本文发表于《大众科学》的前博客网络,仅反映作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
对于那些在整个中生代天空翱翔的动物来说,翼龙长期以来一直笼罩在恐龙的阴影之下。它们是大多数中生代场景的重要组成部分——就像灌木丛中的哺乳动物或背景中的猴谜树一样——但通常它们被视为恐龙主要表演的一种古老装饰。我并非不受此影响。我知道,因为一篇题为“翼龙饮食假说:对观点和方法的综述”的论文让我意识到,我对这些皮革翅膀的奇迹实际上吃什么知之甚少。事实证明,古生物学家也不知道。
乔丹·贝斯特威克和同事们在他们的论文的开头写道,即使翼龙“是大陆和边缘海洋生态系统不可或缺的组成部分”,“它们的饮食仍然受到极大的限制。”换句话说,我们常常只有假设,而缺乏确凿的证据。例如,小型、有齿的翼龙通常被认为是捕食昆虫的,而大型、无齿的翼龙通常被认为是食鱼的。这些都是合理的猜测,但我们需要更多证据来支持或反驳这些旧的特征描述。
关于史前生物吃什么食物的证据分布范围很广。在化石粪便中发现胃内容物或食物残渣是最直接的证据,但痕迹化石、同位素分析和生物力学研究也发挥着作用。当这些不同的点可以整合时,就能形成最有力的证据,但即使这样,对于散布在两个世纪之久的化石文献来说,也可能是一个挑战。为此,贝斯特威克和同事们梳理了 126 项研究,记录了 314 种翼龙饮食的解释,以筛选我们对翼龙饮食的看法以及证据的现状。
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该团队的一些结论与科学的开展方式有关。在他们的综述中,贝斯特威克和同事们发现,大多数关于翼龙饮食的推断都来自比较解剖学。例如,现在已被驳斥的观点认为,海边环境中的无齿翼龙就像巨型版本的黑剪嘴鸥,或者因为双型齿翼龙的针状牙齿笑容类似于一些食虫蝙蝠,所以翼龙也可能是食虫动物。即使古生物学家自 19 世纪中期以来一直在研究翼龙,但关于翼龙饮食的大部分假设——占样本的 73.8%——都是在过去 18 年中发表的。
但是翼龙实际上吃什么呢?有时,联系相当直接。人们在真形齿翼龙的胃内容物中发现了鱼鳞,并且在喙嘴翼龙的标本中发现了鱼类和无脊椎动物。然而,带有胃内容物的翼龙很少见,而且仅仅因为在一个物种中发现了特定的食物,并不意味着这种零食是主要的食物,也不能作为其他物种的规则。
其他翼龙的颌骨和牙齿解剖结构清楚地表明它们以不同的食物为食。问题在于,贝斯特威克和合著者称之为“内容化石”——将翼龙与它们所吃的东西紧密联系起来——仅在约 5% 的饮食解释中被提及。大多数饮食重建——研究中超过 60% 的比例——是基于比较解剖学,但通常没有额外的证据来检验或支持这一观点。这并不一定意味着基于比较解剖学的观点本质上是错误的,但它是一种薄弱的论证形式,需要额外的证据和检验。
总体情况是模糊不清的。贝斯特威克和同事们指出,某些群体似乎存在共识——古生物学家普遍认为,微小的、蝙蝠状的无颌翼龙吃昆虫,而翼手龙科是食鱼动物——但事实是,我们几乎不知道大多数翼龙以什么为食,也不知道它们如何融入它们所属的更广泛的生态网络。这种差距与历史和化石记录的怪癖以及其他任何事物都有关系。翼龙骨骼非常脆弱,因此很难找到,并且在 19 世纪和 20 世纪的大部分时间里,发现和描述新物种,而不是生物学解释,是其研究背后的主要焦点。直到最近,随着新技术允许对翼龙生物力学和生态学进行新的研究,这些动物实际上是如何生活的问题才开始浮出水面。
从某种角度来看,这可以被视为令人沮丧的消息。我们几乎不了解翼龙。我们已经编目了大量物种,每年都有更多物种被命名,但了解它们如何融入中生代世界一直困扰着我们。但好消息是,我们现在正处于一个可以汇集多条证据来开始编织一幅更清晰的画面,了解这些史前飞行生物是如何行动的时代。关于饮食的地球化学线索、关于颌骨如何工作的工程分析以及牙齿的高清 CT 扫描可以与痕迹化石、胃内容物和古代生态系统的细节相匹配,以缩小范围,并至少为翼龙组装可能的饮食范围。随着我们了解的更多,我只能期望翼龙会遵循与恐龙相似的道路——它们将变得比我们以往预期的更加奇异。