体型微小的暴龙改写进化规则

娇小的霸王龙亲戚迫使人们重新思考这种恐龙的起源

霸王龙体型比双层巴士还要庞大,牙齿堪比锯齿香蕉,长期以来一直被认为是地球上最可怕的生物之一。其他常见的暴龙,如艾伯塔龙特暴龙,也同样因其体型和咬合力而令人恐惧——尽管它们的手臂看起来荒谬但却很有特色。但事实证明,并非所有暴龙都具有这些标志性特征。

去年秋天,古生物学家公布了两种科学界新发现的暴龙,它们正在颠覆人们长期以来对这种最受欢迎的超级掠食者的看法。这些发现迫使研究人员重新评估暴龙身体构造的起源,并重新思考他们自认为对这个研究充分的类群的了解。“我们对暴龙进化的看法已经发生了巨大的变化,”纽约市美国自然历史博物馆的博士生斯蒂芬·L·布鲁萨特 (Stephen L. Brusatte) 说。

在过去的十年里,研究人员已经确定,像霸王龙这样的巨型暴龙是从较小的祖先进化而来的。他们认为霸王龙的标志性特征——包括一个巨大的、用于撕裂血肉和骨骼的头骨、细小的手臂以及奔跑的腿和脚——与庞大体型的进化密不可分。但在10月16日出版的《科学》杂志上,芝加哥大学的保罗·C·塞雷诺 (Paul C. Sereno) 和他的同事,包括布鲁萨特,描述了一种新的暴龙奇异盗龙,它颠覆了这一观点。


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奇异盗龙出土于内蒙古,生活在 1.25 亿年前——比霸王龙在北美洲肆虐早 6000 万年。化石表明,事实上,霸王龙的身体设计最初出现在一种娇小的恐龙身上,这种恐龙的重量仅略高于人类,大约是霸王龙体型的 1/100。正如马里兰大学的托马斯·R·霍尔茨 (Thomas R. Holtz, Jr.) 所观察到的,奇异盗龙澄清了霸王龙解剖结构的一些令人费解的方面,霍尔茨是一位暴龙权威,但并未参与这项研究。例如,古生物学家长期以来一直想知道,当动物的巨大体重会排除快速移动的可能性时,霸王龙为什么会有为速度而设计的下肢。但更古老的奇异盗龙中存在快速的腿和脚表明,霸王龙的下肢结构只是从较小、更快的祖先那里进化而来的遗留物。

奇异盗龙的身体构造在后来的暴龙(如霸王龙)中只是简单地放大,这一事实证明了这些标志性特征的适应性价值。但并非该类群的所有成员都走了这条进化路线,正如布鲁萨特和他的同事在 10 月 13 日发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇论文中所揭示的那样,该论文描述了第二种新的暴龙。

这个 6500 万年前的标本于 2001 年在蒙古戈壁沙漠的一次探险中被发现,被命名为阿莱拉莫斯·阿尔泰,它具有一系列与暴龙常态截然不同的特征。这种恐龙估计重达 350 公斤,据信死亡时大约九岁,它比奇异盗龙大,但只有九岁霸王龙(18 岁达到完全成熟)体型的一半。此外,布鲁萨特断言,它的“头骨形状完全怪异”。在其他奇异的特征中,头骨又长又细,有点像鳄鱼的头骨,并且缺乏使霸王龙和其他暴龙能够以碎骨力量咬合的香蕉形牙齿和扩大的眉脊。

阿. 阿尔泰的头骨还显示出八个小角,包括每侧脸颊上各一个向外伸出的角。虽然与三角龙等恐龙的角相比,阿莱拉莫斯的角并不算大,但对于暴龙来说却相当奢侈。它们在战斗中不会有太大作用,因此布鲁萨特推测它们的作用是在动物达到性成熟后吸引配偶。

阿. 阿尔泰可能看起来很弱小,但其更精致的特征可能是与更大、更凶猛的兄弟特暴龙共存的关键。“不同的头骨形状和不同的身体可能使阿莱拉莫斯特暴龙能够共存”,就像今天狮子和猎豹共享非洲草原一样,布鲁萨特评论道。特暴龙可能使用蛮力追逐大型动物,而阿莱拉莫斯可以使用其较小的体型所允许的速度和隐蔽性来捕捉较小的动物。在白垩纪晚期蒙古茂密的森林中,阿莱拉莫斯本可以有很多易于管理的猎物可供选择,包括许多小型恐龙物种。

新的阿. 阿尔泰化石解决了关于一个属的持久谜团,科学家们之前仅从一个零碎且描述不佳的标本阿莱拉莫斯·雷莫图斯中了解该属。根据早期的发现,研究人员一直在争论阿莱拉莫斯是原始的暴龙祖先,还是可能与霸王龙相关的更高级的生物。一些研究人员甚至怀疑它是否是一个独立的属,认为该生物可能只是幼年特暴龙。但是,对新标本(完整得多)的分析表明,尽管缺乏标志性的暴龙特征,但该生物与霸王龙非常接近。

然而,关于阿莱拉莫斯的问题仍然存在。霍尔茨指出,研究人员需要找到成年阿莱拉莫斯,以评估该动物不寻常的特征在多大程度上是由于生长速度比大型暴龙慢,而不是仅仅停止生长更早造成的。

注意:本文最初以标题“更小的暴龙”印刷。

凯特·王 (Kate Wong) 是一位屡获殊荣的科学作家,也是大众科学的高级编辑,专注于进化、生态学、人类学、考古学、古生物学和动物行为。她对人类起源着迷,并对此进行了 25 年以上的报道。最近,她开始痴迷于鸟类。她的报道曾带她去法国和克罗地亚的洞穴,那里曾是尼安德特人的家园;去肯尼亚图尔卡纳湖畔寻找世界上最古老的石器;去马达加斯加进行探险,挖掘古代哺乳动物和恐龙;去南极洲冰冷的水域,那里有座头鲸以磷虾为食;以及在康涅狄格州进行“大日子”比赛,在 24 小时内尽可能多地找到鸟类物种。凯特与唐纳德·约翰森 (Donald Johanson) 合著了《露西的遗产:人类起源的探索》。她拥有密歇根大学生物人类学和动物学理学学士学位。在 X(以前的 Twitter)上关注王 @katewong

更多作者:凯特·王 (Kate Wong)
《大众科学》杂志第 301 卷第 6 期本文最初以标题“体型微小的暴龙改写进化规则”发表于 《大众科学》杂志 第 301 卷第 6 期(
doi:10.1038/scientificamerican122009-4RK36mJFYnC7Ygl8YXQqQs
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