带有一点光泽,因为它含有如此多的来自化石化过程的铁。”她说:“它看起来几乎像是在闪闪发光。”

达科他闪闪发光的皮肤于 2014 年开始在遗产中心公开展示,尽管当时,化石还没有完全从周围的岩石中解放出来。2018 年,化石准备员着手更彻底地清洁标本,在此过程中,他们发现了看起来非常像咬痕的标记。最初,研究的共同作者、北达科他州地质调查局的古生物学家兼实验室经理贝基·巴恩斯在标本的尾巴上标记了潜在的咬痕,豪斯霍尔德在右前肢的“小指”上发现了更多。

留在骨头上的咬痕可以非常清晰地化石化,一旦团队开始认真寻找此类痕迹,他们就在达科他的骨头上发现了清晰的鳄鱼牙齿印记。然而,德鲁姆海勒说,在“皮肤上找到咬痕更棘手”。皮肤在被咬入时会拉伸和撕裂,分解过程会进一步扭曲组织。为了了解恐龙皮肤上的咬痕可能是什么样子,该团队研究了现代哺乳动物和人体法医学研究。

(尽管德鲁姆海勒指出,由于恐龙皮肤比人类皮肤更厚更耐用,因此这不是一个完美的比较。)

通过他们的分析,研究人员辨别出达科他尾巴上的“深而耙状的沟槽和穿刺”可能是牙齿或爪子拖过肉体造成的。研究作者认为,鳄鱼或恐龙,例如大型恐爪龙或幼年霸王龙,可能留下了这样的痕迹。该团队还在达科他的右手和前肢上发现了十多个穿刺伤,并注意到后者的皮肤已被部分剥落,可能是当掠食者进食时造成的。

这些损伤表明,达科他的尸体在恐龙死亡后的一段时间内仍未被掩埋,容易被食腐动物啃食——但如果恐龙没有被迅速掩埋,它是如何木乃伊化的呢?研究人员再次求助于法医学文献寻找答案。在那里,他们了解到一种可能适用于达科他和其他许多木乃伊化恐龙的分解模式。

通过这种木乃伊化过程,研究作者称之为“干燥和收缩”,恐龙尸体可能在未被掩埋的情况下存在数周甚至数月,因为动物、昆虫和微生物撕裂了皮肤,并吃掉了动物的内脏。皮肤上的大洞将使与分解相关的任何气体和液体渗出恐龙体外,从而帮助皮肤彻底干燥或“脱水”。 

根据这项研究,那时,尸体将呈现“收缩的外观,皮肤和相关的皮肤结构紧密地覆盖在下面的骨骼上”。然后,收缩的恐龙将在稍后的日期被埋葬并完全化石化,最终看起来就像今天看到的木乃伊化的达科他标本。

德鲁姆海勒说:“这实际上是法医学文献中相当可预测的事情。”“只是以前没有人从恐龙木乃伊的角度来看待它。”

作者强调,并非所有恐龙木乃伊都通过干燥和收缩形成,但认为大多数恐龙木乃伊都是通过这种方式形成的合情合理。该团队在研究中写道,其他恐龙木乃伊可能像以前认为的那样通过快速埋葬形成,或者,有些恐龙木乃伊可能是在氧气稀少的深水中淹没形成的。深水中缺氧会减缓分解过程,使木乃伊化得以进行,这种过程已在所谓的沼泽尸体中得到证实——沼泽保存的中世纪人类遗骸。

在这一点上,研究人员确信他们知道达科他在恐龙死亡和埋葬之间发生了什么,但埋葬后发生的细节仍然模糊不清。该团队现在计划研究哪些化学反应使恐龙皮肤在这种情况下能够化石化,为此,他们希望分析更多可能以与达科他相同方式形成的恐龙木乃伊。

皮克尔斯说,还有一个挥之不去的问题是,为什么已发现的如此多的化石恐龙皮肤属于鸭嘴龙。“如果仅仅是因为掠食者和食腐动物将皮肤留在高度丰富的食草动物身上,那么我们不是也应该期望找到很多角龙和蜥脚类恐龙的化石上也有皮肤吗?”他说。这是后续研究中要探索的另一个问题。

与此同时,在该研究启动的同时,恐龙爱好者目前可以在北达科他州遗产中心和州立博物馆参观达科他的右前肢、左脚和尾巴,博伊德说。标本的其余部分仍在清理和检查中。化石准备员迄今已花费约 14,000 小时在达科他身上工作,他们预计在完成这项非凡木乃伊的工作之前,还需要花费数千小时。

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