以下文章经 The Conversation (一家报道最新研究的在线出版物)许可转载。
您可能对经典的蜥脚类恐龙很熟悉——这些四足食草动物以其长脖子和尾巴而闻名。诸如腕龙、迷惑龙 和 梁龙之类的动物自 19 世纪以来一直是科学博物馆的标准展品。
这些生物大脑小,身体庞大,长期以来一直是注定要灭绝的动物的典型代表。但最近的发现彻底改写了蜥脚类恐龙注定灭绝的说法。
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我研究的是一个不太为人所知的蜥脚类恐龙群体——泰坦巨龙类,或称“泰坦巨型爬行动物”。泰坦巨龙并没有灭绝,而是在它们更著名的近亲消失很久后依然繁荣昌盛。它们不仅在所有七大洲都体型庞大、占据主导地位,而且还在新近进化出的鸭嘴龙和角龙中保持了自己的地位,直到小行星撞击地球,结束了恐龙时代。
泰坦巨龙非凡生物学成功的秘诀可能在于它们如何融合了爬行动物和哺乳动物的最佳特征,形成了一种独特的生活方式。
随大陆移动
泰坦巨龙起源于早白垩世,大约在 1.26 亿年前,当时许多地球陆地比今天更接近。
在接下来的 7500 万到 8000 万年间,大陆缓慢分离,泰坦巨龙随着地貌的变化而漂移,分布到世界各地。
已知有近100 种泰坦巨龙,占已知蜥脚类恐龙的 30% 以上。它们的体型差异很大。从已知最大的蜥脚类恐龙(包括阿根廷龙、巴塔哥巨龙 和 富塔隆柯龙)到已知最小的蜥脚类恐龙(包括林孔龙、萨尔塔龙 和 匈牙利龙),前者体重超过 60 吨(54.4 公吨),比半挂卡车还大,后者仅重约 6 吨(5.4 公吨),大小与非洲象差不多。
从幼崽到泰坦巨兽
像许多爬行动物一样,泰坦巨龙的生命开始时体型相对较小,从不比葡萄柚大的蛋中孵化出来。
关于泰坦巨龙巢穴和蛋的最佳数据来自阿根廷的一个名为奥卡马韦沃的地点,那里有 7500 万年前裸露的岩石。该地点包含数百个化石巢穴,内含数千个蛋,其中一些保存完好,科学家从中提取了古代胚胎的皮肤印痕。
在多个地质层中发现如此大量的巢穴表明,泰坦巨龙反复回到这个地点产卵。巢穴的间距非常近,成年泰坦巨龙不太可能在巢穴地中自由移动。泰坦巨龙可能采取了放任式的育儿方式,类似于许多产大量卵且不花太多时间照料巢穴或照顾幼崽的爬行动物。
泰坦巨龙幼崽大约高 1 英尺(30 厘米),长 3 英尺(1 米),重 5-10 磅(2.5-5 公斤)。来自马达加斯加一个地点的最新证据表明,这些小泰坦巨兽生来就准备好战斗。
来自 拉贝托龙 物种的化石骨骼表明,当它们长到只有现代人膝盖那么高时,它们可能已经在自食其力。骨骼深处的微观细节表明,拉贝托龙 幼崽可能独立觅食植物,并且比它们笨拙的成年亲戚移动得更加灵活。
在恐龙科学的第一个世纪里,古生物学家将泰坦巨龙想象成巨大的、过度生长的爬行动物——并使用爬行动物的生长速度来预测它们的里程碑。在这种缓慢生长模型中,即使是最小的泰坦巨龙也需要近一个世纪才能达到完全成熟的大小,这意味着它们在生命中的大部分时间里都相对较小。新的证据表明这种生长模式不太可能。
像我这样的科学家在高倍放大镜下研究泰坦巨龙的骨骼,以更好地了解它们的生长情况。我们观察骨骼矿物质的微观模式,以及容纳血管和细胞的空间的密度和结构。
骨骼的血液供应越密集,动物生长得就越快。这些特征也存在于活体动物中,可以准确反映生长速度、异常甚至年龄。
骨骼数据表明,泰坦巨龙的生长速度与鲸鱼等哺乳动物相当——比任何现存爬行动物都快得多——这意味着它们会在短短几十年内达到巨大的成年体型。科学家无法确定泰坦巨龙的寿命有多长,但根据今天生活的大型陆地动物,泰坦巨龙可能活了 60 年或更长时间。
以植物为食
蜥脚类恐龙的快速生长速度部分归因于它们的体温。通过研究化石牙齿和蛋壳的化学成分,科学家们已经确定泰坦巨龙的体温在华氏 95 度到 100.5 度之间(摄氏 35 度到 38 度)。这比鳄鱼和短吻鳄的体温高,与现代哺乳动物大致相同,略低于大多数鸟类,鸟类的体温通常可以达到华氏 104 度(摄氏 40 度)。
泰坦巨龙的快速生长速度也得益于它们对植物的惊人食欲。牙齿上的划痕、磨损和凹坑的微观模式表明,阿根廷的泰坦巨龙以富含砂砾的多种食物为食,这表明它们以靠近地面的植物为食,这些植物更常见于沉积物中。
在印度,大块的化石粪便,也称为粪化石,表明那里的泰坦巨龙摄入了从地面植物一直到树木的树叶和树枝的所有东西。
像所有恐龙一样,泰坦巨龙一生都在更换牙齿。但数据显示,它们更换每颗牙齿的频率大约为每 20 天一次,以实现最大效率,这是恐龙已知的最高换牙率之一。
如果不是因为 6600 万年前的小行星撞击,这些寿命长、种类极其丰富且非常成功的动物可能会继续在遥远的地方(如马达加斯加、罗马尼亚、北美甚至南极洲)繁荣发展。相反,泰坦巨龙成为了地球上最近一次大灭绝的见证者和受害者。
本文最初发表于The Conversation。阅读原文。