本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
如果说角龙有什么特点,那就是炫耀。它们的头骨上布满了各种形状和大小的装饰物,显眼的角和突起让我们在今天研究它们的头骨时能够区分不同的物种。在它们的全盛时期,大约8000万到7500万年前的北美洲西部地区,这些庞大的食草动物似乎在进行某种进化竞赛,看谁能创造出最引人注目的头饰。
但是为什么呢?
自从恐龙被科学界认识以来,古生物学界对角龙的颈盾和角的看法一直处于变化之中。起初,人们认为像三角龙这样的恐龙配备了骨骼等同的长矛和盾牌来抵御掠食者,这似乎是显而易见的。但最近,专家们一直在争论另一种可能性。曾经被解释为武器的东西已经被重新定义为社会信号。问题是,角携带的是什么样的货币。它们是物种的标记——让邻近的恐龙能够识别自己的种类吗?——还是它们携带其他信号,例如社会等级或向潜在配偶发出的求爱广告?
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几年前关于对立论文的热烈交流,但往复辩论并没有解决问题。因此,调查仍在继续,古生物学家安德鲁·克纳普及其同事发表了一篇新论文,着眼于谜题的一个特定方面——物种识别。
早在2010年,古生物学家凯文·帕迪安和杰克·霍纳提出,物种识别可以解释恐龙“奇异结构”的进化,如角、板和冠。“奇异结构相当于对积极联系的广告,”他们写道——独特的特征组合可以让恐龙轻松区分自己的物种和其他物种,并传递其他信息,如年龄、交配可用性或群体内的安全。问题是,物种识别作为进化变化的驱动因素,人们对其了解甚少,因此克纳普及其同事决定通过研究肩并肩生活的角龙物种来检验物种识别假说。
关注邻近恐龙——或专家所称的同域物种——是测试的关键部分。这是因为物种识别假说会预测,在同一地点同时生活的角龙会彼此差异最大。共享空间的物种将面临更大的压力,变得截然不同,以帮助这些不同物种的成员保持等级,并避免被另一个物种的愤怒成员刺伤等代价。为此,克纳普及其同事研究了46个角龙物种的350个特征,以确定同时代的角龙是否真的彼此差异最大。
结果非常明显。“我们没有发现任何证据支持同域性与角龙装饰物分化程度更高相关的假说,”克纳普及其合著者总结道,并指出,在空间和时间上重叠的角龙彼此之间的差异仅与随机选择的比较物种一样。共享相同的栖息地并没有促使当代物种彼此之间产生显着差异。
然而,古生物学家发现,角龙的装饰物进化成新的排列方式比身体的其他部位快得多。角龙只是同一底盘上的不同头部,这在某种程度上是一个经久不衰的玩笑。这项新的研究为这种印象增加了实际数据,这意味着,要么存在更大的进化推动力来进化出截然不同的角排列,要么这些恐龙的身体处于所谓的“稳定选择”之下,它们身体的生物力学特征更不易发生变化。
然而,这种模式的原因仍然未知。克纳普及其同事倾向于一种假设,即这种模式具有不同的社会功能。新颖的角排列可能在求偶和交配期间变得受欢迎,角形状的自然变异不断受到诸如配偶竞争或配偶自身审美偏好等因素的推动而向新的方向发展。这将使这些恐龙的角和颈盾成为恐龙时尚的表达,角龙化石记录追踪了白垩纪时期的高级时装。